电加热设备的节能措施

电加热设备广泛应用于机械、 电子、 轻工等企业中， 同其他设备一样， 设计、 制造时确定了额定状态下的主要参数， 但实际应用时， 所处状态往往与额定状态不同， 电能利用率就会有较大变化，我们应加强工艺管理， 进行合理调度和技术改造， 让电能得到充分利用。电热设备包括各种电炉， 都是成套设备， 其中电气设备是重要的配套设备。 电热设备在运行过程中， 其电气设备和电炉炉体均会电动机和电热类设备的节能产生电损耗和热损耗。

电热设备的电损耗就是电网供给它的电能在电气设备电阻上产生的电能损耗。 电损耗的大小与配套设备的性能、 电气设备的性能、维修质量、 使用时间等因素有关。 一般可通过测定或计算确定。 电弧炉的电损耗可高达其总消耗功率的 9% ～13%。电热设备的热损耗主要是炉体的散热损耗、 炉门的辐射热损耗、炉气和炉渣的显热及炉体的蓄热损耗， 还有加热用的炉筐、 夹具等的热损耗。 电阻炉的热损耗约占其总消耗功率的 46% ～65%， 其中炉体及夹具的热损耗又占其绝大部分。因此， 电热设备的节电措施， 主要就是设法降低其运行中的电损耗和热损耗， 其中特别是降低热损耗。

(1) 正确选择加热能源。 电能是一种二次能源， 也就是它已是从一次能源 (煤、 煤气、 石油等) 转化而来， 已在能源效率上打了折扣， 因此如把电能作为热源来使用是从一次能源再次打折扣， 势必效率很低， 所以加热的热源应**一次能源。 加热工艺和加热产品可使用的能源种类较多， 一般采用的有油、 煤、 天然气、 煤气和电等， 但应用哪种能源适当， 应进行经济比较， 选用其能源利用率高、 生产经济***的一种。 据一些资料介绍， 在热处理加工中，采用煤气等热源比采用电能经济， 其设备费用仅为电加热的 70% ～80%， 单位热能价格仅为电能的 1/5 ～1/10， 设备检修费用也仅有用电设备的 1/2， 能源利用率约为电加热的 3倍。

(2) 合理的进行热工设计和正确地选择各式炉型。 合理的热工设计是电炉设计的重要部分， 电炉的热工设计不佳， 将直接造成各种电炉热损失增加。 尤其是现在使用的一些电炉， 对合理节约用电方面考虑甚少， 因此我国目前使用的大多数电炉普遍的存在着炉壁散热量大、 结构不合理、 电热元件效率低等弱点， 特别是一些企业自行设计的大型窖炉， 由于炉型结构不当造成热性能差， 炉壁外温高， 热损失大， 造成能源大量浪费。 炉型是由工艺条件决定的。 依据工艺特点， 考虑加热均匀程度、 表面质量、 变形状况、 零部件尺寸等各种因素来合理选择便可以达到节电的目的。 在实用中应注意以下基本原则。多品种、 小批量的处理件应选择周期性作业的箱式炉; 对处理工件表面有较高要求时， 可采用密封性较好的箱式炉、 井式炉， 要求更高时可选用真空炉; 工件尺寸较大， 可采用台车式加热炉或滚动底板式炉; 对要求变形较小的细长件， 在实用中应采用井式炉;工件需进行化学处理时， 应采用渗碳炉、 氮化炉等; 对大批量单品种的工件热处理， 应考虑采用感应加热炉。

(3) 改进电热元件的发热材料， 减少炉体热损失。 电热元件发热性能好坏， 直接影响加热速度和电阻。 过去低温电阻炉多采用常规的电阻发热元件。 这种元件热辐射性能差， 故加热时间长， 电耗比较高。 近年来各式电阻炉普遍的采用了远红外线加热器或远红外线涂料， 提高了电阻发热元件热辐射性能， 一般可节电 20% ～30%。 与此同时， 在一些电阻炉上， 由于过去多采用重质黏土砖和硅藻土砖组合炉衬， 造成蓄热量大， 保温隔热性差、 热损耗严重。如果采用高性能保温材料， 例如漂珠砖、 轻质耐*砖、 硅酸铝纤维、多晶莫来石维纤维取代重质黏土砖， 则可使电阻炉大大节约电能。例如黏土耐*砖炉衬在 1000℃时， 比硅酸铝纤维炉衬要多消耗 56%的电能。 近几年来各地陆续对老的箱式、 井式电阻炉用硅酸铝纤维进行改造， 取得节电 30%的效果。硅酸铝纤维又称陶瓷纤维， 是一种新型保温耐*材料， 主要成分是三氧化二铝 (Al2O3) 和二氧化硅 (SiO2)， 具有耐高温、 蓄热量小、 导热系数小等特点， 使炉子升温快， 提高了生产效率， 节约了电能。