國(guó)內(nèi)蓄熱式加熱爐的應(yīng)用概況及節(jié)能效益(二)
其中代表性的燒高爐煤......
其中代表性的燒高爐煤氣的蓄熱式步進(jìn)梁式加熱爐有:一是唐山國(guó)豐的1450mm連鑄連軋工程,加熱的板坯長(zhǎng)15.6m,小時(shí)產(chǎn)量達(dá)290t的步進(jìn)梁式加熱爐,采用的也是燒高爐煤氣的蓄熱式步進(jìn)梁式加熱爐,該座爐子已經(jīng)順利投產(chǎn)。加熱質(zhì)量、產(chǎn)量、熱耗都達(dá)到預(yù)想的效果,最近又簽訂了2#爐的合同。唐鋼連鑄連軋,板坯長(zhǎng)15m,產(chǎn)量250t/h,也是燒高爐煤氣的蓄熱式步進(jìn)梁式爐,也已投產(chǎn)。二是沙鋼棒線材軋機(jī)配套的幾座步進(jìn)梁式加熱爐,加熱坯料為150×150×16000mm,原燒重油,現(xiàn)都已改造燒高爐煤氣的蓄熱式爐,生產(chǎn)正常,這是目前世界上最寬的蓄熱式加熱爐。其三,江陰興澄特鋼改建和新建兩座300×400×12000mm軸承鋼坯的燒高爐煤氣的蓄熱式步進(jìn)梁式爐,不但滿足加熱特殊鋼的工藝要求,實(shí)踐證明該加熱爐更適用于軸承鋼的熱擴(kuò)散加熱。興澄特鋼新建的大、小棒線也都采用燒高爐煤氣的蓄熱式步進(jìn)梁式爐。
采用蓄熱式加熱爐的經(jīng)濟(jì)效益估算分析蓄熱式加熱爐的經(jīng)濟(jì)效益,本文還是以燒高爐煤氣的蓄熱式加熱爐為基礎(chǔ)進(jìn)行估算和分析。
所謂經(jīng)濟(jì)效益可以從三個(gè)層面分析。
一是高爐煤氣得到合理利用。
此前,鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是把高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣混合成熱值7500~9200kJ/Nm3的混合煤氣,作為軋鋼加熱爐的主體燃料,全公司根據(jù)各煤氣用戶,進(jìn)行煤氣平衡,如果有過(guò)剩的高爐煤氣,有條件的企業(yè)用作發(fā)電燃料,也算沒(méi)有浪費(fèi)。
更多的企業(yè)還是白白放散,既浪費(fèi)能源又污染環(huán)境。現(xiàn)在高爐煤氣可作為加熱爐的單一燃料,高爐煤氣不應(yīng)再被放散,對(duì)一些鋼鐵聯(lián)合企業(yè)而言,用高爐煤氣置換出來(lái)的高熱值的焦?fàn)t煤氣,或作化工原料或供城市民用,物盡其用,又為企業(yè)增加效益。根據(jù)前兩年的資料,國(guó)內(nèi)高爐煤氣的放散率達(dá)9~12%。折算標(biāo)準(zhǔn)煤達(dá)250多萬(wàn)噸,放散率降下來(lái),就是節(jié)省了能源。
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二是原來(lái)燒重油的加熱爐改燒高爐煤氣后,為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)以年產(chǎn)80萬(wàn)的棒材廠為例,加熱爐產(chǎn)量150t/h,燒重油按先進(jìn)的油耗指標(biāo)32Kg/t計(jì),年加熱鋼坯82.5萬(wàn)噸,年燃油總耗量2.64萬(wàn)噸,按重油價(jià)格2500元/t計(jì)算,加熱爐燃油費(fèi)為6600萬(wàn)元人民幣。改燒高爐煤氣,加熱每噸冷鋼坯需400Nm3高爐煤氣(熱值800×4.18KJ/m3)企業(yè)內(nèi)部作價(jià)一立方米高爐煤氣7分錢。加熱一噸冷坯為28元/t。燒高爐煤氣的燃料費(fèi)為2310萬(wàn)元人民幣。這筆經(jīng)費(fèi)完全進(jìn)入企業(yè)的經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)中。這只是企業(yè)的內(nèi)部核算。否則,每年還要向外支出6600萬(wàn)元。因此,其效益是十分可觀的。粗略估計(jì),國(guó)內(nèi)已有200座100h/t以上的蓄熱式加熱爐,按上述數(shù)據(jù)推算,節(jié)能費(fèi)用可達(dá)8億多元。
