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首鋼通鋼2號高爐熱風爐預熱系統的改進

時間:2021-01-18 09:03來源:第十二屆全國煉鐵系統高 作者:zgltw 點擊:
于道泉 于海新 (首鋼通鋼煉鐵事業部) 摘 要 針對首鋼通鋼2號高爐熱風爐預熱系統(擾流子管式換熱器)損壞嚴重,導致2號高爐電耗及煤氣成本升高的生產問題,進行技術評估,制定了
  • 于道泉  于海新    

    (首鋼通鋼煉鐵事業部)


    摘  要  針對首鋼通鋼2號高爐熱風爐預熱系統(擾流子管式換熱器)損壞嚴重,導致2號高爐電耗及煤氣成本升高的生產問題,進行技術評估,制定了相關改進項目方案。改進后使得2號高爐的熱風溫度有所提高,降低了高爐的電耗及煤氣成本,為公司創造了效益。

    關鍵詞  熱風爐  預熱  改進


    1  概述

    煉鐵事業部2號高爐熱風爐采用前置爐加擾流子管式換熱器對熱風爐燒爐用煤氣、空氣進行預熱,同時前置爐產生的熱煙氣供給2號高爐噴煤做干燥氣(噴煤沒有設置燃燒爐)。現階段由于2號高爐熱風爐擾流子管式換熱器損壞嚴重,阻力增加,必須同時運行兩臺助燃風機才能保證熱風爐燒爐用空氣壓力及流量,且由于2號高爐前置爐擔負供給噴煤干燥氣的作用,使2號高爐熱風爐前置爐及擾流子管式換熱器無法停用。由于以上生產現狀導致2號高爐電耗及煤氣成本升高。

    2  熱風爐預熱系統改進的必要性

    煉鐵事業部2號高爐熱風爐擾流子管式換熱器損壞嚴重且目前工藝現狀無法停用,使煉鐵事業部2號高爐熱風爐增加一臺備用助燃風機運行,并且長距離輸送噴煤煤粉干燥氣熱損失增加,導致2號高爐生產成本增加。通過熱風爐預熱系統改進增加一臺噴煤系統燃燒爐及熱風爐空氣、煤氣系統板式換熱器,取消2號高爐原熱風爐前置爐及擾流子管式換熱器,達到停用2號高爐熱風爐備用助燃風機,降低2號高爐噴煤煤粉干燥系統熱損失的效果,同時提高2號高爐熱風爐送風溫度,降低2號高爐冶煉成本的目的。

    3  原預熱系統存在的問題

    熱風爐預熱系統2007年投產運行,在使用過程中由于擾流子煙氣進口溫度過高,導致擾流子束管彎曲變形,造成風阻。使得熱風爐被迫啟兩臺助燃風機(原來只需啟一臺助燃風機)才能滿足生產需要;另外由于擾流子束管變形導致預熱系統對空氣和煤氣預熱效果差,致使熱風爐拱頂溫度低,使得熱風溫度低。這樣就使得高爐生產成本增加。

    4  熱風爐預熱系統改進的內容與方案

    (1)拆除2號高爐現有雙預熱系統的空氣、煤氣熱管換熱器、空氣擾流子換熱器及其附屬系統。

    (2)在現有空氣熱管換熱器位置上新建空氣板式預熱器,在空氣換熱器與熱風煙氣主管間建設新的板式煤氣預熱器,預熱器基礎新建。

    (3)空氣板式預熱器的煙氣進出口管道利用舊管道,空氣管道利用舊管道,將現有熱管換熱器進入擾流子和從擾流子出來的高溫空氣管道切除。

    (4)煤氣板式預熱器的煙氣進出口管道新建,閥門利用舊閥門,煤氣管道從現有熱管換熱器進出口接出至新建煤氣板式預熱器進出口接口。

    (5)現有熱風爐煙氣主管旁通DN4300閥門移位,留出煤氣板式預熱器煙氣出口接管。噴煤用煙氣管道從預熱器煙氣出口閥門后接出。

    (6)將現有從熱風爐煙氣主管接至空氣換熱器的煙氣支管由現在DN3000擴至DN4300。

    (7)在噴煤制粉噴吹樓旁增設一臺燃燒爐及其附屬混凝土框架結構、燒爐管道、送風管道、操作系統。

    (8)修改計算機操作畫面。

    5  熱風爐預熱系統改進的實施

    在不影響生產的前提下,歷時四個月左右的時間成功的完成了煤氣、空氣板式預熱器設備制造,以及相關的土建工程和設備安裝。

    6  改進的效果與效益分析

    (1)改進前后效果對比

    image.png

    經過改進,完善了熱風爐預熱系統的功能,使得送給熱風爐的空氣和煤氣預熱溫度都提高了一倍多,這就使得熱風爐的拱頂溫度得到提高,滿足了熱風爐提高風溫的條件。

    (2)效益分析

    (a)投資估算

    總投資:940萬元,其中:建安費100萬元,設備費620萬元,材料費145萬元,不可預見費75萬元。

    image.png

    (b)改進后效益計算

    ①熱風爐采板式預熱后,煤氣夏季可從30℃(冬季溫度20℃)預熱到200℃,空氣夏季可從25℃(冬季溫度-25℃)預熱到180℃,風溫由目前的1150℃提高至1170℃,可降低燃料比1.60kg/t,降低噸鐵成本1.67元,年節約燃料費用367.54萬元。

    根據經驗,風溫每提高100℃時,降低燃料比8kg/t,風溫提高20℃,降低燃料比1.6kg/t,年平均燃料綜合單價約為1044.16元,年產鐵量按220萬噸計算,每年節省燃料降低成本為367.54萬元(0.0024*220*1044.16*10000/10000=367.54)。

    ②熱風爐燒爐可停一臺功率為1250KW的助燃風機,年節約用電1080萬kwh,年節約電費540萬元(1080*0.50=540)。

    ③由于取消熱風爐前置爐,在噴煤設置燃燒爐,減少了高溫煙氣沿程熱損失,年煤氣消耗減少4200萬m3,年節約費用210萬元(4200*0.05=210)。

    ④年降低成本367.54+540+210=1117.54萬元/年

    根據效益計算可知熱風爐預熱系統實施后,年降低成本約1117.54萬元,改進后項目投入使用10.5個月即可收回投資。


    (責任編輯:zgltw)
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