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煉軋廠中板雙蓄熱式加熱爐蒸汽并網外送改造效果研究

文檔作者：馬廣群文檔來源：甘肅酒泉鋼鐵（集團）宏興股份公司煉軋廠		點擊數：	更新時間： 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?。停牛裕粒蹋蹋眨遥牵?
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．，２０１６
文章編號：１６７２-４４６１（２０１６）０３-０１３６-０３
煉軋廠中板雙蓄熱式加熱爐蒸汽并網外送改造效果研究
馬廣群
（甘肅酒泉鋼鐵（集團）宏興股份公司煉軋廠，甘肅　嘉峪關?。罚常担保埃埃?
摘　要：酒鋼宏興股份公司煉軋廠中板雙蓄熱式加熱爐建成投產后蒸汽未實現并網外送。根據蓄熱式加熱爐蒸汽
系統的現狀，對蒸汽回收裝置從設備、工藝和管理角度進行經濟性分析， 研究了改造的必要性并提出相應的改造方
案，予以實施；對實施后的效果進行論證。
關鍵字：雙蓄熱式加熱爐；蒸汽并網外送改造；必要性；效果研究
中圖分類號：ＴＧ３０７　　　　　　　文獻標識碼：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
煉軋廠中板作業區現有３ 臺加熱爐，其中，２＃、
３＃加熱爐為雙蓄熱連續式推鋼加熱爐，１＃加熱爐為
常規式。１＃、２＃爐１９９７ 年投用，３＃爐２００８ 年投用，３
臺爐座兩用一備（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
最大產能為９０ ｔ／ｈ；３ 臺加熱爐均采用汽化冷卻系
統進行冷卻，３ 套汽化冷卻系統設計可回收０．８～１．
１５ ＭＰａ 的飽和蒸汽。２０１１ 年以前，公司蒸汽富余，
未實現余熱蒸汽外送，僅滿足中板內部冬季采暖的
需要，其他時間蒸汽全部放散。２０１１ 年底，燒結余
熱發電項目投運后，飽和蒸汽可用于發電，為中板余
熱蒸汽外送創造了外部條件。中板汽化冷卻設備經
過檢修、耐壓試驗、設備改造，和外部管道連通后，即
可實現蒸汽外送，在一定程度上可緩解公司蒸汽供
應緊張的局面，達到節能降耗增效的目的。
2　汽化冷卻系統主要設備
⑴軟水制備系統主要設備：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主要設備：１＃、２＃、３＃汽
包、大氣式熱力除氧器、電動給水泵、汽動給水泵、定
期排污擴容器、連續排污擴容器、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
參數
　　酒鋼煉軋廠中厚板生產線共有加熱爐３ 座，其
中２＃、３＃為雙蓄熱連續式推鋼加熱爐，除軋制碳鋼
外，另外軋制部分不銹鋼中厚板，加熱爐主要參數如
表１ 所示。
表１　雙蓄熱連續式推鋼加熱爐主要參數表
加熱爐用途中厚板軋制前加熱
爐型上下供熱空、煤氣雙蓄熱連續式推鋼加熱爐
冷卻方式汽化冷卻
爐底強度５１８ ｋｇ／ｍ２· ｈ（冷裝） 加熱鋼種普碳鋼、中碳鋼、低合金鋼、不銹鋼
燃料種類及熱值純高爐煤氣３６００～４０００ ｋＪ／Ｎ ｍ３ 空／煤氣預熱溫度９５０～１０５０ ℃ 空／煤氣預熱方式陶瓷蜂窩體預熱
裝出料方式端進、端出
布料方式雙排布料
排煙方式引風機強制排煙
