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热风炉烟气余热回收器的相关工艺优化方案探析

作者: 西安锅炉燃烧器 来源: 未知 时间: 2020-07-13 浏览次数:
摘要 本文从手艺角度探析热风炉 烟气余热收受器 的工艺优化方案,过程将热风炉原有管制换热器革新为新型板式换热器提高换热效率,同时连系余热烟气发生特点、烟气均衡阐明,行

摘要

本文从手艺角度探析热风炉烟气余热收受器的工艺优化方案,过程将热风炉原有管制换热器革新为新型板式换热器提高换热效率,同时连系余热烟气发生特点、烟气均衡阐明,行使检修机会在热风炉与水渣细磨系统之间增加毗连管道并安顿增压风机进行工艺优化,将富余的高炉热风炉烟气采用风机抽吸体式,送至水渣细磨系统磨机前混风系统替代煤气热风炉制备热烟气削减煤气消费,达到节能降耗目的。 

烟气余热回收器

枢纽词  热风炉  烟气  余热  换热器  煤气  能耗

1、媒介

在高炉炼铁工序中,热风炉是一个耗能较多的环节,尤其在高风温情形下,大量燃烧废气(平常烟道总管中的温度在220℃~290℃)带走了可观的显热。为此,使用废气余热对煤气和助燃空气预热,削减煤气(量)消费量,分外是削减高热值焦炉煤气消费量,越来越受到人们的正视。烟气余热收受器普通均采用换热器接管体式,热风炉烟气的余热用以预热助燃空气和煤气,该手艺在国表里前辈钢铁企业已作为成熟工艺获得普及。今朝,国表里已在高炉热风炉上应用的烟气余热收受的换热器首要有管热式、热媒式和金属板式等几种形式。

一期两座5500m3高炉,每座高炉摆设4座热风炉、2座预热炉以及水渣细磨系统的2台磨机。热风炉采纳两烧两送格局运行,烟气余热收受器采用的是星散热管式换热器。热风炉发生的废烟气量一部门供喷煤制粉系统干燥,剩余的部门都过程烟囱外排。热风炉外排的烟气温度虽只有200℃~300℃,但烟气量大,带走的热量仍相当多.
烟气余热回收器 自高炉投产以来,烟气余热接管器对高风温冶炼、降低能耗有着显著的效验。然则跟着高炉煤气中酸性物质含量如氯元素等增加,涌现上升管密封盒内波纹赔偿器开裂、底板侵蚀严重、换热管翅片脱落等问题。

虽经几回修复,但换热结果大打扣头,高炉煤气温度无法达到设计的200℃使用要求,今朝,高炉热风炉的煤气温度在80℃~100℃。同时因为牵制热互换器的换热效率下降,外排烟气温度高且不克充裕行使,造成能耗升高和浪掷。

为此,课题组经由研究制订工艺优化方案,企图经由使用热风炉检修机会革新现有牵制换热器,提高热风炉烟气余热系统效率。同时研究将外排的热风炉烟气采用风机抽吸体式送至水渣细磨系统磨机前的混风系统,削减水渣细磨系统煤气热风炉制备热烟气煤气消费的工艺优化方案,达到节能降耗目的。

2、工艺优化与应用

2.1  余热均衡剖析

2.1.1  热风炉烟气余热

按照单座高炉的热风炉发生烟气量和热焓量争论,数据如下表1所示。
烟气余热回收器 颠末阐发,在现有热风炉正常工作时代,单座高炉热风炉发生烟气量为41万Nm3/h,个中外排烟气量约25万Nm3/h,温度在200℃摆布。

2.1.2  水渣细磨使用烟气

一期高炉共设置了4台磨机对水渣进行细磨加工,每2台磨机对应1座高炉。此中,水渣细磨后采用煤气热风炉制备180℃-200℃热烟气进行干燥,具体见表2所示。
烟气余热回收器 2.1.3  热风炉烟气改变纪律

