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轧钢加热炉气化冷却及烟气余热利用改造摘要：我国是一个钢铁大国现有常规燃烧的轧钢加热炉近千余座。现投入的企业很少约有1/4所以潜在的市场数量很大前景非常广阔。这是一个利国利民的技术应该有广泛的改造市场。其技术成熟经济合理具有良好的经济效益、环保效益、社会效益值得在钢铁企业内大力推广应用。关键词：加热炉热效率余热回收汽化冷却系统引言进入21世纪钢铁产品需求量趋于过剩钢铁企业的核心竞争力是提高产品质量和降低生产成本故采取节能降耗措施以及废气再利用是钢铁行业降低成本、增强产品市场竞争力的重要途径。轧钢加热炉是钢铁行业的能源消耗大户因此轧钢加热炉已成为我国节能的重要前沿阵地。怎样提高轧钢炉窑的效率和加强加热炉的余热利用是节能减排的重要举措。一、加热炉汽化冷却装置1、概述加热炉炉底有固定梁、活动梁及支持梁它们是钢料滑行的滑道为保持其强度防止高温变形和断烧除外部进行绝热保护外还必须进行有效的冷却。冷却的方式通常是将加热炉冷却构件做成管状或矩形空心梁管内通入水进行冷却。根据通入的水的温度冷却系统分水冷却系统和汽化冷却系统。由于汽化冷却系统相比水冷却系统有着绝对的优势目前我国钢铁企业加热炉均采用汽化冷却系统。2、汽化冷却系统流程汽化冷却系统主要由软水系统、除氧给水系统、循环回路系统、蒸汽系统、排汽系统和排污系统等六部分组成。除氧给水系统是连接除氧器、给水泵及汽包三个设备的工作系统其工作原理是软水由软水系统送入除氧器除氧变为除氧水后由除氧水箱供出经给水泵加压后进入汽包。电动给水泵共2台1台运行1台备用。另设1台柴油机带动的给水泵用于断电时向汽包供水以保证加热炉内部各种支撑梁的安全。二、烟气余热钢铁工业是我国重点高耗能行业之一也是“高碳能源”的消耗大户其在消耗能源推动物料转变的同时会产生大量的余热余能国内多数钢铁企业的余热资源回收率只有30%～50%。我国钢企生产1t钢材产生的余热余能资源量约为8～9GJ余热资源占企业总用能的37%其中产品显热占39%p废烟气显热占37%p冷却水显热占15%p炉渣显热占9%。对某个钢铁公司的轧钢加热炉进行过测试其排烟温度在359.8℃左右热效率不到50%比我国电厂现阶段锅炉所能达到的热效率水平低得多。余热资源得不到很好利用是造成这种的现象一个重要原因。三、轧钢加热炉气化冷却及烟气余热利用改造方案炉内支撑梁冷却方式均为水冷却不仅耗水量大且冷却水带走的热量不能再回收利用造成了能源的巨大浪费。本改造方案对3座加热炉支撑梁冷却方式由水冷方式改为汽化冷却用水量仅为水冷却的1/60具有显著的节水效果由于系统温度的提高这对减轻钢坯黑印改善钢坯加热炉质量也有一定的好处。并在烟道中安装蒸发器和过热器对烟气进行深度余热回收产生的过热蒸汽用于发电降低了轧钢厂的运行成本改善环境达到节能降耗的目的。四、改造内容1、概述进行改造的三座加热炉中其中给水、加药系统是共用系统其它如排污、蒸汽、循环系统都是独立的。生产时3座加热炉2用1备即设计发电机组时只能按2台加热炉正常生产时产生的蒸汽量配备发电机组。2、改造的主要设备炉内支撑梁及绝热包扎；汽包规格：Φ1800x8000mm每座加热1台；单座加热炉配置电动循环水泵2台1台工作1台备用；单座加热炉配置1台柴油循环水泵停电备用泵；3座加热炉共用1台热力除氧器；给水系统配备3台电动给水泵2用1备；3座加热炉共用1台柴油给水泵停电备用泵；软水供给配有3台软水泵2用1备。加药装置由联氨加药装置和磷酸三钠加药装置两个独立的加药部分组成。在每座加热炉煤气换热器后烟道内设置一套蒸汽发生器和一套过热器。3、注意事项水梁设计时要充分考虑炉膛内的高度。特别是活动梁立柱因活动梁立柱较长穿过炉底时炉膛内高度空间不够从炉底下部也没有足够空间穿上来因此设计时要考虑好水梁立柱怎么安装是否需要分成两节现场再焊接。水经过炉内水梁循环后产生蒸汽蒸汽和水形成汽水混合物汽水混合物在循环管路系统的拐角处会产生气阻。因系统中循环的动力为蒸汽循环泵流速较高在管道的拐角处会形成水流的较大阻力导致管道振动较大所以在管道的拐弯处要使用较大的转弯半径减少局部阻力损失一般是3～5倍的管道直径。循环管路支架安装位置要合理强度要够特别是水管的拐弯处安装要牢固。测量装置的导压管在冬天比较冷的地区要考虑管道伴热以免停炉后冻裂水管及测量元器件。所用的循环水要严格按照国家低压锅炉用水标准以防长期运行中出现结垢、溶解物的沉积等现象堵塞