軋鋼工序中，退火爐的余熱回收技術(shù)
軋鋼工序中典型的用能設(shè)備為爐窯爐窯煙氣余熱除了少量用于預(yù)熱空氣和燃氣外其攜帶的大量余熱資源未被充分回收利用且不同爐窯排煙溫度也不盡相同通常在250-700℃之間直接排人大氣造成能源浪費本文重點講述了軋鋼爐窯復(fù)雜煙氣余熱資源回收技術(shù)
1基本原理
軋鋼爐窯的余熱利用技術(shù)主要通過余熱換熱來實現(xiàn)高溫?zé)煔庥酂岜灰劣酂嵯到y(tǒng)與常溫水換熱后溫度降低通過風(fēng)機引出排人煙囪常溫水被加熱至所需蒸汽參數(shù)并入高溫管網(wǎng)利用
2工藝流程
（1）余熱換熱工藝
根據(jù)軋鋼生產(chǎn)線余熱特點煙氣的成分溫度和煙氣量選擇合適的余熱鍋爐系統(tǒng)高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐經(jīng)過換熱溫度降低同時常溫水通過省煤器蒸發(fā)器過熱器加熱為所需過熱蒸汽
冷軋退火爐煙氣溫度較高煙氣量較小考慮其特點采用熱管與水管相結(jié)合的余熱回收利用方式;
其裝置結(jié)構(gòu)為冷軋退火爐余熱回收鍋爐裝置安裝于冷軋退火爐的旁通煙道上它由模塊式翅片管束式換熱器（包括蒸發(fā)器和省煤器）一臺汽包相應(yīng)的旁通連接煙道管路控制儀表和框架平臺扶梯組成模塊式翅片管束換熱器由主集箱分集箱翅片管管束上升管下降管水連通道連通管道排污管道等主要構(gòu)件組成在集箱內(nèi)安裝多塊隔板將換熱器分隔成蒸發(fā)器受熱面和省煤器受熱面蒸發(fā)器受熱面與汽包之間由下降管和上升管相通組成自然循環(huán)省煤器管束部分的集箱內(nèi)安裝多塊隔板將省煤器管束分隔成多組每組內(nèi)由多組管束和下降管組成的水系統(tǒng)成一個自然循環(huán)系統(tǒng)而水的主流向與煙氣成逆向流動受熱后的水直接進汽包汽包的水位經(jīng)水位控制器控制由給水泵供給
在冷軋退火爐的主煙道和旁通煙道上分別設(shè)置閘板閥閘板閥由電動執(zhí)行器控制
在余熱回收鍋爐裝置上為保證安全運行設(shè)有多重安全保護附件壓力表水位表和水位控制器控制汽包水位和給水安全閥保證設(shè)備安全運行排污閥定期排污保證泡包內(nèi)的水質(zhì)合格溫度表顯示煙氣進出口溫度便于操作控制原有系統(tǒng)的微壓控制器控制引風(fēng)機的變頻器保證退火爐在正常工況下運行
采用余熱鍋爐回收冷軋退火爐余熱效果最好工作穩(wěn)定效率較高熱回收率也較高其終產(chǎn)品（蒸汽）容易實現(xiàn)全廠區(qū)域的生產(chǎn)調(diào)度平衡當(dāng)生產(chǎn)線的蒸汽消耗量低于系統(tǒng)產(chǎn)生量時富裕的蒸汽將補充到車間蒸汽管網(wǎng)中因此不存在產(chǎn)能高造成熱回收不充分的問題余熱鍋爐的生產(chǎn)能力隨著退火爐處理能力的降低而降低采用余熱鍋爐回收系統(tǒng)熱能回收率可以達到14%
軋鋼加熱爐考慮煙氣含塵量較少煙氣量和煙氣溫度變化較大等特點設(shè)計與之相匹配的水管鍋爐及熱管蒸發(fā)器滿足煙氣負荷變化
軋鋼加熱爐是軋鋼生產(chǎn)工序的能源消耗大戶占整個軋鋼工序消耗的80%高溫?zé)煔鈳ё叩臒崃空技訜釥t供熱負荷的20~50%
