近日，由精功科技獨立研發和制造的具有自主知識產權的碳纖維生產線核心裝備之氧化爐在韓國曉星（HYOSUNG ADVANCED MATERIALS)位于全州的工廠內完成了安裝和調試，項目一次性開車成功并順利完成驗收，氧化爐兩項關鍵技術指標——風速均勻性和溫度均勻性均達國際先進水平。本次跨國合作，是雙方繼2019年首次氧化爐合作以來的再次聯手，是精功科技在裝備制造歷史沿革中的又一重大里程碑，是碳纖維裝備領域內民族品牌在國際舞臺的又一次大放異彩。 

作為韓國七大綜合商社之一的曉星集團從2000年代初期著手自主研發碳素纖維，2011年，曉星與全羅北道、全州市、韓國碳素融合技術院等研究機構合作，在韓國國內率先開發出了TANSOME碳纖維。截止目前，曉星已在位于全羅北道全州的工廠內投產了3條高性能碳纖維生產線，產品主要為T700/T800等級碳纖維。精功科技作為氧化爐供應商，非常榮幸地參與了第2條和第3條碳纖維生產線的建設。 

基于前期合作打下的堅實基礎和氧化爐的穩定高效運行，曉星于近日向精功科技確認了第4條生產線所需的氧化爐訂單，根據公開報道，新線將于2023年4月份投產，擴建的目的是為了滿足對生態友好型汽車燃料（如氫氣和天然氣）日益增長的儲存需求，尤其是氫能源經濟的振興，預計將推動用于儲存氣體壓力容器的需求，而碳纖維壓力容器的應用主要為氫燃料汽車、加氫站和氫氣運輸等。

氧化爐作為碳纖維生產線中的最核心裝備，對整個生產和產品質量起到了舉足輕重的作用。本次精功科技交付的氧化爐以及接下去第4條線配套的氧化爐都區別于國內現階段主流的電加熱型氧化爐，首次采用天然氣加熱器作為氧化爐的熱源。RHT 間接空氣加熱器配置行業領先的燃燒器、燃燒室和廢氣管道組成一個獨立的單元，便于安裝以及提供最佳性能。同時，RHT間接空氣加熱器也是一個完全整合的系統，包括：熱交換器、燃燒室、燃燒器、助燃風機、燃氣閥組以及燃燒控制系統，加熱器本體采用高溫合金制造。其基本工作原理是：根據氧化爐的設定溫度與爐體實際溫度，來調節天然氣進氣閥門的開度大小，從而調節天然氣的耗量，并以此來調節加熱器的熱能輸出。天然氣在燃燒室燃燒后，產生的高溫氣體會經過由管束組成的熱交換器與過程空氣進行熱能交換，并最后由排廢口排出。燃燒室與熱交換器處于氧化爐的循環風道中，爐內空氣通過不停的流經燃燒室與熱交換器的表面，吸收加熱器產生的熱能從而實現對爐內空氣的加熱。加熱器所處的循環風道經過精確計算、專業CFD模擬，得到最優化的風道結構，能使循環空氣均勻的分布于燃燒室與熱交換器的表面，保證燃燒室及熱交換器能夠均勻的散熱，避免發生因氣流不穩定而產生的局部高溫，導致燃燒室及熱交換器的損壞，同時具有最低的過程風壓降，降低系統損耗。

RHT間接空氣加熱器還具有以下特點：

l  燃燒廢氣與過程空氣隔絕

l  爐膛超溫保護

l  過程風量檢測

l  熱膨脹自由浮動設計

l  熱效率60-75%

l  低過程空氣壓降

l  結構堅固

另外，燃燒系統在滿足應用的前提下，可以具有以下安全功能：

燃氣高壓力保護，燃氣低壓力保護，雙閥內漏檢測，自動吹掃，爐膛超溫保護，助燃風檢測，循環風檢測，自檢UV火焰探測器，雙火檢自動火焰檢測等。

目前，在國家節能減排的總方針下，減少單位工業增加值能耗已勢在必行。現階段國內工業化應用的氧化爐基本都以電加熱為主，多數生產線中氧化爐的裝機功率已超過整線總功率的50%，是十足的能耗大戶。在市場追逐高效低能耗裝備的當下，精功科技從氧化爐入手，通過近2年時間不斷測試和優化，順利研發出了天然氣加熱型氧化爐并完成了工業化應用。

相對于電加熱型氧化爐，天然氣加熱型氧化爐有如下優勢：

1）項目投資方面

l  大量減少項目公用工程高低配投入

l  減少設備電控和線纜投入

2）運行能耗方面

l  以常規3米氧化爐為例，在空載250℃下，單溫區控溫一小時，使用電加熱的溫區電耗量約為322度，使用天然氣加熱的溫區天然氣耗量約為19.6立方。單條碳纖維生產線一般配置8-12個溫區，產線每年運行時間都在7200小時以上，一年下來的運行成本降低將相當可觀。

當然，在實際滿載工況下，由于根據不同原絲、工藝溫度、不同地區電價和天然氣價格，電加熱和天然氣加熱運行成本都會相應有所調整，天然氣降本優勢也會隨之縮小或放大，但是優勢始終存在，在工業用電價格昂貴的地區尤其明顯。

近年，碳纖維作為我國經濟發展和國防建設不可或缺的戰略性新材料，在風力發電、壓力容器、航空航天、體育休閑、光伏碳碳制品等領域需求旺盛，國內在建以及宣布將建的項目超乎以往任何時候。多數產業，從產能大擴產到供需平衡，經歷的是產品質量和成本的洗禮。碳纖維未來在百家齊放的盛況下，比拼的主體也將是產品質量和成本，我們有理由相信天然氣加熱型氧化爐的應用將會越來越受歡迎和普及。