北营钢铁(集团)股份有限公司轧钢厂1780加热炉烟气余热利用技术-精选文档.pdfVIP

北营钢铁（集团）XX公司轧钢厂1780加热炉烟气余

热利用技术

1概述

北营钢铁（集团）XX公司轧钢厂（以下简称北营轧钢厂）

“1780”加热炉现热效率只有20%～30%，约有70%～80%的热量

损失，其中烟气带走的热损失约占30%～35%。这部分热量通过

烟囱排入大气，不但浪费能源，也会对大气造成污染。

北营轧钢厂1780mm热轧线设计产能400万吨/年，配置三座

260T/Hr步进板坯加热炉，加热炉运行情况良好，在生产过程中，

形成了两用一备的现状。原加热炉采用下排烟，烟气经炉子装料

端的垂直烟道流入地下水平烟道内，再经过预热器流入汇总的烟

道，经过烟道闸门进入烟囱。空气预热器后的排烟温度约为

500℃，排烟温度较高，有较大的节能空间。此次对三座加热炉

的烟气进行余热回收技术改造，改造内容包括更换原有的空气预

热器以及新增一套烟气余热回收装置，排烟温度降到160℃左右，

既可以降低热轧工序能耗，产生较大有经济效益，也可减少对大

气的热污染，具有较好的社会效益。

2改造方案

采取强制排烟的方式将三座加热炉的烟气统一引出后经余

热锅炉降温后再经新建的钢烟囱排入大气，此种方式不受原烟囱

抽力的限制，故可以在烟气酸露点以上范围内尽可能的降低排烟

温度。具体措施为利用加热炉烟囱侧的空地，建立统一的余热回

收站，配置一台自然循环余热锅炉和强制排烟风机，每座加热炉

的烟气经新建在原烟道上的分烟道汇集后进入余热锅炉温度降

至约160℃后再经强制排烟风机排入大气，原烟道烟囱仍保留作

为备用。

加热炉改造及余热利用项目包括：更换原有的空气预热器，

以提高空气预热温度。同时对三座加热炉的烟道分别进行改造、

新增的一套余热锅炉、新增余热锅炉配套的给水除氧装置（在原

加热炉除氧器基础上改造利旧）、并对附近北营公司动力厂软水

站进行扩容改造，以满足新增软水需求，改造内容的原则性流程

框图如图1所示。

2.1更换空气预热器（3座加热炉）

利用现有空间，重新设计带保护管组的空气预热器，提高空

气预热温度。空气预热器采用双行程逆流金属管式结构。在额定

工况下，将空气预热温度提高至550℃，烟气排烟温度由原来的

510℃降至450℃，预热器性能参数如表1所示。

预热器保护管组采用金属管式预热器，不设插件，换热管采

用0Cr25Ni20，风箱和底板全部采用12Cr18Ni9。为确保保护管

组的使用寿命，保护管组采用顺流式双行程结构。主预热器高温

侧管子材质为0Cr25Ni20（前4排）和0Cr18Ni9，低温侧管子材

质为20钢渗铝，风箱材质为12Cr18Ni9，换热管壁厚不低于3mm。

对原有换热器的更换不影响加热炉原有空气系统的稳定运

行。主预热器采用带金属插入件的管式结构，同常规预热器相比，

它具有传热效率高，体积小，气密性好，维护方便的特点，是一

种常用的余热回收设备，广泛应用于冶金、机械、化工等行业。

这种预热器在解决预热器寿命、热变形、低温腐蚀等方面采

用了诸多独特有效的技术。经过多年的实践检验，这种预热器的

技术性能和使用寿命得以充分保证，预热器的结构简图见图2。

2.2新建强制排烟系统

利用新建的钢烟道，将每座加热炉烟气汇集后经余热锅炉降

温后，再经排烟风机排入大气。整个排烟系统设置1台余热锅炉、

2台排烟风机和1个钢烟囱。在烟气管路上设有必需的各种检测

仪表，排烟风机入口设调节阀对烟气管道系统风量和风压进行调

节，确保在管道系统所需风量和风压发生变化时，风机保持在其

特性曲线中稳定区段范围内工作，防止风机喘振现象发生。

2.2.1对原烟道进行改造

对每座加热炉汇集烟道进行改造，改造方式如下：

将原烟道闸板向远离混凝土烟囱的方向移动一定距离，以保

证有足够的空间安装强制排烟管道。同时保留该烟道闸板的调节

功能，以对炉压进行有效控制。在烟道闸板后新增钢烟管将烟气

从原烟道中引出并增设一道电动切断阀。该阀的作用为保证某座

加热炉停产时能进行切断，避免冷风的吸入。在钢烟管与混凝土

烟囱间增加一电动插板阀，以避免强制排烟风机正常工作时从混

凝土烟囱中倒吸入冷风。以上改造内容可以待某座加热炉停产检

修时进行，尽量减小对加热炉生产的影响。

2.2.2强制排烟管道

强制排烟管道包括从原