1．3加熱爐系統(tǒng)

      鋼鐵工業(yè)中的加熱爐系統(tǒng)是二氧化碳排放的重要源頭。由于加熱爐普遍采用氣體化石燃料作為能源，含碳能源的使用必然產(chǎn)生溫室氣體的排放。二氧化碳減排的措施包括兩個方面：提高加熱爐系統(tǒng)的加熱效率和加熱爐系統(tǒng)余熱的有效回收及利用。

通過煙道廢氣余熱經(jīng)過蓄熱式換熱器提高氣體燃料的溫度可以有效提高能源的利用效率。

     （1）基于模糊控制的高效蓄熱式燃燒技術(shù)

      采用蓄熱式燒嘴，利用蓄熱體對空氣和煤氣進行預(yù)熱，在加熱過程中加熱爐兩側(cè)的兩組蓄熱體處于蓄熱與放熱不斷交替的狀態(tài)中，從而提高空氣和煤氣預(yù)熱溫度，使排煙溫度由傳統(tǒng)燃燒方式的400～500 ℃降低到200℃以下。該技術(shù)的關(guān)鍵是通過基于模糊理論而形成的新型控制模式來實現(xiàn)煙氣溫度準(zhǔn)確測量、實時的蓄熱與放熱的自動換向和合理的煙空比控制。

蓄熱式燃燒技術(shù)可以用低熱值、低價的高爐煤氣代替焦?fàn)t煤氣或重油，實現(xiàn)高爐煤氣的有效利用，大大降低排煙溫度，提高熱利用率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。與傳統(tǒng)的燃燒技術(shù)相比，基于模糊控制的高效蓄熱式燃燒技術(shù)可以使加熱爐系統(tǒng)節(jié)能效益達(dá)30%以上。

      在高效蓄熱式燃燒技術(shù)方面，目前主要的研究內(nèi)容包括：

      1. 熱工控制系統(tǒng)的總體設(shè)計及傳感器的選型和檢測方式的優(yōu)化；

      2.加熱爐熱工控制系統(tǒng)的專家知識庫建立；

      3. 以專家知識庫和模糊思維為基礎(chǔ)的系統(tǒng)決策控制模型的研制；

      4. 對蓄熱式燃燒加熱爐系統(tǒng)的動態(tài)模糊控制過程的適應(yīng)性訓(xùn)練、調(diào)試和優(yōu)化。

     （2）黑體強化輻射傳熱技術(shù)

      基于紅外物理的黑體理論，并加以技術(shù)化，制成集增大爐膛面積、提高爐膛發(fā)射率和增加輻照度三項功能于一體的空腔結(jié)構(gòu)黑體元件，安裝于爐膛內(nèi)壁適當(dāng)部位，用以調(diào)控?zé)嵘渚€，改變其漫反射狀態(tài)，使之集中、有效地射向工件，增大熱射線的到位率，提高對工件的輻照度，實現(xiàn)多重增強對工件的輻射傳熱，從而大幅度地提高加熱爐的熱效率，取得顯著的節(jié)能效果。該技術(shù)的關(guān)鍵是符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的耐高溫、高穩(wěn)定性、廉價空腔結(jié)構(gòu)黑體元件的研發(fā)。在加熱爐內(nèi)合適的位置安裝此種黑體元件，可節(jié)約燃料，保護爐襯表面、延長爐子使用壽命，提高爐子熱效率，降低排煙溫度，減少加熱爐系統(tǒng)20%以上的廢氣排放量。

      在這方面主要研究內(nèi)容包括：

     1.以紅外物理的黑體理論為基礎(chǔ)，選擇和研發(fā)適合加熱爐系統(tǒng)要求的高穩(wěn)定性黑體元件材料；

     2.根據(jù)加熱爐爐型結(jié)構(gòu)，設(shè)計、優(yōu)化出高全發(fā)射率的黑體元件空腔結(jié)構(gòu)；

     3.新型黑體元件對原爐膛內(nèi)呈漫射狀的熱射線有效調(diào)控、爐頂?shù)娜l(fā)射率的大小及其衰減性能的考察與優(yōu)化。