Vol 33 No. 3冶金能源May.2014ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY27軋鋼工序節(jié)能技術(shù)及節(jié)能實(shí)踐覃永國(guó)盧春寧(柳州鋼鐵中板廠摘要對(duì)軋鋼工序能耗的構(gòu)成進(jìn)行分析,指出軋鋼系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)以加熱爐節(jié)能為重點(diǎn)。在分析蓄熱式燃燒、涂料、熱送熱裝、黑體強(qiáng)化輻射傳熱、鋼鐵企業(yè)煤氣資源合理利用、變頻調(diào)速技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合柳鋼中板廠近年采取的節(jié)能措施和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用情況,指出了今后柳鋼中板廠的節(jié)能方向和對(duì)策,為其他軋鋼企業(yè)節(jié)能降耗提供參考。關(guān)鍵詞節(jié)能熱送熱裝蒸汽回收Energy -saving measures of rolling system in iron and steel enterpriseQin Yongguo Lu ChunnirLiuzhou Iron and Steel of Plate PlantAbstractThe composition of the rolling system energy consumption was analyzed, and the importanceof reheating furnace eling was pointed out. On the base of the technology such as regeneracombustion, coating, hot delivery and hot charging, reinforced blackbody radiation, the reasona-ole utilizations of byproduct gas in the iron and steel making process and frequency conversion speedcontrol, with the practice of recent energy-saving measures, application of energy -saving technologyin Liuzhou iron and steel of plate plant, energy - saving direction and counter measures of rolling system in the future were pointehis will offer reference for energy -saving in other rollKeywords energy saving hot delid hot charging steam retrieve為實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,在國(guó)家一系1軋鋼系統(tǒng)節(jié)能列節(jié)能減排政策的倡導(dǎo)下,中國(guó)鋼鐵工業(yè)正向著低能耗、短流程和高附加值產(chǎn)品方向發(fā)展。中國(guó)任何能量都由可用能煙和無效能嫵組成鋼鐵工業(yè)的節(jié)能減排工作取得了很大進(jìn)展,但與根據(jù)能量守恒定律得知,能量的總量是不會(huì)減少國(guó)外先進(jìn)水平相比還有很大差距,節(jié)能工作尚面的,只是在能源的轉(zhuǎn)換和使用過程中,能量中的臨著“穿越環(huán)境高山”壓力。軋鋼系統(tǒng)節(jié)能工可用能降低,而無效能增加,因此,節(jié)能的本質(zhì)作也得到了重視,節(jié)能措施、節(jié)能技術(shù)在軋鋼系就是減少畑損失,節(jié)能就是節(jié)姐。統(tǒng)中不斷得到應(yīng)用,軋鋼工序能耗不斷降低。近降低加熱爐煤氣消耗幾年,中板廠在節(jié)能方面開展了一些工作,取得中國(guó)煤化工是單位重量坯料在爐了一定的效果,目前的工序能耗占公司噸鋼綜合內(nèi)CNMH率的比值。因此,降低能耗的8%~10%。加熱爐燃耗的途徑就是降低熱焓増量和提髙爐子熱效率20131.1.1降低熱焓增量覃永國(guó)(1983-),工程師;54500廣西省柳州市。