焦炉加热调节与节能 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:合肥工业大学

作者:严文福

出品人:

页数:273

译者:

出版时间:2005-4

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810932110

丛书系列:

图书标签:

• 1
• 焦炉
• 加热
• 调节
• 节能
• 冶金
• 工业炉
• 热工
• 控制
• 优化
• 环保

书籍简介：冶金过程中的热能管理与优化 书籍名称： 冶金过程中的热能管理与优化 简介： 本书聚焦于现代冶金工业生产过程中复杂而精密的能源管理与热能优化技术。在当前全球对环境保护和能源效率提出更高要求的背景下，冶金行业作为高耗能产业的代表，其能源系统的优化显得尤为迫切。本书旨在为冶金工程师、能源管理人员以及相关研究人员提供一套系统化、深入且实用的理论指导和技术参考。 本书内容严格围绕冶金生产中的热能流动、损失分析、回收利用以及先进控制策略展开，完全不涉及焦炉加热的具体技术细节。全书分为六个主要部分，层层递进，构建起一个完整的冶金热能管理知识体系。 --- 第一部分：冶金过程热能基础与系统建模 本部分首先建立了冶金行业能源系统的基础框架。详细阐述了冶金过程中热量的产生、传递与消耗的基本物理学原理，包括热传导、对流和辐射在不同炉体和设备中的作用机制。 热力学基础回顾： 重点讲解了冶金过程中的能量衡算和㶲（Exergy）分析方法。不同于传统的能量平衡，㶲分析更精确地揭示了热能的“品质”损失，指导我们在何处进行最有效的节能改造。 关键设备热特性建模： 深入探讨了如炼钢转炉、电弧炉、轧钢加热炉等核心设备的瞬态与稳态热模型构建。这些模型考虑了炉衬材料的热容、燃烧效率、炉内气氛控制对热损失的影响，为后续的优化打下理论基础。 工业炉的燃烧系统优化： 详细分析了富氧燃烧、蓄热式燃烧（RTO/RWP）等先进燃烧技术在各类加热炉中的应用原理及其对燃烧效率和污染物排放的综合影响。特别强调了新型低氮氧化物（Low-$ ext{NO}_x$）燃烧器的设计与操作参数选择。 --- 第二部分：冶金废热回收与梯级利用技术 本部分是全书的重点之一，系统介绍了如何从冶金生产的各个环节中提取并有效利用低品位和高品位废热。 高温烟气余热回收： 详细介绍了用于回收转炉烟气、炉气（如高炉煤气、转炉煤气）中热能的换热器设计规范，包括管式换热器、板式换热器和更复杂的余热锅炉的选型与防腐蚀策略。重点讨论了余热发电（Waste Heat Recovery Steam Generation, WHRSG）系统的集成技术，包括蒸汽参数的选择和汽轮机匹配。 低品位热能的梯级利用： 针对冶金过程中大量的低温废热（如冷却水、炉渣余热），本书探讨了先进的吸收式制冷、有机朗肯循环（ORC）发电技术，以及利用热泵技术进行区域供热和干燥过程的集成应用。 