渗碳炉废气燃烧余热的利用优化

1.连续式渗碳炉废气燃烧余热利用

连续式渗碳热处理炉，在使用中炉门处设有火帘。大部分企业在生产过程中，燃气燃烧后的烟气都通过排气罩和烟囱排入大气，造成了大量的能源浪费。对此，开发出加热炉炉前火焰余热回收设备（见图3-24），将这部分排放到大气的热量回收，并利用这些火帘废热来加热清洗用水，使清洗水温保持在60～70℃。

一条连续式渗碳炉配备一套余热回收设备，回收炉前火焰燃烧废热，并用来加热清洗机用水，代替原有一台40kW左右的电加热器。每小时节电约34.4kW·h，每年按300天计算，年节约资金约19.8万元。而节能系统改造费用仅为2万元左右。

图3-24 连续式渗碳炉炉前火焰余热回收设备

2.多用炉废气燃烧余热利用

每台多用炉都有废气排放装置和废气烧嘴（见图3-25）。废气排放装置的作用是把炉内新气氛替换出来的废气排出，而点火燃烧嘴的作用是把排放出的废气（主要是CO+H₂）进行充分燃烧生成CO₂+H₂O，防止对大气造成污染及燃烧爆炸危险。目前大多数热处理企业没有利用此燃烧废气热量，而是将其直接排放大气中，形成能源浪费，若将燃烧废气热量加以利用，即可节省能源。

（1）制作与机理

1）制作。按图3-26制作一个密封加热罐，分别从罐体的上端和下侧端引出两个水管，上端为回水管，下侧端为出水管。回水管上安装排气口，排气口后边根据使用情况连接暖气等装置。

2）机理。此方案是利用暖气循环原理，在火焰上方安装好罐体支架，冷水在密封加热罐体中被废气火焰加热，热水从罐体流经出水管，流到取暖装置，再从取暖装置经回水管循环进入密封加热罐体加热（回水管有加水斗/膨胀水箱），如此热水在此系统中循环流动，将热量带到取暖装置。其中排气口用于开始加水时对管路及密封加热罐放气及平时检修使用。

图3-25 多用炉废气排放装置(www.xing528.com)

1—废气排放罩 2—循环水加热支架 3—点火烧嘴 4—废气排放管

（2）节能减排效果 此装置也可以用于洗澡间热水器、清洗机水槽及生活用水加热等。经估算，每台炉子每年废气燃烧热能相当于6t标准煤燃烧产生的热量。若按目前全国千台多用炉都使用此装置计算，则每年可节约6000t标准煤，减少CO₂排放量约1.5万t，减少SO₂排放量约50t，减少NO_x排放量约40t。

3.渗碳炉废气或气氛发生炉放散气体燃烧余热利用

在图3-27所示的系统中，可以利用渗碳炉排出的废气或吸热式气氛发生炉的放散气体的燃烧来加热清洗液，也可以用淬火油热量加热清洗液，均可以达到节能效果。

图3-26 密封加热罐

1—密封加热罐体 2—回水管 3—出水管 4—排气口

图3-27 用淬火油热量和废气加热清洗液

1—清洗槽 2—淬火槽 3—温水器 4—油水分离槽