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煉軋廠(chǎng)中板雙蓄熱式加熱爐蒸汽并網(wǎng)外送改造效果研究

文檔作者：馬廣群文檔來(lái)源：甘肅酒泉鋼鐵（集團(tuán)）宏興股份公司煉軋廠(chǎng)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月18日
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第３８ 卷第３ 期
２０１６ 年６ 月
甘　肅　冶　金
ＧＡＮＳＵ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．，２０１６
文章編號(hào)：１６７２-４４６１（２０１６）０３-０１３６-０３
煉軋廠(chǎng)中板雙蓄熱式加熱爐蒸汽并網(wǎng)外送改造效果研究
馬廣群
（甘肅酒泉鋼鐵（集團(tuán)）宏興股份公司煉軋廠(chǎng)，甘肅　嘉峪關(guān)?。罚常担保埃埃?
摘　要：酒鋼宏興股份公司煉軋廠(chǎng)中板雙蓄熱式加熱爐建成投產(chǎn)后蒸汽未實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)外送。根據(jù)蓄熱式加熱爐蒸汽
系統(tǒng)的現(xiàn)狀，對(duì)蒸汽回收裝置從設(shè)備、工藝和管理角度進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析， 研究了改造的必要性并提出相應(yīng)的改造方
案，予以實(shí)施；對(duì)實(shí)施后的效果進(jìn)行論證。
關(guān)鍵字：雙蓄熱式加熱爐；蒸汽并網(wǎng)外送改造；必要性；效果研究
中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＧ３０７　　　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ｂ
On the Reform Effect of Steam Grid Delivery for the Double
Regenerative Heating Furnace in Steelmaking and Rolling Plant
ＭＡ Ｇｕａｎｇ-ｑｕｎ （Ｈｏｎｇｘｉｎｇ Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｊｉｕｓｔｅｅｌ，Ｊｉａｙｕｇｕａｎ ７３５１００， Ｃｈｉｎａ）
Abstract： Ｔｈｅ ｓｔｅａｍ ｇｒｉｄ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｈａｓ ｎｏｔ ｂｅｅｎ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ -ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ
ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｐｌａｔｅ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ａｎｄ ｍｉｌｌ ｐｌａｎｔ ｏｆ ｊｉｓｃｏ ｈｏｎｇｘｉｎｇ ＡＧ ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ
ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ， ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｅａｍ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｕｎｉｔ ｆｒｏｍ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ， ｐｒｏｃｅｓｓ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ， ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ｏｆ ｒｅｆｏｒｍ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａｎｄ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｆｏｒ ｉｍ -
ｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｅｆｏｒｍ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ．
Key Words： ｄｏｕｂｌｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ ；ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｇｒｉｄ ｄｅｌｉｖｅｒｙ；ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ；ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｒｅｆｏｒｍ ｅｆｆｅｃｔ
1　引言
煉軋廠(chǎng)中板作業(yè)區(qū)現(xiàn)有３ 臺(tái)加熱爐，其中，２＃、
３＃加熱爐為雙蓄熱連續(xù)式推鋼加熱爐，１＃加熱爐為
常規(guī)式。１＃、２＃爐１９９７ 年投用，３＃爐２００８ 年投用，３
臺(tái)爐座兩用一備（１＃加熱爐原建于１９９７ 年，３＃加熱
爐原建于２００８ 年，２＃加熱爐改造于２００９ 年），單爐
最大產(chǎn)能為９０ ｔ／ｈ；３ 臺(tái)加熱爐均采用汽化冷卻系
統(tǒng)進(jìn)行冷卻，３ 套汽化冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)可回收０．８～１．
１５ ＭＰａ 的飽和蒸汽。２０１１ 年以前，公司蒸汽富余，
未實(shí)現(xiàn)余熱蒸汽外送，僅滿(mǎn)足中板內(nèi)部冬季采暖的
需要，其他時(shí)間蒸汽全部放散。２０１１ 年底，燒結(jié)余
熱發(fā)電項(xiàng)目投運(yùn)后，飽和蒸汽可用于發(fā)電，為中板余
熱蒸汽外送創(chuàng)造了外部條件。中板汽化冷卻設(shè)備經(jīng)
過(guò)檢修、耐壓試驗(yàn)、設(shè)備改造，和外部管道連通后，即
可實(shí)現(xiàn)蒸汽外送，在一定程度上可緩解公司蒸汽供
應(yīng)緊張的局面，達(dá)到節(jié)能降耗增效的目的。
2　汽化冷卻系統(tǒng)主要設(shè)備
⑴軟水制備系統(tǒng)主要設(shè)備：逆流再生鈉離子交
換器、耐腐蝕離心鹽水泵、軟水離心泵、軟水箱、汽－
水換熱器、水－水換熱器。
⑵加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)主要設(shè)備：１＃、２＃、３＃汽
包、大氣式熱力除氧器、電動(dòng)給水泵、汽動(dòng)給水泵、定
期排污擴(kuò)容器、連續(xù)排污擴(kuò)容器、取樣冷卻器、排汽
消聲器。
3　中板雙蓄熱式加熱爐的主要技術(shù)
參數(shù)
　　酒鋼煉軋廠(chǎng)中厚板生產(chǎn)線(xiàn)共有加熱爐３ 座，其
中２＃、３＃為雙蓄熱連續(xù)式推鋼加熱爐，除軋制碳鋼
外，另外軋制部分不銹鋼中厚板，加熱爐主要參數(shù)如
表１ 所示。
表１　雙蓄熱連續(xù)式推鋼加熱爐主要參數(shù)表
加熱爐用途中厚板軋制前加熱
爐型上下供熱空、煤氣雙蓄熱連續(xù)式推鋼加熱爐
冷卻方式汽化冷卻
爐底強(qiáng)度５１８ ｋｇ／ｍ２· ｈ（冷裝） 加熱鋼種普碳鋼、中碳鋼、低合金鋼、不銹鋼
燃料種類(lèi)及熱值純高爐煤氣３６００～４０００ ｋＪ／Ｎ ｍ３ 空／煤氣預(yù)熱溫度９５０～１０５０ ℃ 空／煤氣預(yù)熱方式陶瓷蜂窩體預(yù)熱
裝出料方式端進(jìn)、端出
布料方式雙排布料
排煙方式引風(fēng)機(jī)強(qiáng)制排煙
燃燒方式空氣、煤氣雙蓄熱
鋼坯出爐溫度１ ０５０～１ ２５０ ℃ 鋼坯尺寸（碳鋼） 厚度：１６０～２２０ ｍｍ 寬度：１ ２５０～１ ５８０ ｍｍ 長(zhǎng)度：１ ９００～２ ８００ ｍｍ 產(chǎn)量９０ ｔ／ｈ（冷裝） 出爐板坯允許溫差板坯中心與表面溫度差：≤３０ ℃ 有效長(zhǎng)度３１ ０５０ ｍｍ
4　存在問(wèn)題
　?、哦井a(chǎn)生的蒸汽全部用于自用，造成蒸汽和
軟水浪費(fèi)。
⑵夏季產(chǎn)生的蒸汽全部放散，造成蒸汽和軟水
浪費(fèi)。
5　改造的必要性
汽化冷卻系統(tǒng)在冶金行業(yè)中應(yīng)用到軋鋼加熱爐
上較為普遍，它主要的優(yōu)點(diǎn)就是：采用汽化冷卻方式
可以節(jié)約工業(yè)用水，減輕坯料加熱時(shí)形成的黑印，改
善坯料加熱時(shí)的溫度均勻性，汽化冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的
蒸汽可以回收用來(lái)發(fā)電，在一定程度上緩解公司蒸
汽供應(yīng)緊張的局面，達(dá)到節(jié)能降耗增效的目的。
煉軋廠(chǎng)中板３ 臺(tái)加熱爐各配備汽化冷卻系統(tǒng)一
套，設(shè)計(jì)可回收０．８～１．０８ ＭＰａ 的飽和蒸汽，單臺(tái)設(shè)