(1)提高坯料的入爐溫度冶金能源Vol 33 No. 3ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRYMay.2014熱送熱裝是冶金行業(yè)重點(diǎn)推廣的節(jié)能技術(shù)②爐窯內(nèi)壁涂刷輻射率(黑度)大的涂料分三種形式:熱裝、直接熱裝、直接軋制。該技可以強(qiáng)化爐內(nèi)的輻射傳熱,有助于熱能的充分利術(shù)可以明顯降低加熱爐燃耗,縮短鋼坯在爐時(shí)用。高溫遠(yuǎn)紅外節(jié)能涂料有很好的節(jié)能效果,間,對(duì)于質(zhì)量要求不高的鋼種均可熱裝。目前,般節(jié)能效果為5%~7%6熱送熱裝在國(guó)內(nèi)得到了廣泛使用。③采用多晶莫來石纖維貼面塊提高加熱爐內(nèi)(2)降低坯料的加熱溫度壁保溫能力,減少爐體的散熱損失,降低了爐子在保證加熱質(zhì)量、滿足軋制要求的前提下,燃耗。應(yīng)適當(dāng)降低鋼坯加熱溫度,降低燃耗。鋼坯加熱3)提高控制水平溫度在1150~1250℃的范圍內(nèi),溫度平均每降釆用先進(jìn)的燃料燃燒控制技術(shù)(如脈沖燃低10℃時(shí),燃料節(jié)約2.1%,電耗増加0.8%,燒控制技術(shù)),采用數(shù)學(xué)模型優(yōu)化控制等等。綜合能耗平均降低1.65%。加熱溫度降低40℃,1.2電機(jī)節(jié)能技術(shù)綜合節(jié)能率可達(dá)到4.2%。軋鋼工序有軋機(jī)、輥道、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)另外,對(duì)于軋機(jī)剛度和電力設(shè)備滿足低溫軋備,驅(qū)動(dòng)設(shè)備消耗的能源均為電耗,故電杋選擇制要求的軋鋼廠,可采用低溫軋制技術(shù)。開是關(guān)鍵。在電機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)避免大馬拉小車,進(jìn)行軋溫度從1000~1150℃降至850~950℃,綜合電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在運(yùn)行過程中主要采用變頻調(diào)速節(jié)能率可達(dá)到10%~20%,氧化鐵皮厚度可減技術(shù),通過應(yīng)用電機(jī)節(jié)能技術(shù),可實(shí)現(xiàn)節(jié)電少0.15~0.2mm。20%~40%。采用動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償綜合1.1.2提高爐子熱效率節(jié)能技術(shù),降低電源側(cè)電流諧波含量,調(diào)節(jié)三相(1)改善燃料燃燒不平衡,提高電能質(zhì)量,降低線路損耗。燃料燃燒是通過安裝在火焰爐上的燃燒器完1.3鋼鐵企業(yè)煤氣資源合理利用成的,其性能直接影響爐子的燃料消耗量。根據(jù)隨著低熱值煤氣利用技術(shù)的開發(fā),采用蓄熱爐子的生產(chǎn)目的、工作形式、結(jié)構(gòu)形式等,比較式燃燒技術(shù),實(shí)現(xiàn)了工業(yè)爐窯燃用低熱值煤氣不同燃燒器的特征,正確設(shè)計(jì)、選擇及合理安裝(高爐煤氣)的可能,大量的焦?fàn)t煤氣被置換出使用燃燒器可以節(jié)能5%以上。來。目前,一般是把這部分焦?fàn)t煤氣送往自備發(fā)高溫空氣蓄熱燃燒技術(shù)ˉ(HAC)具有高電廠發(fā)電。但是焦?fàn)t煤氣發(fā)電成本較高,據(jù)一些效余熱回收、高溫預(yù)熱空氣及低NO、排放等優(yōu)企業(yè)利用焦?fàn)t煤氣發(fā)電的成本核算結(jié)果表明,點(diǎn)。蓄熱式加熱爐可將空氣預(yù)熱到1000~1m3焦?fàn)t煤氣僅能產(chǎn)生lkWh電。殷瑞鈺院士l100℃,排煙溫度可降低到150~200℃。采用指出未來焦?fàn)t煤氣的利用方式將是資源化利用蓄熱式燃燒技術(shù),與無余熱回收的加熱爐相比,主要有焦?fàn)t煤氣制取氫氣、生產(chǎn)甲醇等化工產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能40%以上;與換熱器預(yù)熱技術(shù)相比,品,以及生產(chǎn)直接還原鐵產(chǎn)品?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)能15%~20%。中國(guó)目前的蓄熱式加熱爐已達(dá)400多座。