邯鋼連退線過熱水系統(tǒng)應(yīng)用淺析

【摘 要】邯寶冷軋廠連續(xù)退火生產(chǎn)線由比利時(shí)DREVER公司設(shè)計(jì)，其最重要的組成部分就是連續(xù)退火爐。本文介紹了過熱水系統(tǒng)的組成，在連退線的用途和引進(jìn)的意義。在實(shí)際生產(chǎn)中，退火爐加熱段高溫?zé)煔馊绾斡行Ю靡恢敝萍s著連退線的發(fā)展，引進(jìn)過熱水系統(tǒng)是煙氣熱回收技術(shù)最主要的應(yīng)用，充分實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，對(duì)節(jié)能減排，降本增效有著重要意義。

【關(guān)鍵詞】連退線 過熱水系統(tǒng) 熱回收 用途

1 前言

邯寶冷軋廠采用的是立式退火爐，過熱水系統(tǒng)就是將退火爐加熱段煤氣和助燃空氣燃燒后產(chǎn)生的高溫廢氣通過換熱器將常溫水變成過熱水，通過密閉的管道輸送到清洗段和烘干段等需要的地方，再通過換熱器將過熱水變成常溫水，從而達(dá)到一個(gè)循環(huán)。過熱水系統(tǒng)通過這樣的循環(huán)實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)換，傳遞，使多余的熱量得到最充分的利用。

2 過熱水系統(tǒng)組成

過熱水循環(huán)系統(tǒng)由帶儲(chǔ)存罐，泵和放散閥的定壓系統(tǒng)，熱水增壓循環(huán)泵站（兩用一備），換熱器系統(tǒng)，輔助電加熱器系統(tǒng)，水PH分析儀以及相關(guān)管網(wǎng)組成。

2.1 定壓系統(tǒng)介紹

定壓系統(tǒng)主要由膨脹罐、液力單元和控制單元等組成。膨脹罐內(nèi)安裝有氣囊，里面儲(chǔ)存適量的水，當(dāng)系統(tǒng)檢測到膨脹罐內(nèi)水位較低的時(shí)候，啟動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)水閥進(jìn)行補(bǔ)水，直到設(shè)定值。系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)由2個(gè)增壓泵和2個(gè)溢流閥（電動(dòng)回水閥）完成。系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時(shí)，增壓泵啟動(dòng)，系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值時(shí)，溢流閥開啟。當(dāng)檢測到系統(tǒng)壓力低的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)切斷溢流管線上的阻流閥。

定壓系統(tǒng)的作用包括以：（1）對(duì)過熱水在循環(huán)過程中的消耗進(jìn)行補(bǔ)給；（2）調(diào)節(jié)過熱水循環(huán)過程中產(chǎn)生的壓力波動(dòng)。

2.2 換熱器系統(tǒng)

加熱段的煙氣在到達(dá)各自段對(duì)應(yīng)的熱回收系統(tǒng)后，通過煙氣/熱水換熱器，對(duì)過熱水進(jìn)行加熱。過熱水換熱器入口水溫為90℃，出口水溫為140℃。為了保護(hù)換熱器，根據(jù)每一個(gè)換熱器里面的水流量給出過熱水溫度的設(shè)定值，溫度控制器的輸出作用到換熱器所在通道的流量控制閥以及旁通通道的流量控制閥。通過控制這兩個(gè)流量控制閥的開度來控制流進(jìn)換熱器的煙氣流量，以此來調(diào)節(jié)過熱水的溫度。

2.3 輔助電加熱器系統(tǒng)

當(dāng)煙氣量不足或者煙氣溫度不夠高，或者換熱器故障導(dǎo)致過熱水溫度不夠時(shí)，可以啟動(dòng)輔助加熱系統(tǒng)來進(jìn)行熱量的補(bǔ)充。輔助加熱系統(tǒng)采用氣/水換熱器利用飽和蒸汽對(duì)過熱水進(jìn)行加熱。從目前運(yùn)行狀況來看，輔助加熱系統(tǒng)日常情況基本是不運(yùn)行的。