出爐溫度為750℃820℃的煙氣經(jīng)過空預(yù)器煤氣預(yù)熱器蒸汽過熱器后到煙囪底部的溫度已降至250℃280℃通過加裝熱管蒸發(fā)器這部分煙氣的余熱還可以進一步加以回收利用
采用熱管蒸發(fā)器產(chǎn)生蒸汽為了不影響加熱爐的正常生產(chǎn)我們在主煙道附近設(shè)一個旁通煙道來放置熱管余熱蒸發(fā)器通過排煙風(fēng)機將煙氣從煙道閘板后的主煙道引出利用煙氣余熱產(chǎn)生飽和蒸汽供生產(chǎn)或生活使用利用熱管余熱蒸發(fā)器一般可將煙氣溫度從250℃降到150℃左右
（2）煙氣系統(tǒng)工藝
煙氣系統(tǒng)工藝流程如圖1軋鋼生產(chǎn)線的廢氣改造前從煙道至煙囪直接排出為回收余熱在軋鋼生產(chǎn)線煙道的調(diào)節(jié)閥后引出余熱系統(tǒng)的進口煙道煙氣在余熱系統(tǒng)換熱后經(jīng)新增風(fēng)機后通過余熱系統(tǒng)出口煙道引入原煙道或煙囪主要工5藝流程余熱系統(tǒng)煙道閥門23打開風(fēng)機啟動關(guān)閉閥門1此時煙氣流向為爐窯→閥門2→余熱換熱系統(tǒng)5→風(fēng)機6→閥門3→煙囪;當(dāng)系統(tǒng)切出時閥門1打開閥門23關(guān)閉煙氣按改造前流動方向
（3）控制系統(tǒng)
除上述煙氣控制系統(tǒng)外還有汽水控制系統(tǒng)汽水系統(tǒng)引至管網(wǎng)→純水箱→經(jīng)純水泵除氧器→經(jīng)給水泵鍋爐省煤器→鍋爐蒸發(fā)器→鍋爐過熱器→并入管網(wǎng)→至用戶使用
3關(guān)鍵技術(shù)
1不同煙氣余熱資源余熱鍋爐定制技術(shù)針對不同爐窯煙氣余熱重點分析燃料種類流量變化溫度波動爐壓要求空間位置受限等因素定制合適的余熱鍋爐類型出力蒸汽壓力及溫度等關(guān)鍵工藝參數(shù)確保煙氣余熱回收系統(tǒng)的影響在軋鋼生產(chǎn)線要求的壓力波動范圍內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽并入用戶蒸汽管網(wǎng)
2與軋鋼主體工藝耦合的控制系統(tǒng)技術(shù)增加變頻引風(fēng)機克服余熱鍋爐的阻力引用原生產(chǎn)工藝的爐壓信號和原調(diào)節(jié)閥的開度信號通過風(fēng)機的變頻進行控制使?fàn)t壓控制在一定范圍內(nèi)不影響軋鋼生產(chǎn)工藝同時采用風(fēng)機變頻技術(shù)減少電耗
3具有一鍵啟動等自動控制技術(shù)煙氣余熱回收系統(tǒng)自動化程度較高比如一鍵啟動汽包水位自動控制爐水水質(zhì)自動控制除氧器自動控制等提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性同時不需要新增操作人員
4余熱回收量與投資的匹配與最優(yōu)通過技術(shù)經(jīng)濟性分析比較得到余熱回收量和投資額的最佳匹配點
4結(jié)語
我國鋼鐵行業(yè)僅大型軋鋼加熱爐就有5000余座這些爐窯排煙溫度普遍較高大部分熱量未被利用直接排出造成能源浪費未來余熱回收利用空間很大值得關(guān)注
原標題軋鋼工序中退火爐與加熱爐煙氣余熱回收技術(shù)