2中板廠節(jié)能實(shí)踐(2)優(yōu)化爐襯結(jié)構(gòu)該廠煤氣消耗占工序能耗總量的88.8%,①“自帶黑體筑爐材料及其加熱爐窯”專電量消耗占10.8%,兩者是能源消耗的主要組利技術(shù),把紅外物理中黑體的概念加以技術(shù)化,成部分。另外,蒸汽回收量占能源消耗總量的制作成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的黑體元件安裝在爐膛內(nèi),眾多7.5%對(duì)隆低工序能耗起到了重要作用。因的黑體元件和爐襯共同組成了多功能爐襯。黑體中國(guó)煤化工L個(gè)方面開展元件用以調(diào)控?zé)嵘渚€,改變其漫反射狀態(tài),使之CNMHG和熱裝溫度集中、有效地射向工件,增大了熱射線的到位熱送熱裝在中板廠已經(jīng)執(zhí)行多年,取得了很率,提高了對(duì)工件的輻射度,大幅度地提高了爐好的節(jié)能效果,但要深亼開展,將涉及多方面的子的熱效率。多功能爐襯適用于各種高、中、低因素,產(chǎn)銷的平衡、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定、排產(chǎn)、生溫火焰爐,可節(jié)能10%以上。產(chǎn)計(jì)劃的合理組織以及信息化的支撐等。Vol 33 No. 3冶金能源May.2014ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY29(1)根據(jù)熱送熱裝工作需要,建立信息化目前,中板廠加熱爐使用焦?fàn)t煤氣做燃料系統(tǒng)。首先,實(shí)現(xiàn)坯料溫度的實(shí)時(shí)跟蹤。一直以但3座加熱爐燒嘴均按照燃用混合煤氣設(shè)計(jì),型來,采用手工或定點(diǎn)在線測(cè)溫的方式跟蹤坯料溫號(hào)偏大,實(shí)際生產(chǎn)只在10%~30%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)度,準(zhǔn)確性不高、不具有實(shí)時(shí)性。為準(zhǔn)確實(shí)時(shí)跟使用,燃燒效果不好,調(diào)節(jié)性能差。2011年蹤溫度,通過回歸分析,在不同坯料斷面、季利用1號(hào)加熱爐改造的機(jī)會(huì),對(duì)燒嘴進(jìn)行了重新節(jié)、鋼種條件下建立了坯料溫度與其下連鑄機(jī)后設(shè)計(jì)、選型,改造后爐溫調(diào)節(jié)更加靈活,爐內(nèi)火時(shí)間長(zhǎng)短的關(guān)系。其次,完善訂單管理系統(tǒng),使焰剛度更加合理,相對(duì)于未進(jìn)行改造的2號(hào)、3裝爐人員能夠及時(shí)掌握訂單的交付要求,以便根號(hào)加熱爐,煤氣消耗減少6%據(jù)節(jié)能原則組織生產(chǎn)。最后,熱裝溫度與熱裝率2.4加強(qiáng)余熱余能回收,提高蒸汽外送能力是衡量熱裝水平的兩個(gè)指標(biāo),但有些時(shí)候兩者會(huì)目前,加熱爐產(chǎn)生的蒸汽全部外送公司管有沖突,需要根據(jù)實(shí)際節(jié)能效果平衡兩者之間的網(wǎng),無放散,蒸汽外送達(dá)3.83kge/t,比之前的關(guān)系,因此,合理的評(píng)價(jià)機(jī)制也是極為重要的。2.67kgce/t,增加回收1.16kgce/t。(2)優(yōu)化生產(chǎn)組織,提高熱送坯料熱量利2.5管理節(jié)能用率。熱裝生產(chǎn)組織的約束條件主要有訂單的品不同鋼種的加熱工藝(加熱溫度、加熱時(shí)種、批量、交貨時(shí)間,軋批次之間的厚度差,加間)不同,生產(chǎn)時(shí),燃料消耗也不同。如何評(píng)熱時(shí)間,冷、熱坯料的銜接以及設(shè)備工況問題,價(jià)加熱爐生產(chǎn)管理、控制水平,是精細(xì)管理的要只有對(duì)這些約束條件合理的考慮,才能制定出合求。為此,量化了不同鋼種類別的能耗標(biāo)準(zhǔn),根理的生產(chǎn)順序,發(fā)揮熱裝的節(jié)能效果。為此,根據(jù)當(dāng)班品種結(jié)構(gòu),建立當(dāng)班煤氣消耗的動(dòng)態(tài)計(jì)劃據(jù)生產(chǎn)必須遵守的原則,制定裝爐基本原則。在指標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)各班操作、控制的合理評(píng)價(jià),提高基本原則基礎(chǔ)上要做到:一、當(dāng)料場(chǎng)的高等級(jí)熱職工成本意識(shí)。