高炉热风炉在正常工作时代使用煤气量转变情形见图2所示。
烟气余热回收器 从上图能够看出,高炉热风炉使用的煤气量周期性波动的纪律非常显明。连系单座高炉对应的热风炉和水渣细磨系统对煤气使用量进行计较剖析,数据如表3所示。
烟气余热回收器 经由阐明,当热风炉处于正常两烧状况时,烟气生成量达到峰值,可供水渣细磨系统的废烟气量为45万Nm³/h,能同时知足高炉制粉系统和水渣细磨系统生产需求;当热风炉处于换炉状况时,烟气生成量达到谷值,可供应的废烟气量为11万Nm³/h,需水渣细磨系统热风炉弥补烟气量20.8万Nm³/h。

2.2  工艺优化方案

课题组连系烟气均衡剖析,提出过程采用风机抽吸高炉热风炉烟气,送至水渣细磨系统磨机前混风系统替代其煤气热风炉制备热烟气削减其煤气耗损的工艺革新方案,估计可实现热风炉和水渣细磨系统资源综合行使,达到节能降耗目的。

凭据数据剖析,使用热风炉外排废烟气量可为水渣细磨系统估计节约高炉煤气1.5万 Nm3/h。

2.2.1  换热器革新方案

课题组过程市场调研,认为新型板式换热器是近年来开发的一种较为先辈的高效节能型换热器。板式预热器具有传热效率高、压降低、耐高温(烟气可持久500 ℃)、构造紧凑、耐侵蚀、寿命长,不易积灰、易清洗、免维护等长处。经由设备革新,将原有牵制换热器替代为新型板式换热器,改成板式预热后,煤气、助燃空气均可预热到200 ℃以上,提高了换热成效。

为此,课题组连系现有工艺特点制订革新方案,即拆除现有换热器的部门举措,将新型板式换热器安插在钢承台上,同时充实使用现有管道上的阀门、波纹抵偿器,对调热器箱体及换热片采纳防腐和保温办法,对烟气管道内的喷涂料进行局部修复和增补,外部管道合营换热器进行响应革新,达到替换新型板式换热器的目的。

2.2.2  烟气系统优化方案

课题组研究烟气系统管道革新工艺,拟定可行性方案,需要连系高炉年修时代,在单座高炉热风炉烟囱与喷煤制粉干燥风机接口之间直接毗邻管道,并安插增压风机,将高炉热风炉废烟气送入水渣细磨系统混风装配内,作为磨机干燥物料使用。同时将原热烟气发生炉作为烟气量波动时代的调节手段。设定的优化后的工艺流程如图3所示。
烟气余热回收器 2.2.3  操作参数优化

因为热风炉废烟气量存在显明周期性波动,方案中考虑在热风炉换炉和正常两烧分歧状况下,为减小喷煤制粉系统残氧超标和压力波动,在烟囱与送往高炉制粉系统的风机之间、水渣细磨系统风机后设置微差压监测装配,风机进口设置残氧量监测,确保送往高炉喷煤制粉系统的热烟气残氧量不超标,同时不乱工作压力。

按照高炉热风炉烟气量以一个小时为波动周期纪律阐发,对热风炉和水渣细磨的节制系统进行功能分块设计,如图4所示。
烟气余热回收器 为不变水渣细磨系统磨机进口烟气温度,课题组连系工艺生产特点,在掌握系统中设置智能调整功能方案,即当水渣细磨系统磨机出口温度低时,加洪水渣细磨系统热风炉烟气生产量,削减兑入烟气量;当水渣细磨系统磨机出口温度升高时,节制水渣细磨系统热风炉烟气生产量,增加兑入烟气量。
烟气余热回收器 3、结语

(1)课题组经由方案测算,估计行使检修将热风炉牵制换热器替换为板式换热器后,热风炉废烟气出口温度可不乱在200℃,比原有80℃提高约120℃,能有效提高换热效率。

(2)经由拟定的工艺系统优化方案,接纳提高主动掌握系统功能,充裕哄骗了热风炉外排烟气余热,估计可为水渣细磨系统节约高炉煤气量1.5万 Nm3/h,降低吨铁能耗1.9kgce。


以上就是关于热风炉烟气余热收受器的工艺优化方案的探析,若是您还有什么有关烟气余热收受器的相关问题,迎接资询西安众城永源。


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