軋鋼工序中典型的用能設(shè)備為爐窯。爐窯煙氣余熱除了少量用于預(yù)熱空氣和燃?xì)馔?，其攜帶的大量余熱資源未被充分回收利用，且不同爐窯排煙溫度也不盡相同，通常在 250-700℃之間直接排人大氣，造成能源浪費。本文重點講述了軋鋼爐窯復(fù)雜煙氣余熱資源回收技術(shù)。

1 基本原理

軋鋼爐窯的余熱利用技術(shù)主要通過余熱換熱來實現(xiàn)，高溫?zé)煔庥酂岜灰劣酂嵯到y(tǒng)，與常溫水換熱后溫度降低，通過風(fēng)機(jī)引出，排人煙囪，常溫水被加熱至所需蒸汽參數(shù)并入高溫管網(wǎng)利用。

2 工藝流程

1)余熱換熱工藝 根據(jù)軋鋼生產(chǎn)線余熱特點 煙氣的成分、溫度和煙氣量 選擇合適的余熱鍋爐系統(tǒng)。高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐，經(jīng)過換熱溫度降低，同時常溫水通過省煤器、蒸發(fā)器、過熱器加熱為所需過熱蒸汽。冷軋退火爐煙氣溫度較高、煙氣量較小，考慮其特點，采用熱管與水管相結(jié)合的余熱回收利用方式;加熱爐考慮煙氣含塵量較少、煙氣量和煙氣溫度變化較大等特點，設(shè)計與之相匹配的水管鍋爐，滿足煙氣負(fù)荷變化。

2)煙氣系統(tǒng)工藝 煙氣系統(tǒng)工藝流程如圖1。軋鋼生產(chǎn)線的廢氣改造前從煙道至煙囪直接排出，為回收余熱，在軋鋼生產(chǎn)線煙道的調(diào)節(jié)閥后引出余熱系統(tǒng)的進(jìn)口煙道，煙氣在余熱系統(tǒng)換熱后經(jīng)新增風(fēng)機(jī)后通過余熱系統(tǒng)出口煙道引入原煙道或煙囪。主要工5藝流程 余熱系統(tǒng)煙道閥門 2、3 打開，風(fēng)機(jī)啟動，關(guān)閉閥門 1，此時煙氣流向為爐窯→閥門 2→余熱換熱系統(tǒng) 5→風(fēng)機(jī)6 →閥門 3→ 煙囪;當(dāng)系統(tǒng)切出時閥門 1打開，閥門 2， 3關(guān)閉，煙氣按改造前流動方向。


3)控制系統(tǒng)

除上述煙氣控制系統(tǒng)外，還有汽水控制系統(tǒng)。汽水系統(tǒng) 引至管網(wǎng)→純水箱→ 經(jīng)純水泵 除氧器→ 經(jīng)給水泵 鍋爐省煤器→鍋爐蒸發(fā)器→鍋爐過熱器→并入管網(wǎng)→至用戶使用。

3 關(guān)鍵技術(shù)

1)不同煙氣余熱資源余熱鍋爐定制技術(shù)。針對不同爐窯煙氣余熱，重點分析燃料種類、流量變化、溫度波動、爐壓要求、空間位置受限等因素，定制合適的余熱鍋爐類型、出力、蒸汽壓力及溫度等關(guān)鍵工藝參數(shù)。確保煙氣余熱回收系統(tǒng)的影響在軋鋼生產(chǎn)線要求的壓力波動范圍內(nèi)，產(chǎn)生的蒸汽并入用戶蒸汽管網(wǎng)。

2)與軋鋼主體工藝耦合的控制系統(tǒng)技術(shù)。增加變頻引風(fēng)機(jī)，克服余熱鍋爐的阻力，引用原生產(chǎn)工藝的爐壓信號和原調(diào)節(jié)閥的開度信號通過風(fēng)機(jī)的變頻進(jìn)行控制，使?fàn)t壓控制在一定范圍內(nèi)，不影響軋鋼生產(chǎn)工藝，同時采用風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)減少電耗。

3)具有“一鍵啟動”等自動控制技術(shù)。煙氣余熱回收系統(tǒng)自動化程度較高，比如“一鍵啟動”、汽包水位自動控制、爐水水質(zhì)自動控制、除氧器自動控制等，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，同時不需要新增操作人員。

4)余熱回收量與投資的匹配與最優(yōu)。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析比較得到余熱回收量和投資額的最佳匹配點。

4 結(jié)語

我國鋼鐵行業(yè)僅大型軋鋼加熱爐就有 5000 余座，這些爐窯排煙溫度普遍較高，大部分熱量未被利用直接排出，造成能源浪費，未來余熱回收利用空間很大，值得關(guān)注。