朱 红

（天津市节能中心 天津 300051）

冷轧薄板镀锌连续退火炉一般分为二段。一段为加热段，安装有辐射管烧嘴，将天然气（或混合煤气）与助燃空气按一定比例输送到辐射管烧嘴，混合燃烧。烟气出加热段后的烟气温度为614℃，高温烟气未经任何余热回收措施，兑入冷风，从烟道中排掉。烟道温度180℃以上，甚至在200℃~300℃之间，由于烟气排量大，使能源白白损失。二段为快冷区，该区为冷轧薄板退火后的冷却段。常用风机循环冷却炉气，使钢板冷却到热镀锌温度，即用风机把120℃左右的炉气抽出，经水冷却到40℃后，再回炉内，形成冷却循环系统，冷却水带走大量的热能。

1 连续退火炉余热回收措施

为节约能源，降低生产成本，连续退火炉考虑实施余热回收，在钢铁企业已有成功先例。(1)在排烟管道上安装余热回收装置，如余热锅炉或换热器，吸收烟道废气的余热。加热除盐水，使之汽化，从而产生蒸汽。所产生的蒸汽可以并入全厂蒸汽管网，也可将蒸汽直接用于冷轧工序，如加热酸轧乳化液、镀锌连退的脱脂剂。(2)可以在快冷区增加一套热管换热器，回收高温热水（蒸汽）热力。热管是一种高效热传导元件，热管换热器是一种高效率的余热回收装置，余热回收效率可达50%~70%。其构造简单、结构紧凑、安装方便，使用寿命长。采用热管换热器回收高温热水（蒸汽）可供余热锅炉及清洗用水等。如供余热锅炉可提高余热锅炉效率。

加热段炉气空气系数往往＜1，出炉高温烟气中含有CO、H2等可燃气体，经烟道中兑入冷空气使之燃烧，兑入冷空气即可降低烟气温度，又可将兑入冷空气改为预热助燃空气至350℃以上，以节约燃料，回收的废热能预热空气至100℃作为热风干燥带钢以节约能源。

2 案例分析

2.1 案例一

某公司冷轧薄板镀锌连续退火炉烟道温度280℃～300℃之间，过去白白排放，造成能源浪费。公司进行节能技术改造，将原连续退火炉管路切断，在炉旁安装一套换热装置。用烟气余热加热盘管道中脱盐水成蒸汽，蒸汽进入汽包，汽包压力增至一定压力后，通过管道并入公司蒸汽管网。该套余热回收装置主要设备有：补水泵、水箱、循环风机、汽包、阀门控制器、电气控制系统等。该套装置所产生的蒸汽，用于轧制和镀锌工艺。方案成熟，施工简单可行。按项目可利用的连续退火炉烟道气流量为60000Nm3/h,烟道气进、出余热回收装置的温度分别为300℃和162℃。

计算节能量为：

（1）每小时烟道气带出的热量

式中：N-连续退火炉烟气流量（Nm3/h）

ρ-烟气密度（kg/Nm3）

C1-300℃时烟气比热容（kJ/kg℃）

C2-162℃时烟气比热容（kJ/kg℃）

t1-进装置烟气的温度（℃）

t2-出装置烟气的温度（℃）

(2)计算产蒸汽量

产生蒸汽压力为0.7MPa，蒸汽焓值2763.29kJ/kg，水初始温度为20℃，水焓值83.86kJ/kg，换热器热效率为90%，产生蒸汽量为：

12484155×0.9÷（2763.29-83.86）=4193kg/h,即每小时可产生蒸汽4.193t；

按年工作时间7200计算,可年产蒸汽30190t；

年节能量：12484155kJ/h×0.9÷29307kJ/kgce×7200h/1000=2760tce；

如果折算天然气，可年节约天然气2760tce÷12.143tce/万Nm3=227.3×104Nm3

(3)经济效益与减排效果

如天然气价格按3.20元/Nm3计算,可年节约资金727万元，项目总投资500万元，回收期仅9个月。项目可年减排CO21490t,减排SO245.5t及NOX43t。

2.2 案例二

某公司冷轧薄板连续退火炉快冷区余热回收，采用技术成熟的热管热水换热器。用风机把120℃左右的炉气抽出，经热管换热器吸收热量，用水冷却至40℃后，再回收进入炉内，形成冷却循环系统，冷却水可带走大量热能。依据镀锌连续退火炉的热平衡测试报告结果，冷却水每处理一吨冷轧薄板换热器可吸收热力为12.95×104kJ/t，如年产量30×104t冷轧薄板，用于电镀锌和冷轧商品卷可回收热量为：

回收率按照60%计算，为1326tce×0.6=795.6tce

如折算天然气795.6tce÷12.143tce/万Nm3=65.52×104Nm3

如天然气价格按3.20元/Nm3计算,可年节约资金209.7万元，项目总投资50万元，回收期仅3个月。项目可年减排CO2533t,减排SO213t及NOX12.4t。

3 结语

由此可见，冷轧薄板连续退火炉无论是加热段还是快冷区，余热均可采用实用成熟技术回收利用，并取得明显节能减排效果。项目也完全可以利用合同能源管理方式这一节能管理新机制进行。生产企业可请合同能源管理公司进行设计施工，并以节能效益偿还设备投资。

[1]企业节能量计算方法GB/T13234-2009.