一、技術名稱：炭素環式焙燒爐燃燒系統優化技術
二、技術所屬領域及適用范圍：鋼鐵行業 炭素環式焙燒爐燃燒系統及爐蓋節能改造
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
目前，我國大部分炭素企業采用環式爐進行生制品的一次焙燒。由于燃料由火井上部的煤氣入口水平噴入，煤氣和爐內產生的瀝青煙燃燒不充分，瀝青煙產生量 大，爐蓋漏風，保溫性差，能耗高，廢氣凈化難度大。據統計，目前國內炭素企業 的平均焙燒能耗約340kgce/t。目前該技術可實現節能量7萬tce/a，CO2減排約18萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
該技術采用新型的燃燒器，煤氣自上而下進入火井，與自下而上的煙氣及助燃空氣混合，使燃燒更加充分，提高了燃燒效率；根據爐室溫度和升溫曲線自動調節煤氣流量，使爐子溫控更精確，減少燃料浪費；通過使更多的瀝青煙參與燃燒，最大限度地節省燃料，減少瀝青煙的產生和排放量；通過新型聯通罩的自動調節，降低爐室負壓，減少煙氣量，降低煙氣流速，提高傳熱效率，減少熱損失；通過提高爐蓋的密閉性和保溫效果，減少熱損失。
2.關鍵技術
（1）采用先進的煤氣燃燒器、可移動式燃燒架和煙氣聯通罩，通過采集爐室溫度和系統壓力參數，自動調節煤氣用量和煙氣量，實現對爐室溫度的精確控制，提高煤氣及瀝青煙的燃燒效率，提高產品成品率。
（2）通過改變爐蓋的部分結構及耐火材料，減輕了爐蓋重量、提高保溫和密封效果，延長使用壽命。
3.工藝流程
炭素環式焙燒爐燃燒系統優化工藝流程見圖1。
圖1 炭素環式焙燒爐燃燒系統優化工藝流程圖
五、主要技術指標
焙燒品單位能耗（包括新增的蒸氣及電力消耗）可降低約39%。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術于2010年通過中國炭素行業協會組織的科技成果鑒定，目前已在國內30多臺炭素環式焙燒爐上使用，能耗平均下降30%以上，節能效果顯著。
七、典型應用案例
典型用戶：中鋼集團吉林炭素股份有限公司、河北聯冠電極股份有限公司
典型案例1
建設規模：年產1.32萬t石墨電極焙燒品的新型炭素焙燒爐，建設條件為煤氣熱值大于1200kcal/Nm3，煤氣中粉塵、焦油含量小于800mg/m3（粉塵、焦油含量為合測值），需蒸汽1t/h。主要技改內容：拆除原有焙燒爐燃燒裝置，對部分燃氣管道進行改造，將原有固定式燃燒裝置改造為可移動、自動控制的燃燒裝置，新建計算機自動控制系統，改變爐蓋的局部結構，更換耐火保溫材料。主要設備包括16個可移動燃燒裝置、16個墻壁柜、64個燃燒器、3個聯通罩、溫度、壓力測量儀表、計算機自動控制設施等。節能技改投資額500萬元，建設期3個月。每年可節能1950tce，年節能經濟效益310萬元，投資回收期1.6年。
典型案例2
建設規模：年產7.8萬t焙燒品的新型炭素一次焙燒爐，改造前使用天然氣。主要技改內容：拆除原有焙燒爐燃燒裝置，對部分燃氣管道進行改造，將原有固定式燃燒裝置改造為可移動、自動控制的燃燒裝置，制做新型爐蓋，主要設備包括48個可移動燃燒裝置、48個墻壁柜、192個燃燒器、12個聯通罩、75個新型爐蓋，以及溫度、壓力測量儀表、計算機自動控制設施等。節能技改投資額2000萬元，建設期6個月。每年產量按7.8萬t計，年可節能10000tce（扣除新增用汽、用電），年節能經濟效益2887萬元，投資回收期約8個月。
八、推廣前景及節能減排潛力
目前我國炭素行業有環式焙燒爐約400臺，已完成節能技術改造的不足10%。預計未來5年，該技術在行業內的推廣潛力可達到60%，預計投資總額10億元，年節能能力39萬tce/a，二氧化碳減排能力103萬tCO2/a。
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