(整理)黑体强化热辐射传热节能技术

黑体强化热辐射传热节能技术

黑体技术的适用行业及范围

适用行业：机械、冶金、建材（玻璃、陶瓷）、石油、化工、锅炉等。适用范围

◎锅炉行业：燃气火管锅炉和链排式燃煤锅炉。

◎冶金行业：蓄热式加热炉、步进式轧钢加热炉、推钢式轧钢加热炉、环形加热炉、室式退火炉、铜材退火炉、坩埚炉等。

◎机械行业：如重型机械厂、汽车制造厂、工程机械厂等企业完成钢制零件的淬火、正火、退火等工艺所需要的各种热处理炉。

包括：箱式、台车式

铸造加热炉

铸造厂的铸件退火炉

板簧业的汽车弹簧钢板淬火炉

◎陶瓷行业：（包括工业电器陶瓷）陶瓷烧成窑、隧道窑、辊道窑、车底式窑；耐火材料及建筑用砖烧成窑。

◎玻璃行业：玻璃池窑、玻璃钢化窑。

◎石化行业：乙烯裂解炉（管式加热炉）和圆筒型管式炉等。

先进的技术

黑体元件是怎样工作的？

◎黑体元件对炉膛内呈漫射状的热射线，以其高吸收特性尽快吸收；

◎黑体元件先通过吸收热射线，自己不断积累热量，逐渐提高自身的温度；

◎黑体元件再以其高发射特性，重新发射热射线，依靠元件的几何结构和被设置的位置，把热射线直接射向了被加热物料；

◎黑体元件把热射线从无序调控为有序，提高了热射线的到位率。

红外加热系统是怎样形成的？

◎在炉壁上设置众多的黑体元件，它们或凸出在炉壁之外，或凹入在炉壁里面；

◎对热源装置（如电热体或烧嘴砖）作保护性处理；

◎对整体炉墙进行强化处理；

◎众多黑体元件经过红外涂装和强化处理，和炉墙一起，构成工业加热炉的红外加热系统。

黑体元件的多项功能

◎在不改变原炉子结构的前提下，大幅度增大了炉膛的传热面积；

◎提高了炉膛的发射率；

◎将热射线从无序调控为有序，提高了热射线的到位率，增加了对被加热物料的辐照度，强化了辐射传热；

◎黑体元件相当于排球的二传手，它在热流的源头调控炉内热射线，实现定向传热，加快了传热速度。

黑体技术的技术优势

◎合理的形状设计和材质配置，使黑体元件具很高的发射率；

◎黑体元件的高发射率具有很高的稳定性，在不超过1790℃的高温状态下基本不老化；

◎黑体元件工作时，就好像是炉膛内的许许多多个“温柔烧嘴”，它们可改善炉温均匀性，使被加热物料受到均匀加热；

◎黑体元件本身不是热源，所以工程实施方便可靠；

◎已经实施黑体技术改造的几十台各种类型的加热炉，节能率均达到20％以上；

◎黑体技术经过二十多年的研究和实践，以经发展到第三代，技术成熟可靠，实施方便，使用安全。

黑体技术的技术指标

◎提高生产率10％〜15％

燃气锅炉节能率：5％〜10％

燃煤锅炉节能率：8％〜10％

电阻炉节电率：20％〜30％

燃气工业炉节气率：20％〜30％

燃油工业炉节油率：18％〜25％

◎改善炉温均匀性，提高产品加热质量

◎延长炉衬寿命

◎环保效应：既可减少20%以上的废气排放量，同时还能降低排烟温度。

黑体技术及其节能原理

“绝对黑体”对热射线的吸收率和发射率均为1，但绝对黑体只是一个理想的物理概念，自然界并不存在。我们把这个概念技术化，制成了工业标准黑体——黑体元件（1002℃时的全发射率为0.95），这是本技术的关键。将其设置到锅炉炉膛中，可实现：

◎增大炉膛辐射传热面积；

◎

提高炉膛发射率；

◎调控炉膛内的热射线，使之迅速射向锅筒，水冷壁或燃料着火点；

◎增加对流传热转化为辐射传热的比例，提高传热效率；

◎黑体元件强化锅炉的第一级传热，提高优质热能的利用率，提高锅炉的出力，实现节能减排。

黑体技术的优势及锅炉黑体节能技术改造

在燃气锅炉上的应用：

实施要点

◎不改动原锅炉结构；

◎在传统锅炉的炉膛内的全长上设置黑体组件，增大了炉膛的传热面积，提高炉膛的黑度（发射率）；

◎提高炉膛内壁黑度，增强锅筒的吸热能力。

怎样强化辐射传热？

◎火焰和烟气对锅筒内壁进行辐射和对流传热的同时，对黑体组件加热；

◎组件上的黑体元件因其高吸收率特性，迅速吸收并集聚热量后，转化为许多个温柔烧嘴；

◎黑体元件发挥高发射率的特性，向锅筒的整个长度上，发射全波段的辐射能完成对流传热转化为辐射传热的过程，提高了传热效率；

缩短了热射线射向锅筒的辐射射程；

改变了炉膛内辐射能源的结构，减少了烟气带走的热能。

◎增强锅筒的吸热能力。

在链排式燃煤锅炉上的应用：

实施要点

◎不改动原锅炉结构；

◎在前后拱的适当部位设置黑体元件，增大炉拱的辐射传热面积，提高炉拱的黑度。

在前拱，提高热射线的到位率，把热射线调控到新入炉煤的着火区，改善着火条件，以利于煤着火

在后拱，提高其覆盖炉排范围火床的温度和保温性能，延长烟气在炉内逗留的时间，更有利于燃料燃烧和燃尽，并有利于断火后再启动。

◎遵循“改炉不改锅”的原则，不改动受压元件，仅对迎火面“锅”——水冷壁进行强化红外处理，增强“锅”吸收热射线的能力。

改造效果

◎节煤率：8％〜10％

◎增大锅炉出力

◎煤的着火状况改善，对煤种的适用能力增强。

◎减少排放

◎延长炉拱使用寿命，降低维修费用

实施黑体技术的优势：

◎施工周期短。

◎节能效果明显。

◎投资回收期短。

◎施工安全性高。

首秦年产150万吨中厚板的蓄热式轧钢加热炉黑体技术节能改造项目简介：

首秦公司4300mm生产线的1号蓄热式轧钢加热炉进行黑体技术节能降耗改造，2008年1月完成一期施工，并开始运行投产，节能率超过18%，取得了良好的经济效益和社会效益。

节能效果：节能率18%，提高生产率10-15%，减少钢坯的氧化烧损，改善炉温均匀性，延长炉衬寿命，具有环保效应，减少与节能效果相应排放量，改造项目实现节能18%以上，则同时相应减排 18%以上。

年节能效益：798.3-887万元/年。