禹 露,陶曙明

(宝山钢铁股份有限公司钢管条钢事业部,上海 201900)

钢铁产业属于能源密集型产业,也是节能减排潜力最大的行业之一。面对能源和煤炭资源不断压缩、环境污染控制与减排力度持续升温的外部环境,企业必须积极采取节能降耗措施以适应新形势下的发展需求。对于轧钢工序,加热炉能耗占比约65%～70%,但其烟气余热利用率普遍偏低[1],因此提高加热炉的余热利用是节能减排的一项重要举措。本文以宝钢股份线材加热炉余热回收为例进行分析。

1 加热炉概况

宝钢线材加热炉于1999年3月建成投产。现有加热炉为上下加热的步进梁式结构,空气预热、混合煤气常规燃烧,最大热负荷为1.6×108kJ/h,设计能力为120 t/h。

加热炉的水梁立柱采用强制循环水冷却,冷却水进水温度约为25 ℃,回水温度约为45 ℃,水循环量约为320 t/h。

加热炉烟气通过常规烟道、空气换热器、烟道闸板后排入混凝土烟囱。炉尾烟气通过空气换热器吸收部分热量,其余热量随烟气排入大气。加热炉进入空气换热器前的烟气温度约为680 ℃,将空气预热到350～420 ℃后以约320 ℃的温度排出,余热利用率低。

2 工艺流程及参数设计

2.1 工艺流程

设置回收加热炉水梁立柱热损失的汽化冷却装置和回收排烟烟气余热的烟气余热回收装置(两个装置合称加热炉余热回收系统)。炉内水梁立柱更新后采用汽化冷却方式;空气换热器采用增加预热管等方法提升预热温度;在空气预热器后增设旁通烟道,并在旁通烟道中设置烟气余热回收装置(包括过热器、蒸发器、省煤器、水预热器、烟气—水换热器等受热面)。……