計(jì)最大蒸發(fā)量：夏季，１８ ｍ３ ／ｈ；冬季５１８ ｍ３ ／ｈ。
6　改造方案及改造計(jì)劃
改造工程需要在不影響生產(chǎn)的前提下進(jìn)行，具
體步驟如下：除氧器、水水換熱器、汽水換熱器設(shè)備
功能恢復(fù)；安全閥的更換以及整定壓力、起跳壓力設(shè)
定；汽包放散閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能；計(jì)量器具安裝、
管路布置及其它附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)、改造；中板汽化冷
卻系統(tǒng)外網(wǎng)軟水節(jié)供應(yīng)軟水接點(diǎn)；改造后，中板加熱
爐所產(chǎn)蒸汽具備全部外送能力，在管路加裝止回閥
防止外網(wǎng)波動(dòng)對(duì)中板汽化冷卻系統(tǒng)的影響，加熱爐
汽包放散具備自動(dòng)控制功能。
中板加熱爐蒸汽外送項(xiàng)目改造內(nèi)容：
⑴設(shè)備：中板汽化冷卻系統(tǒng)，現(xiàn)有除氧器、水水
換熱器、汽水換熱器，利舊。
⑵邀請(qǐng)具有資質(zhì)的設(shè)計(jì)院對(duì)中板蒸汽外送方案
進(jìn)行設(shè)計(jì)論證。
⑶介質(zhì)外線(xiàn)：蒸汽管線(xiàn)３００ ｍ 及其支架。
⑷儀控：三臺(tái)加熱爐自動(dòng)放散儀表控制系統(tǒng)。
⑸監(jiān)控：三臺(tái)汽包的壓力、水位、安全閥、放散閥
等主要控制閥門(mén)的運(yùn)行狀況。6．1　設(shè)計(jì)條件
中板汽化冷卻設(shè)備工藝、參數(shù)。6．2　汽化冷卻工藝過(guò)程
　　中板汽化冷卻系統(tǒng)的組成：逆流再生鈉離子交
換器→耐腐蝕離心鹽水泵→軟水箱→軟水離心泵→
水－水換熱器→汽－水換熱器→定期排污擴(kuò)容器→
連續(xù)排污擴(kuò)容器→除氧器→多級(jí)離心給水泵→蒸汽
往復(fù)事故泵→汽包。
軟水處理設(shè)備主要有三臺(tái)ＬＷＮＹ－２０００ 型鈉離
子交換器，中板除氧設(shè)備選用了噴霧式熱力除氧器
一臺(tái)，工作溫度為１００～１０４ ℃。軟水在進(jìn)入除氧器
之前要進(jìn)行兩級(jí)加溫，加溫通過(guò)水－水換熱器和汽－
水換熱器使軟水由常溫逐級(jí)升至３０～５０ ℃和７０～
８０ ℃，軟水以噴霧狀態(tài)進(jìn)入除氧器由蒸汽進(jìn)行再加
溫，使軟水溫度提升至１００～１０４ ℃，除氧后的軟水
被儲(chǔ)存在除氧水箱內(nèi)，并由水箱保溫管提供熱源使
水溫保持在１００ ℃以上，除氧軟水通過(guò)給水泵被送
往汽化冷卻汽包內(nèi)。
為保證加熱爐運(yùn)行的安全及經(jīng)濟(jì)性，加熱爐汽
包運(yùn)行壓力目前保持在０．８ ＭＰａ。汽化冷卻系統(tǒng)設(shè)
備運(yùn)行穩(wěn)定。從設(shè)備設(shè)計(jì)能力來(lái)看，汽化冷卻系統(tǒng)
具備在１．１～１．２ ＭＰａ 壓力下運(yùn)行的能力，汽包具備
外送０．９～１．０ ＭＰａ 蒸汽的能力。為保證汽化冷卻系
統(tǒng)的安全運(yùn)行，蒸汽外送后中板汽包運(yùn)行壓力擬提
高至１．０～１．１ ＭＰａ。外送蒸汽壓力０．９～１．０ ＭＰａ。
目前在１＃、２＃、３＃汽包安全閥沒(méi)有改變整定壓力的
情況下，汽包壓力可提高至１．０ ＭＰａ 下運(yùn)行。待３
臺(tái)汽包安全閥起跳壓力整定壓力到１．２ ＭＰａ 時(shí)，汽
包壓力可提高至１．１ ＭＰａ 下運(yùn)行，汽包安全閥整定
工作、汽包本體打壓工作利用加熱爐檢修期間進(jìn)行。6．3　蒸汽外送設(shè)備需改造的項(xiàng)目
⑴將內(nèi)網(wǎng)Ｂ 列蒸汽主管線(xiàn)與加熱爐南側(cè)外網(wǎng)
蒸汽主管（ＤＮ２００）連接，加熱爐產(chǎn)生蒸汽可通過(guò)加
熱爐南側(cè)主管接入到動(dòng)力外網(wǎng)。
⑵在１＃爐北側(cè)Ｂ 列蒸汽主管線(xiàn)加裝ＤＮ２００ 閘
閥和泄壓閥，用來(lái)調(diào)控內(nèi)網(wǎng)蒸汽壓力。
⑶加熱爐南側(cè)外送蒸汽管路加裝流量孔板，用
來(lái)核定蒸汽外送量。
⑷三臺(tái)加熱爐安全閥更換，對(duì)安全閥整定壓力、
啟跳壓力進(jìn)行整定。
⑸三臺(tái)加熱爐汽包蒸汽主管加裝止回閥，汽包
第３ 期　　　　　　 　　馬廣群：煉軋廠(chǎng)中板雙蓄熱式加熱爐蒸汽并網(wǎng)外送改造效果研究　　　 １３７
放散加裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，汽包放散實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。