坯達(dá)到一定量時(shí),馬上安排裝爐;二、裝爐應(yīng)使加熱爐中冷、熱坯連續(xù)的塊數(shù)盡量大,盡量減少3結(jié)論冷、熱坯料混裝;三、合理制定不同加熱時(shí)間要(1)通過對(duì)軋鋼工序能耗構(gòu)成進(jìn)行分析求與不同等級(jí)熱坯之間的銜接關(guān)系。綜合以上原認(rèn)為軋鋼廠的節(jié)能工作應(yīng)以加熱爐節(jié)能為重點(diǎn),則,安排生產(chǎn)計(jì)劃。2013年4-9月,中板廠電耗次之,同時(shí)需要關(guān)注余熱余能的回收利用94.4%的熱送坯料能夠熱裝進(jìn)爐,熱裝比例(2)軋鋼系統(tǒng)中,蓄熱式燃燒技術(shù),黑體71.8%,熱裝平均溫度432℃,熱坯料的平均溫強(qiáng)化輻射技術(shù),節(jié)能涂料,多晶莫來石纖維加強(qiáng)降損失144℃爐子保溫,以及電機(jī)變頻調(diào)速都具有較好的節(jié)能2.2適當(dāng)降低鋼坯加熱溫度,節(jié)約燃料效果,尤其是蓄熱式加熱爐節(jié)能效果明顯,有待鋼坯加熱必須滿足軋制對(duì)溫度的要求,包括應(yīng)用鋼坯加熱溫度、溫度均勻性(斷面溫差)的要3)通過蓄熱式加熱爐改造,改用低熱值求。加熱爐分三段控制,它們互相影響,鋼坯岀煤氣作為燃料,置換岀高熱值焦?fàn)t煤氣,對(duì)公司爐時(shí)的加熱溫度、斷面溫差是各段實(shí)際參數(shù)控制整體實(shí)現(xiàn)煤氣資源合理利用有重要的意義。的耦合結(jié)果。為減少各段間難以預(yù)知的耦合影(4)加熱爐在降低熱焓增量方面,熱送熱響,縮小了加熱溫度控制范圍,在此基礎(chǔ)上,根裝、適當(dāng)降低加熱溫度都得到了較好實(shí)施;在提據(jù)不同鋼種、不同規(guī)格軋制溫度要求,將加熱溫杓艸之亡而,吐1號(hào)爐燒嘴進(jìn)行合理設(shè)度降低30~40℃。另外,對(duì)于入爐溫度≥300℃中國(guó)煤化工的熱裝坯料,適當(dāng)?shù)乜s短加熱時(shí)間、降低加熱溫能人。MG,并取得了較好的節(jié)度,相對(duì)冷坯低20~30℃不等。通過適當(dāng)降低加熱溫度,煤氣消耗降低4.7%,綜合能耗降低參考文獻(xiàn)3.2%[1]陸鐘武,穿越“環(huán)境高山”:工業(yè)生態(tài)學(xué)研究2.3合理設(shè)計(jì)加熱爐燒嘴[M].北京:科學(xué)出版社,2008冶金能源Vol 33 No. 3ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRYMay.2014[2]陸鐘武.火焰爐[M].北京:冶金工業(yè)出版社,[J].工業(yè)加熱,2006,35(3):1[7]王太炎.焦?fàn)t煤氣開發(fā)利用的問題與途徑[J].燃[3]李小玉.低溫軋制技術(shù)及應(yīng)用[J].軋鋼,1998,料與化工,2004,35(6):1-3.(6):13-18[8]殷瑞鈺,張春霞.鋼鐵企業(yè)功能拓展是顯示循環(huán)經(jīng)[4]張建軍,鄒得球,肖睿等.蓄熱燃燒蓄熱體的應(yīng)濟(jì)的有效途徑[J].鋼鐵,2005,40(7):1-8.用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].冶金能源,2009,28[9]張琦,吳復(fù)忠,宋軍.鋼鐵企業(yè)煤氣資源合理利用研究[C].中國(guó)鋼鐵年會(huì),2007[5]李治岷,魏玉文,工業(yè)加熱爐的節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)趙艷編輯[J].機(jī)械工人(熱加工),2005,(2):24[6]王連勇,蔡九菊,孫廣等.火焰爐節(jié)能技術(shù)分析(上接第6頁(yè)行人員應(yīng)聯(lián)系高爐詢問情況,正常后靜葉控制再左右。但實(shí)際情況下,發(fā)電機(jī)組經(jīng)常在75%甚至選擇自動(dòng)切換。更低的工況運(yùn)行,主蒸汽熱網(wǎng)常在240~280/h左2013年3月,聯(lián)合陜鼓進(jìn)行了程序編制和右運(yùn)行,蒸汽增加10~12t/h,波動(dòng)比在4.3%畫面組態(tài)。另外,在運(yùn)行工況畫面增加汽輪機(jī)主5%左右。對(duì)鍋爐運(yùn)行沖擊很大,鍋爐操作無蒸汽壓力、溫度和流量參數(shù),便于監(jiān)視和調(diào)整。法跟上負(fù)荷的變化,影響系統(tǒng)的安全。