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 長度：１ ９００～２ ８００ ｍｍ 產量９０ ｔ／ｈ（冷裝） 出爐板坯允許溫差板坯中心與表面溫度差：≤３０ ℃ 有效長度３１ ０５０ ｍｍ
4　存在問題
　?、哦井a生的蒸汽全部用于自用，造成蒸汽和
軟水浪費。
⑵夏季產生的蒸汽全部放散，造成蒸汽和軟水
浪費。
5　改造的必要性
汽化冷卻系統在冶金行業中應用到軋鋼加熱爐
上較為普遍，它主要的優點就是：采用汽化冷卻方式
可以節約工業用水，減輕坯料加熱時形成的黑印，改
善坯料加熱時的溫度均勻性，汽化冷卻系統產生的
蒸汽可以回收用來發電，在一定程度上緩解公司蒸
汽供應緊張的局面，達到節能降耗增效的目的。
煉軋廠中板３ 臺加熱爐各配備汽化冷卻系統一
套，設計可回收０．８～１．０８ ＭＰａ 的飽和蒸汽，單臺設
計最大蒸發量：夏季，１８ ｍ３ ／ｈ；冬季５１８ ｍ３ ／ｈ。
6　改造方案及改造計劃
改造工程需要在不影響生產的前提下進行，具
體步驟如下：除氧器、水水換熱器、汽水換熱器設備
功能恢復；安全閥的更換以及整定壓力、起跳壓力設
定；汽包放散閥實現自動控制功能；計量器具安裝、
管路布置及其它附屬設施的設計、改造；中板汽化冷
卻系統外網軟水節供應軟水接點；改造后，中板加熱
爐所產蒸汽具備全部外送能力，在管路加裝止回閥
防止外網波動對中板汽化冷卻系統的影響，加熱爐
汽包放散具備自動控制功能。
中板加熱爐蒸汽外送項目改造內容：
⑴設備：中板汽化冷卻系統，現有除氧器、水水
換熱器、汽水換熱器，利舊。
⑵邀請具有資質的設計院對中板蒸汽外送方案
進行設計論證。
⑶介質外線：蒸汽管線３００ ｍ 及其支架。
⑷儀控：三臺加熱爐自動放散儀表控制系統。
⑸監控：三臺汽包的壓力、水位、安全閥、放散閥
等主要控制閥門的運行狀況。6．1　設計條件
中板汽化冷卻設備工藝、參數。6．2　汽化冷卻工藝過程
　　中板汽化冷卻系統的組成：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→定期排污擴容器→
連續排污擴容器→除氧器→多級離心給水泵→蒸汽
往復事故泵→汽包。
軟水處理設備主要有三臺ＬＷＮＹ－２０００ 型鈉離
子交換器，中板除氧設備選用了噴霧式熱力除氧器
一臺，工作溫度為１００～１０４ ℃。軟水在進入除氧器
之前要進行兩級加溫，加溫通過水－水換熱器和汽－
水換熱器使軟水由常溫逐級升至３０～５０ ℃和７０～
８０ ℃，軟水以噴霧狀態進入除氧器由蒸汽進行再加
溫，使軟水溫度提升至１００～１０４ ℃，除氧后的軟水
被儲存在除氧水箱內，并由水箱保溫管提供熱源使
水溫保持在１００ ℃以上，除氧軟水通過給水泵被送
往汽化冷卻汽包內。
為保證加熱爐運行的安全及經濟性，加熱爐汽
包運行壓力目前保持在０．８ ＭＰａ。汽化冷卻系統設
備運行穩定。從設備設計能力來看，汽化冷卻系統
具備在１．１～１．２ ＭＰａ 壓力下運行的能力，汽包具備
外送０．９～１．０ ＭＰａ 蒸汽的能力。為保證汽化冷卻系
統的安全運行，蒸汽外送后中板汽包運行壓力擬提
高至１．０～１．１ ＭＰａ。外送蒸汽壓力０．９～１．０ ＭＰａ。
目前在１＃、２＃、３＃汽包安全閥沒有改變整定壓力的
情況下，汽包壓力可提高至１．０ ＭＰａ 下運行。待３
臺汽包安全閥起跳壓力整定壓力到１．２ ＭＰａ 時，汽
包壓力可提高至１．１ ＭＰａ 下運行，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行。6．3　蒸汽外送設備需改造的項目
⑴將內網Ｂ 列蒸汽主管線與加熱爐南側外網
蒸汽主管（ＤＮ２００）連接，加熱爐產生蒸汽可通過加