改造方案見(jiàn)圖１。6．4　項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃
⑴聯(lián)系設(shè)計(jì)院于２ 月底前完成方案初設(shè)，３ 月
底前交付設(shè)計(jì)圖紙。
⑵２ 月１７ 日完成相關(guān)設(shè)備備件材料的采購(gòu)匯
總。
⑶初步計(jì)劃利用３、４ 月份２＃、３＃加熱爐年修時(shí)
間，制定詳細(xì)的年修及部分設(shè)備改造、測(cè)試方案，初
步完成中板蒸汽外送設(shè)備準(zhǔn)備、功能恢復(fù)工作。
⑷７ 月１５ 日前完成蒸汽內(nèi)網(wǎng)管路與汽包蒸汽
主管壓力調(diào)節(jié)閥組接點(diǎn)工作，同時(shí)完成蒸汽管路改
造閥門(mén)、儀表、流量計(jì)等的安裝、調(diào)試工作。
⑸７ 月１５ 日－１０ 月１５ 日，將加熱爐汽包運(yùn)行壓
力提升至１．０～１．２ ＭＰａ，具備正式蒸汽外送條件。
圖１　改造方案實(shí)施圖（圖框內(nèi)部分）
7　組織設(shè)備調(diào)試、應(yīng)急演練
１０ 月１５ 日，組織設(shè)備調(diào)試，組織事故狀態(tài)演
練，驗(yàn)證實(shí)際使用效果。
8　改造效果研究
以上改造內(nèi)容于２０１２ 年１０ 月完成，本改造方
案實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)中板剩余余熱蒸汽向蒸汽總管網(wǎng)的
外送，使剩余蒸汽得到了充分的利用，并可以減少蒸
汽的放散浪費(fèi)和節(jié)約軟水資源，可回收飽和蒸汽夏
季７．８ ｔ／ｈ，冬季２．８５ ｔ／ｈ，全年可外供蒸汽約４３ ５００
ｔ（按年生產(chǎn)３４０ ｄ），每年外供蒸汽可創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效
益２１７．５ 萬(wàn)元，節(jié)約軟水可創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益約１５．２３
萬(wàn)元，總計(jì)約２３２．７３ 萬(wàn)元。
蒸汽創(chuàng)效核算：年回收蒸汽量×蒸汽單價(jià)＝
４３５００×５０＝２１７．５ 萬(wàn)元。
軟水創(chuàng)效核算：４３５００×３．５＝１５２２５０ 元。
蒸汽外送改造項(xiàng)目實(shí)施后的節(jié)能效果如表２ 所
示。
　　由表２ 可以看出，２０１２ 年１０ 月份１５ 日中板加
熱爐汽化冷卻系統(tǒng)蒸汽成功并入公司蒸汽總管網(wǎng)外
送后，通過(guò)３ 年多的運(yùn)行，加熱爐蒸汽回收量逐年遞
增，正常情況下，除受公司鐵水供應(yīng)不足影響，對(duì)中
板進(jìn)行限產(chǎn)，中板出現(xiàn)階段性停產(chǎn)以及單爐生產(chǎn)情
況，無(wú)法保證加熱爐蒸汽回收量等原因造成中板蒸
汽回收量不足外，其他時(shí)間段全部實(shí)現(xiàn)回收目標(biāo)。
表２?。玻埃保?２０１５ 年蒸汽回收改造節(jié)能效果統(tǒng)計(jì)表
指標(biāo)名稱(chēng)單位２０１２ 年２０１３ 年２０１４ 年２０１５ 年
蒸汽回收 ＧＪ／ｔ ０．０２ ０．１２ ０．１２ ０．１２ 蒸汽回收 ｍ３ ／ｔ ５．８５ ４２．６６ ４４．７８ ４１．９３ 工序能耗 ｋｇｃｅ／ｔ ０．５５ ４．０５ ４．２５ ３．９８ 節(jié)約標(biāo)煤 ｔ ４９４．２５ ３ ５２２．２４ ４ ０１０．４４ ２ ８７５．２６ 動(dòng)力成本 元／ｔ ０．３０ ２．２０ ２．３１ ２．１６ 節(jié)約成本 萬(wàn)元 ２６．８８ １９１．５７ ２１８．１３ １５６．３８ 產(chǎn)量 萬(wàn) ｔ ８９．１５ ８７．０７ ９４．４５ ７２．３２ 9　結(jié)語(yǔ)
通過(guò)改造，中板蒸汽外送系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了３ 年多的
運(yùn)行，截止目前運(yùn)行狀態(tài)基本穩(wěn)定，達(dá)到了改造的目
的，實(shí)現(xiàn)了煉軋廠(chǎng)節(jié)能降耗、挖潛增效的管理目標(biāo)。
收稿日期：２０１５-１２-２５
作者簡(jiǎn)介：馬廣群（１９６７-），工程師。
１３８ 　　　　　　　　　甘　肅　冶　金　　　　　　　　　　　　　　　　第３８ 卷

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