因此,建為防止假信號(hào)對(duì)風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)整的影響,增加風(fēng)壓議平時(shí)分廠在生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)整時(shí)盡量保證2臺(tái)變化值和風(fēng)量變化值超限設(shè)定兩個(gè)保護(hù)條件,將240υh鍋爐處于大負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行,高爐適當(dāng)延自動(dòng)切換為手動(dòng),保證機(jī)組安全。保護(hù)值根據(jù)具長(zhǎng)充風(fēng)時(shí)間10~12min,并且將風(fēng)機(jī)風(fēng)量波動(dòng)保體生產(chǎn)條件制定。護(hù)值設(shè)定偏小一些,通過這些技術(shù)手段保證定風(fēng)2實(shí)施效果壓定風(fēng)量自動(dòng)運(yùn)行的順利實(shí)現(xiàn)1.2技術(shù)方案制定與實(shí)施采用自動(dòng)定風(fēng)壓定風(fēng)量運(yùn)行后,風(fēng)量變化規(guī)根據(jù)考察結(jié)果和實(shí)際情況,制定工藝控制方律性強(qiáng),熱風(fēng)爐充風(fēng)良好,高爐爐況穩(wěn)定,鼓風(fēng)案:定風(fēng)壓調(diào)節(jié)的控制風(fēng)壓以風(fēng)機(jī)排氣側(cè)為準(zhǔn),動(dòng)能穩(wěn)定,向爐缸中心穿透性好,煤氣流分布合定風(fēng)量調(diào)節(jié)的控制風(fēng)量以風(fēng)機(jī)送風(fēng)風(fēng)量為準(zhǔn)理,鐵水質(zhì)量較高。風(fēng)量具體變化曲線取某一時(shí)(無放風(fēng))。風(fēng)機(jī)啟機(jī)后,采用手動(dòng)調(diào)節(jié)靜葉,間段作說明:熱風(fēng)爐充風(fēng)時(shí)間間隔50min左右在正常送風(fēng)后,選擇投切開關(guān),采用定風(fēng)量自動(dòng)充風(fēng)時(shí)間10~12min,風(fēng)量變化<450m3/min調(diào)節(jié)。另外,取四個(gè)熱風(fēng)爐充風(fēng)閥的非閉信號(hào)作為熱風(fēng)爐充風(fēng)信號(hào)(常開信號(hào),充風(fēng)時(shí)閉合)。3討論熱風(fēng)爐換爐時(shí),熱風(fēng)爐充風(fēng)信號(hào)閉合,即充風(fēng)燈1)汽動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)組定風(fēng)量定風(fēng)壓自動(dòng)運(yùn)行,變綠,靜葉定風(fēng)量自動(dòng)控制切換為定風(fēng)壓自動(dòng)調(diào)要保證參與控制的充風(fēng)信號(hào)和表計(jì)的可靠性,熱節(jié),風(fēng)壓設(shè)定值為切換時(shí)的風(fēng)壓瞬時(shí)測(cè)量值。熱風(fēng)爐充風(fēng)閥的行程開關(guān)、風(fēng)機(jī)送風(fēng)流量計(jì)和壓力風(fēng)爐換爐結(jié)束,熱風(fēng)爐充風(fēng)信號(hào)斷開后,即充風(fēng)變送器等產(chǎn)品質(zhì)量和一次儀表的維護(hù)保養(yǎng)相當(dāng)重?zé)糇兗t,靜葉定風(fēng)壓自動(dòng)控制切換為定風(fēng)量自動(dòng)要。調(diào)節(jié),定風(fēng)量設(shè)定值取定風(fēng)壓運(yùn)行前瞬時(shí)測(cè)量髙怕執(zhí)忙盡可能增加廢氣均壓裝置,值。熱風(fēng)爐換爐過程中,即靜葉定風(fēng)壓運(yùn)行過程中國(guó)煤化工爐和備用熱風(fēng)爐先均中,當(dāng)風(fēng)量波動(dòng)(相對(duì)于切換前的風(fēng)量)大于用NMH風(fēng)充壓,減少了充風(fēng)450m/min或風(fēng)機(jī)故障(停機(jī)或安全運(yùn)行)時(shí),量和充風(fēng)時(shí)間,并且節(jié)約了能源。靜葉控制自動(dòng)切換為手動(dòng)控制模式,這時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)趙艷編輯