熱爐南側主管接入到動力外網。
⑵在１＃爐北側Ｂ 列蒸汽主管線加裝ＤＮ２００ 閘
閥和泄壓閥，用來調控內網蒸汽壓力。
⑶加熱爐南側外送蒸汽管路加裝流量孔板，用
來核定蒸汽外送量。
⑷三臺加熱爐安全閥更換，對安全閥整定壓力、
啟跳壓力進行整定。
⑸三臺加熱爐汽包蒸汽主管加裝止回閥，汽包
第３ 期　　　　　　 　　馬廣群：煉軋廠中板雙蓄熱式加熱爐蒸汽并網外送改造效果研究　　　 １３７
放散加裝電動調節閥，汽包放散實現自動控制功能。
改造方案見圖１。6．4　項目實施計劃
⑴聯系設計院于２ 月底前完成方案初設，３ 月
底前交付設計圖紙。
⑵２ 月１７ 日完成相關設備備件材料的采購匯
總。
⑶初步計劃利用３、４ 月份２＃、３＃加熱爐年修時
間，制定詳細的年修及部分設備改造、測試方案，初
步完成中板蒸汽外送設備準備、功能恢復工作。
⑷７ 月１５ 日前完成蒸汽內網管路與汽包蒸汽
主管壓力調節閥組接點工作，同時完成蒸汽管路改
造閥門、儀表、流量計等的安裝、調試工作。
⑸７ 月１５ 日－１０ 月１５ 日，將加熱爐汽包運行壓
力提升至１．０～１．２ ＭＰａ，具備正式蒸汽外送條件。
圖１　改造方案實施圖（圖框內部分）
7　組織設備調試、應急演練
１０ 月１５ 日，組織設備調試，組織事故狀態演
練，驗證實際使用效果。
8　改造效果研究
以上改造內容于２０１２ 年１０ 月完成，本改造方
案實施后，實現中板剩余余熱蒸汽向蒸汽總管網的
外送，使剩余蒸汽得到了充分的利用，并可以減少蒸
汽的放散浪費和節約軟水資源，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３４０ ｄ），每年外供蒸汽可創直接經濟效
益２１７．５ 萬元，節約軟水可創直接經濟效益約１５．２３
萬元，總計約２３２．７３ 萬元。
蒸汽創效核算：年回收蒸汽量×蒸汽單價＝
４３５００×５０＝２１７．５ 萬元。
軟水創效核算：４３５００×３．５＝１５２２５０ 元。
蒸汽外送改造項目實施后的節能效果如表２ 所
示。
　　由表２ 可以看出，２０１２ 年１０ 月份１５ 日中板加
熱爐汽化冷卻系統蒸汽成功并入公司蒸汽總管網外
送后，通過３ 年多的運行，加熱爐蒸汽回收量逐年遞
增，正常情況下，除受公司鐵水供應不足影響，對中
板進行限產，中板出現階段性停產以及單爐生產情
況，無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，其他時間段全部實現回收目標。
表２?。玻埃保?２０１５ 年蒸汽回收改造節能效果統計表
指標名稱單位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 節約標煤 ｔ ４９４．２５ ３ ５２２．２４ ４ ０１０．４４ ２ ８７５．２６ 動力成本 元／ｔ ０．３０ ２．２０ ２．３１ ２．１６ 節約成本 萬元 ２６．８８ １９１．５７ ２１８．１３ １５６．３８ 產量 萬 ｔ ８９．１５ ８７．０７ ９４．４５ ７２．３２ 9　結語
通過改造，中板蒸汽外送系統經過了３ 年多的
運行，截止目前運行狀態基本穩定，達到了改造的目
的，實現了煉軋廠節能降耗、挖潛增效的管理目標。
收稿日期：２０１５-１２-２５
作者簡介：馬廣群（１９６７-），工程師。
１３８ 　　　　　　　　　甘　肅　冶　金　　　　　　　　　　　　　　　　第３８ 卷

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