邯钢连退线过热水系统应用浅析

【摘 要】邯宝冷轧厂连续退火生产线由比利时DREVER公司设计，其最重要的组成部分就是连续退火炉。本文介绍了过热水系统的组成，在连退线的用途和引进的意义。在实际生产中，退火炉加热段高温烟气如何有效利用一直制约着连退线的发展，引进过热水系统是烟气热回收技术最主要的应用，充分实现了变废为宝，对节能减排，降本增效有着重要意义。

【关键词】连退线 过热水系统 热回收 用途

1 前言

邯宝冷轧厂采用的是立式退火炉，过热水系统就是将退火炉加热段煤气和助燃空气燃烧后产生的高温废气通过换热器将常温水变成过热水，通过密闭的管道输送到清洗段和烘干段等需要的地方，再通过换热器将过热水变成常温水，从而达到一个循环。过热水系统通过这样的循环实现了能量的转换，传递，使多余的热量得到最充分的利用。

2 过热水系统组成

过热水循环系统由带储存罐，泵和放散阀的定压系统，热水增压循环泵站（两用一备），换热器系统，辅助电加热器系统，水PH分析仪以及相关管网组成。

2.1 定压系统介绍

定压系统主要由膨胀罐、液力单元和控制单元等组成。膨胀罐内安装有气囊，里面储存适量的水，当系统检测到膨胀罐内水位较低的时候，启动自动补水阀进行补水，直到设定值。系统压力调节由2个增压泵和2个溢流阀（电动回水阀）完成。系统压力低于设定值时，增压泵启动，系统压力高于设定值时，溢流阀开启。当检测到系统压力低的时候，会自动切断溢流管线上的阻流阀。

定压系统的作用包括以：（1）对过热水在循环过程中的消耗进行补给；（2）调节过热水循环过程中产生的压力波动。

2.2 换热器系统

加热段的烟气在到达各自段对应的热回收系统后，通过烟气/热水换热器，对过热水进行加热。过热水换热器入口水温为90℃，出口水温为140℃。为了保护换热器，根据每一个换热器里面的水流量给出过热水温度的设定值，温度控制器的输出作用到换热器所在通道的流量控制阀以及旁通通道的流量控制阀。通过控制这两个流量控制阀的开度来控制流进换热器的烟气流量，以此来调节过热水的温度。

2.3 辅助电加热器系统

当烟气量不足或者烟气温度不够高，或者换热器故障导致过热水温度不够时，可以启动辅助加热系统来进行热量的补充。辅助加热系统采用气/水换热器利用饱和蒸汽对过热水进行加热。从目前运行状况来看，辅助加热系统日常情况基本是不运行的。

3 过热水用途

过热水在循环泵（两用一备）的作用下被送往下级用户使用，过热水在连退线的主要用途主要是三部分：

（1）过热水被送往连退线入口清洗段，在清洗段经过水/水换热器产生漂洗所需要的热水。清洗段主要是去除带钢表面的氧化物，杂质和油污，以保障后续工艺要求，热水的使用提高了清洗效果，从而提高了清洗效率，缩短了清洗段所占面积。（2）过热水被送往退火炉水淬段后面的烘干段，经过水/空气换热器将空气加热，产生带钢烘干需要的热风。带钢在经过水淬段后由于速度很快，带钢表面会携带有大量积水，很容易发生氧化，从而无法实现工艺指标要求，所以，带钢从水淬段出来先经过三对挤干辊，带钢经过挤干辊挤压，脱掉大部分水，再经过烘干段，将热风吹向带钢，从而达到迅速烘干带钢的目的。（3）过热水被送往平整机段，在平整机段经过换热器水/空气换热器产生烘干需要的热风。由于连退线平整机采用的湿平整，需要使用平整液，带钢经过平整段时表面有大量平整液，需要迅速用热风烘干，过热水被用于产生烘干需要的热风。

4 引进过热水的意义

4.1 提高热量转化率

连退炉的热效率转化一般只有20～30%，约有70～80%的热量散失，在这些散失的热量中，被烟气带走的热量约占30～35%。过热水系统的引进正是着眼于废气热量的再利用，提高了连退加热炉的热效率，减少了连退加热炉的燃耗量。

4.2 降低了高温对废气排放设备的影响

加热段烟气排放设备长期处于高温环境下，加速了设备老化。过热水系统的引进降低了废气排放的出口温度，减少了对管道及膨胀节的损害。连退线有6台废气排放风机，所处的环境温度很高，而且长期高负荷运行，由于没有备用电机，一旦电机出现问题势必影响生产。降低管道温度是保证电机长期稳定运行的重要手段。

4.3 过热水得到充分利用

过热水在连退线清洗段，退火炉烘干段，平整机段都得到了充分利用，不必在为其单独装设加热系统，降低了成本。

5 节能效益分析

连退线正常情况下，终端用户过热水进水温度140℃，出水温度90℃，连退线过热水消耗量总为128m3/h，所回收的热量为：

回收热量=128×1000×4.2×1000×（140—90）÷4.18 =6430622kcal/h

折算成混合煤气为：

6430622÷1800= 3572Nm3

煤气价格按照0.52元/ Nm3进行计算，则利用烟气余热回收以后所带来的年节能效益为：

3572×0.52×24×365=1627万元

6 结语

市场对冷轧带钢需求量的增加，刺激着连续退火炉的不断建设。在当前严峻的钢铁行业形势面前，只有不断的节能减排，降本增效，才能提高产品的市场竞争力。邯钢2080mm连续退火炉使用过热水余热回收技术，降低了烟气排放温度，延长了烟气排放相关设备的使用寿命，过热水在连退线多个部位得到应用，使热能得到充分利用，年节能效益达1627万元，经济效益十分可观，是企业降低成本，节约能源，增强经济效益的重要途径。

参考文献：

[1] 彭起.退火炉高温烟气的余热回收与利用[J].世界金属导报，2011（23）：1-4.

[2] 王鲁，王家真.连续退火炉余热回收技术应用与节能方案[J].宝钢技术，2009（2）：70-74.

作者简介：赵伟（1985—），男，河北深州人，本科，毕业于石家庄铁道学院，助理工程师，现就职于河北钢铁集团邯钢公司西区冷轧厂连退车间。