轧钢炉窑复杂烟气余热回收换热器技术

轧钢炉窑复杂烟气余热回收换热器技术       烟气余热回收|换热器|陕西瑞特热工    

    轧钢工序中典型的用能设备为炉窑。炉窑烟气余热除了少量用于预热空气和燃气外，其携带的大量余热资源未被充分回收利用，且不同炉窑排烟温度也不尽相同，通常在75℃-700℃之间直接排人大气，造成能源浪费。本文重点讲的是烟气余热回收换热器的技术。

1基本原理

    轧钢炉窑的烟气余热回收利用技术主要通过余热换热来实现，高温烟气余热被引至烟气余热回收换热器系统，与常温水换热后温度降低，通过风机引出，排入烟囱，常温水被加热至所需温度参数进行利用。

2工艺流程

    1)烟气余热回收换热器换热工艺根据轧钢生产线余热特点烟气的成分、温度和烟气量选择合适的余热锅炉系统。高温烟气进入烟气余热回收换热器，经过换热温度降低，同时常温水通过换热器加热为所要求工艺。冷轧退火炉烟气温度较高、烟气量较小，考虑其特点，采用热管与水管相结合的余热回收利用方式;加热炉考虑烟气含尘量较少、烟气量和烟气温度变化较大等特点，设计与之相匹配的氟塑料烟气余热回收换热器。

    2)烟气系统工艺烟气系统工艺流程如图1。轧钢生产线的废气改造前从烟道至烟囱直接排出，为回收余热，在轧钢生产线烟道的调节阀后引出余热系统的进口烟道，烟气在余热系统换热后经新增风机后通过余热系统出口烟道引入原烟道或烟囱。主要工5艺流程余热系统烟道阀门2、3打开，风机启动，关闭阀门1，此时烟气流向为炉窑→阀门2→烟气余热回收换热器系统5→风机6→阀门3→烟囱;当系统切出时阀门1打开，阀门2，3关闭，烟气按改造前流动方向。

3)控制系统

    除上述烟气控制系统外，还有汽水控制系统。汽水系统引至管网→纯水箱→经纯水泵除氧器→经给水泵锅炉省煤器→锅炉蒸发器→锅炉过热器→并入管网→至用户使用。

3关键技术

    1)不同烟气余热回收换热器定制技术。针对不同炉窑烟气余热，重点分析燃料种类、流量变化、温度波动、炉压要求、空间位置受限等因素，定制合适的烟气余热回收换热器类型、出力及温度等关键工艺参数。确保烟气余热回收换热器系统的影响在轧钢生产线要求的机组波动范围内。

    2)与轧钢主体工艺耦合的控制系统技术。增加变频引风机，引用原生产工艺的炉压信号和原调节阀的开度信号通过风机的变频进行控制，使炉压控制在一定范围内，不影响轧钢生产工艺，同时采用风机变频技术减少电耗。

    3)具有“一键启动”等自动控制技术。烟气余热回收系统自动化程度较高，比如“一键启动”、汽包水位自动控制、炉水水质自动控制、除氧器自动控制等，提高系统的安全性和稳定性，同时不需要新增操作人员。

    4)烟气余热回收量与投资的匹配与。通过技术经济性分析比较得到烟气余热回收量和投资额的匹配点。

4结语

    我国钢铁行业仅大型轧钢加热炉就有5000余座，这些炉窑排烟温度普遍较高，大部分热量未被利用直接排出，造成能源浪费，未来余热回收利用空间很大，值得关注。