热能储存技术： 论述了熔盐储热、固体蓄热体等技术在平抑冶金生产波动负荷、实现热电联产（CHP）或冷热电联供（CCHP）中的关键作用与工程实例。 --- 第三部分：能源计量、监控与数据分析 有效管理的前提是准确的测量和监控。本部分专注于冶金现场的能源数据采集与分析。 工业级仪表与传感器应用： 详细介绍了用于高温环境、腐蚀性介质中测量温度、流量、压力和成分的工业传感器选型、安装规范和长期稳定性维护。 能源信息管理系统（EMIS）： 阐述了如何构建一个集成化、实时的能源监控平台。内容包括数据清洗、存储架构、关键绩效指标（KPIs）的设定与实时计算，例如单位产品能耗、热效率指数等。 基于数据的能耗异常诊断： 教授如何利用统计过程控制（SPC）和数据挖掘技术，对历史能耗数据进行基线分析，快速识别设备泄漏、操作漂移或仪表故障导致的非预期能耗增加。 --- 第四部分：过程优化与先进控制策略 本部分将热能管理从被动响应提升到主动优化层面，引入了现代过程控制理论。 先进过程控制（APC）在加热过程中的应用： 重点讨论了模型预测控制（MPC）在复杂多变量耦合的加热炉温度控制中的应用。目标是通过优化燃料配比和供热曲线，实现产品质量与能耗的同步优化。 过程扰动下的鲁棒控制： 针对冶金生产中频繁的开炉、出钢等间歇性操作对炉内热平衡的剧烈冲击，设计了鲁棒的控制律，以最小化热惯性导致的能量波动。 机器学习在能耗预测中的应用： 介绍了如何利用神经网络和回归模型对未来的能源需求进行短期和中期预测，为能源采购和负荷调度提供决策支持。 --- 第五部分：节能改造的经济性评估与项目管理 理论必须落实到经济效益上。本部分提供了从技术可行性到经济可行性的转化路径。 节能潜力和投资回报分析： 讲解了如何进行详细的投资回报期（Payback Period）、净现值（NPV）和内部收益率（IRR）计算，用于评估不同节能项目的优先级。 生命周期成本（LCC）分析： 强调了在评估节能设备时，不仅要考虑初始投资，还要将维护成本、运行成本和资产寿命纳入综合考量。 项目实施与风险控制： 提供了大型热能系统改造项目的分阶段实施策略、跨部门协调方法以及潜在的技术和安全风险管理清单。 --- 第六部分：绿色冶金与未来趋势展望 最后，本书将目光投向了下一代冶金能源技术。 氢能与电能替代： 探讨了在直接还原铁（DRI）和精炼过程中，使用绿氢作为还原剂或燃料的潜力，以及高炉-转炉流程向电炉短流程转型的热能挑战。 碳捕集、利用与封存（CCUS）的热能耦合： 分析了CCUS技术对冶金系统整体能耗的影响，以及如何通过优化热集成网络来降低捕集过程的额外能耗。 数字化孪生在热能管理中的前沿应用： 展望了利用数字孪生技术对整个冶金厂区进行实时、高保真度的热能系统模拟和运行优化。 本书结构严谨，案例丰富，理论深度适中，旨在为冶金行业的绿色转型提供坚实的技术支撑。