3 過熱水用途

過熱水在循環(huán)泵（兩用一備）的作用下被送往下級(jí)用戶使用，過熱水在連退線的主要用途主要是三部分：

（1）過熱水被送往連退線入口清洗段，在清洗段經(jīng)過水/水換熱器產(chǎn)生漂洗所需要的熱水。清洗段主要是去除帶鋼表面的氧化物，雜質(zhì)和油污，以保障后續(xù)工藝要求，熱水的使用提高了清洗效果，從而提高了清洗效率，縮短了清洗段所占面積。（2）過熱水被送往退火爐水淬段后面的烘干段，經(jīng)過水/空氣換熱器將空氣加熱，產(chǎn)生帶鋼烘干需要的熱風(fēng)。帶鋼在經(jīng)過水淬段后由于速度很快，帶鋼表面會(huì)攜帶有大量積水，很容易發(fā)生氧化，從而無法實(shí)現(xiàn)工藝指標(biāo)要求，所以，帶鋼從水淬段出來先經(jīng)過三對(duì)擠干輥，帶鋼經(jīng)過擠干輥擠壓，脫掉大部分水，再經(jīng)過烘干段，將熱風(fēng)吹向帶鋼，從而達(dá)到迅速烘干帶鋼的目的。（3）過熱水被送往平整機(jī)段，在平整機(jī)段經(jīng)過換熱器水/空氣換熱器產(chǎn)生烘干需要的熱風(fēng)。由于連退線平整機(jī)采用的濕平整，需要使用平整液，帶鋼經(jīng)過平整段時(shí)表面有大量平整液，需要迅速用熱風(fēng)烘干，過熱水被用于產(chǎn)生烘干需要的熱風(fēng)。

4 引進(jìn)過熱水的意義

4.1 提高熱量轉(zhuǎn)化率

連退爐的熱效率轉(zhuǎn)化一般只有20～30%，約有70～80%的熱量散失，在這些散失的熱量中，被煙氣帶走的熱量約占30～35%。過熱水系統(tǒng)的引進(jìn)正是著眼于廢氣熱量的再利用，提高了連退加熱爐的熱效率，減少了連退加熱爐的燃耗量。

4.2 降低了高溫對(duì)廢氣排放設(shè)備的影響

加熱段煙氣排放設(shè)備長期處于高溫環(huán)境下，加速了設(shè)備老化。過熱水系統(tǒng)的引進(jìn)降低了廢氣排放的出口溫度，減少了對(duì)管道及膨脹節(jié)的損害。連退線有6臺(tái)廢氣排放風(fēng)機(jī)，所處的環(huán)境溫度很高，而且長期高負(fù)荷運(yùn)行，由于沒有備用電機(jī)，一旦電機(jī)出現(xiàn)問題勢必影響生產(chǎn)。降低管道溫度是保證電機(jī)長期穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。

4.3 過熱水得到充分利用

過熱水在連退線清洗段，退火爐烘干段，平整機(jī)段都得到了充分利用，不必在為其單獨(dú)裝設(shè)加熱系統(tǒng)，降低了成本。

5 節(jié)能效益分析

連退線正常情況下，終端用戶過熱水進(jìn)水溫度140℃，出水溫度90℃，連退線過熱水消耗量總為128m3/h，所回收的熱量為：

回收熱量=128×1000×4.2×1000×（140—90）÷4.18 =6430622kcal/h

折算成混合煤氣為：

6430622÷1800= 3572Nm3

煤氣價(jià)格按照0.52元/ Nm3進(jìn)行計(jì)算，則利用煙氣余熱回收以后所帶來的年節(jié)能效益為：

3572×0.52×24×365=1627萬元

6 結(jié)語

市場對(duì)冷軋帶鋼需求量的增加，刺激著連續(xù)退火爐的不斷建設(shè)。在當(dāng)前嚴(yán)峻的鋼鐵行業(yè)形勢面前，只有不斷的節(jié)能減排，降本增效，才能提高產(chǎn)品的市場競爭力。邯鋼2080mm連續(xù)退火爐使用過熱水余熱回收技術(shù)，降低了煙氣排放溫度，延長了煙氣排放相關(guān)設(shè)備的使用壽命，過熱水在連退線多個(gè)部位得到應(yīng)用，使熱能得到充分利用，年節(jié)能效益達(dá)1627萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，是企業(yè)降低成本，節(jié)約能源，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1] 彭起.退火爐高溫?zé)煔獾挠酂峄厥张c利用[J].世界金屬導(dǎo)報(bào)，2011（23）：1-4.

[2] 王魯，王家真.連續(xù)退火爐余熱回收技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能方案[J].寶鋼技術(shù)，2009（2）：70-74.

作者簡介：趙偉（1985—），男，河北深州人，本科，畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院，助理工程師，現(xiàn)就職于河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司西區(qū)冷軋廠連退車間。