其三,從技術(shù)上看蓄熱式加熱爐,可將煤氣和助燃空氣雙預(yù)熱至僅比爐氣溫度低100℃左右。排煙溫度只有150℃左右。煙氣的物理熱充分回收。這種熱回收方式是常規(guī)加熱爐采用金屬換熱器回收煙氣物理熱不可比擬的。因此,盡管燒的是低熱值的高爐煤氣,其熱耗指標(biāo)仍不比燒高熱值煤氣的常規(guī)加熱爐高。充分顯示出蓄熱式加熱爐技術(shù)的先進(jìn)性。《軋鋼工序(加熱爐)節(jié)約能源規(guī)定》中,明確規(guī)定加熱不同鋼種,使用不同燃料,可比熱耗數(shù)是不同的。燒原油、天然氣的爐子Ki=1,改燒高爐煤氣Ki=1.4,事實(shí)上燒高爐煤氣蓄熱式爐熱耗指標(biāo)不必?zé)透摺D壳俺R?guī)加熱爐(含步進(jìn)梁式加熱爐)的熱效率最高可達(dá)55~59%,而蓄熱式加熱爐的熱效率已達(dá)到65~70%,比一般的常規(guī)加熱爐節(jié)能高出5~10%。
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還要特別說(shuō)明的是,這些為不同軋機(jī)匹配的步進(jìn)梁式加熱爐,除了燃燒系統(tǒng)與常規(guī)的步進(jìn)梁式加熱爐不同外,鋼坯的輸送方式與常規(guī)爐無(wú)異。步進(jìn)梁式爐配套的上料臺(tái)架、上料輥道、懸臂進(jìn)料輥道、推鋼機(jī)或鋼坯裝入機(jī),爐底步進(jìn)機(jī)械、水梁、液壓系統(tǒng);出爐懸臂輥道或托出機(jī)、爐門升降等以及控制這些設(shè)備程序動(dòng)作的電控系統(tǒng)、物料跟蹤系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)都是國(guó)內(nèi)乃至世界上現(xiàn)行的高水平。蓄熱式換熱技術(shù)的燃燒方式,可以省掉高達(dá)60~80m高的混凝土煙囪及煙道。隨之也就節(jié)省加熱爐的投資。蓄熱式步進(jìn)梁式爐也采用汽化冷卻,既節(jié)水又節(jié)能,有的廠家正把多座爐子產(chǎn)生的蒸汽聯(lián)網(wǎng)發(fā)電。
探討的問(wèn)題和意見(jiàn)將蓄熱式換熱技術(shù)應(yīng)用在連續(xù)加熱爐上,在我國(guó)已有十年的歷史,我國(guó)的蓄熱式加熱爐具有中國(guó)的特色,主要表現(xiàn)在一開(kāi)始就采用低熱值的高爐煤氣為加熱爐燃料,利用蓄熱式換熱技術(shù)將高爐煤氣和助燃空氣雙預(yù)熱至1000℃左右,滿足了加熱爐爐溫的要求。因此,這項(xiàng)技術(shù)一出現(xiàn)就受到中小型鋼鐵企業(yè)的歡迎。為中小型鋼鐵企業(yè)的發(fā)展起到了重要的左右。但是為什么大型鋼鐵企業(yè)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)尚未引起重視呢?盡管武鋼大型廠、南京中板廠、攀枝花大型廠等也采用蓄熱式技術(shù),但這些爐子燒的是混合煤氣,只用蓄熱技術(shù)預(yù)熱空氣,在技術(shù)上并不合理。因此,與同類的常規(guī)爐子相比,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)不明顯。如寶鋼熱帶的步進(jìn)梁式爐是從美國(guó)引進(jìn)的蓄熱式燒嘴,正在試用中,效果尚不清楚。
只有馬鋼、韶鋼、臨鋼中板加熱爐采用高爐煤氣和空氣雙蓄熱式加熱爐的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)效益顯著。大型鋼鐵企業(yè)還未采用這項(xiàng)技術(shù)的原因,筆者認(rèn)為可能有兩個(gè)原因。大型鋼鐵公司原有的煤氣管道系統(tǒng)已成型,改燒高爐煤氣,煤氣管網(wǎng)要進(jìn)行改造,工程量很大;二是蓄熱式換熱技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用還有些不盡人意的地方,例如蓄熱式爐的爐壓控制與常規(guī)爐不同,如設(shè)計(jì)存在問(wèn)題,爐壓波動(dòng)大,冒火現(xiàn)象常見(jiàn)。有些爐子設(shè)計(jì)的燒嘴在使用中維修量比較大,使用壽命還不夠理想。這些因素影響了蓄熱式爐的推廣應(yīng)用。