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这本书的装帧设计非常考究，封面采用了深邃的炭黑色调，搭配着烫金的字体，给人一种厚重而专业的视觉感受。初次翻阅，我就被其严谨的排版和清晰的图表所吸引。作者在介绍基础理论时，没有过多地采用空泛的描述，而是直击核心，用大量的实例数据支撑起每一个论点。尤其是关于炉体结构优化和热工参数设定的章节，简直是教科书级别的范本。书中对不同类型焦炉的运行特性进行了细致的对比分析，让我这个在行业内摸爬滚打多年的工程师都感到受益匪浅。我尤其欣赏的是，作者并没有停留在理论层面，而是深入探讨了实际操作中可能遇到的各种复杂工况及其对应的调节策略。例如，在应对原料煤质量波动时，书中给出的几套成熟的配煤方案和点火温度控制逻辑，为我们日常生产中的突发事件提供了坚实的理论后盾。阅读过程中，我时不时地停下来，对照我们自己车间的数据进行复盘和比对，感觉就像是得到了一位资深专家的贴身指导。这本书无疑是为一线技术人员量身打造的工具书，它不仅仅是知识的传递，更是一种解决实际问题的思维路径的构建。

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这本书的深度和广度都超出了我最初的预期。我原本以为它会专注于某一特定的操作技巧，但实际上，它提供了一个从宏观到微观的全景式扫描。尤其让我印象深刻的是对“热效率损失点”的系统性梳理。书中将损失点分门别类，从炉体保温材料的选择，到燃烧室的密封性检查，再到最终的烟气排放温度控制，面面俱到，为企业进行节能改造提供了一份详尽的“体检报告”。最让我感到惊喜的是，它还涉及到了数字化转型在加热控制中的应用前景，虽然只是简要提及，但对于我们这些努力实现智能化升级的企业来说，无疑指明了未来的发展方向。这本书的资料搜集非常扎实，引用的文献和标准都是最新的行业规范，体现了作者深厚的学术功底和对行业前沿动态的敏锐洞察力。阅读过程中，我感觉自己仿佛站在一个高处，俯瞰整个焦化加热的复杂链条，每一个环节的细微调整都牵动着整体的能耗表现，这种全局观的建立，是任何碎片化学习都无法替代的。

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读完这本书，我最大的感受是，它极大地拓宽了我对“效率”这个概念的理解。过去我们总想着降低能耗，但往往局限于简单的燃料替代或燃烧效率的微调。然而，这本书将视角提升到了整个加热系统的动态平衡上来。它巧妙地将热力学、流体力学与自动控制原理融会贯通，构建了一个完整的“焦炉加热生态系统”的概念模型。书中对不同加热壁温分布不均的处理方法尤其独到，它没有采用一刀切的粗暴措施，而是引入了复杂的传热模型，指导操作者如何通过微调风量和煤气分配来实现炉内温度场的均匀化，这对提高焦炭质量的均匀性有着决定性的意义。我特别喜欢其中关于余热回收和烟道气深度利用的章节，其中介绍的几种新型换热器的设计理念，结合当前国家对“双碳”目标的严格要求，显得格外具有前瞻性和现实指导价值。这本书的逻辑层次非常分明，从宏观的系统架构到微观的阀门调节精度，层层递进，毫不含糊，让人在阅读时始终保持着高度的专注力。

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这本书的语言风格非常务实，没有丝毫的夸张和浮夸，字里行间透露出一种久经考验的沉稳与可靠。它不像某些理论书籍那样高高在上，而是非常贴近实际生产的痛点。例如，书中对于焦炉“冷隔区”的成因分析和快速修复指导，简直是“救急良方”。它不仅指出了问题，更重要的是，提供了在不停炉或短停炉情况下，如何通过调整操作参数来最大限度减小损失的应急预案。这种“实战性”的指导，对于我们这种生产压力极大的工厂来说，价值无可估量。此外，书中关于不同燃料（如干熄余热蒸汽、富燃气等）与焦炉加热系统的耦合优化，也给出了非常具体的参数建议。阅读它需要一定的专业基础，但一旦入门，你会发现它就像一本“操作手册+故障排除指南”的完美结合体，能够帮助操作人员和工程师快速定位问题、优化性能，真正实现从“会操作”到“会优化”的跨越。

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对于一个刚踏入焦化领域的青年技术人员来说，这本书简直是打开了一扇通往专业深处的魔法之门。它的叙述风格非常亲切，虽然技术名词和公式不少，但作者总能用非常形象的比喻来解释那些晦涩难懂的物理过程。比如，在讲解蓄热室的换向周期对加热效率的影响时，作者用了一个生动的“呼吸效应”来描述，瞬间就让我明白了热量在不同介质间传递的复杂机率。我以前总觉得温度曲线的描绘很随意，看了这本书后才明白，每一个关键点的设定背后都有着严格的热平衡计算支撑。书中附带的许多流程图和工艺流程示意图，更是将复杂的控制逻辑可视化了。我甚至可以根据书中的图例，在脑海中重建起一个完整的焦炉自动化控制系统架构。这本书的价值不仅在于传授知识，更在于它培养了一种系统性的、基于物理规律的思考习惯，让人不再满足于“差不多就行了”，而是追求每一个环节的精确控制和最优解。

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