环形加热炉燃料结构的改造

第37卷第3期工业妒VoL 37 No. 32015年5月Industrial FurnaceMay 2015环形加热炉燃料结构的改造王博(洛伊热工工程(天津)有限公司,天津30019)摘要:环形加热炉原以天然气为燃料,为节省燃料费用成本,同时充分利用煤气厂生产的富裕焦炉煤气,故将环形炉1-3区燃料由天然气改为焦炉煤气。建立焦炉煤气阀站及分区管路,更换烧嘴及烧嘴砖,更换调节阀、流量孔板等现场电气设备,建立全新燃烧控制程序及HM画面。对改造后环形炉运行带来的经济效益进行了分析比较关键词:环形炉;焦炉煤气:改造中图分类号:TC307文献标识码:B文章编号:1001-6988(2015)03-0069-03Transformation of Fuel Composition of Rotary Hearth FurnaceWANG Bo(LOI Thermprocess(Tianjin)Co., Lid, Tianyi in 300192, China)Abstract: The rotary hearth fumace uses natural gas as fuel. In order to reduce the fuel cost and makefull use of coke gas from gas factory, the fuel of zone 1-3 is changed to coke gas. The coke gas station andgas piping of zone 1-3 are established, the burner and burner brick, pneumatic valves, flow plate and otherinstruments on site are replaced. The new control program for combustion system and HMI are built up. Theeconomy benefit after transformation for RHF is analyzed and comparedKey words: rotary hearth furnace; coke gas; transformation某钢管公司中径42m环形加热炉在整个钢管量温度补偿。设置煤气压力高压(PSAH14)和低压生产中有着极其重要的作用,将钢坯加热到轧制工(PSAL.5)报警。设置气动切断阀(UV116),气动艺温度。环形炉原加热燃料为天然气,由于天然气调节阀带切断功能(UV.17),气动调节阀(UV.I7)涨价幅度较大,增加了轧制成本;另外,内部煤气厂的作用是调节焦炉煤气的压力到燃烧所需值。设置生产的多余焦炉煤气可供环形炉部分加热区域使用于密封测试的气动球阀(UV118)、手阀(H.19)、用,为节省燃料,降低费用,因此决定将环形加热炉电磁阀(Uv1.20)、压力开关(PSAL.21)及旁通管1~3区燃料由天然气改为焦炉煤气,其它区不变。路。在吹扫管路和管内充气后,进行泄漏试验。在环1技术改造内容及过程形炉投人生产前,必须检查主切断阀(UV116和Uv17)的气密性。压力开关(PSAL12l)调整到约1.1新建焦炉煤气阀站04MPa。打开手动切断阀(H1,H12),在主气切断焦炉煤气TOP点流量19636m}/h,热值3960×阀(UV116)区域压力控制在约0.8MPa。必须确保从418kJ/m3,压力10kPa。阀站入口设置手动蝶阀手动切断阀后至烧嘴前关闭的球阀之间的管路内(H)和电动盲板阀(M12)各一台,用于焦炉煤气没有压力。在两个主切断阀(UV116和Uv117)之管路开闭。阀站上设置现场显示压力表(PI7),在间的管路放气(排气电磁阀UV0打开约3s,然后阀站管路人口处,设置焦炉煤气排水装置,排水装关闭)接下来是检验切断阀(UV116)的气密性(约置包括集水罐和手阀。设置热电偶(TE1.8),用于流200s5)。如果切断阀(UV16)是气密的,即在两个主收稿日期:201502-04切断阀(Uv11中国煤化工上将没有压作者简介:王博(980-),男,工学硕士,工程师,主要从事工力,切断阀UvCNMHG到压力开关业炉方面的研究设计工作(PSAL121)打开(稍稍超过04MPa时)。然后切断阀经验交流:环形加热炉燃料结构的改造(Uv1.16)关闭,切断阀(UV117)始终保持关闭。如果12新建1-3区焦炉煤气管路经过大约200s以后,压力没有下降(压力开关原空气管路不需改动,新建1-3区焦炉煤气管(PSAL21)是关闭的),同样可证明切断阀(UV117)路。以1区为例(见图2),沿煤气走向,管路上设置手是气密的,并可以开始对炉子进行操作。如果两个切动蝶阀(H37)和手动盲板阀(36),用于此区煤气管断阀都是气密的则TC410(R.1.2)显示0K的信号,路开闭。设置煤气流量孔板(38),用于测量每个区此时按压本地操作面板上的按钮将启动主切断阀焦炉煤气管路的流量,设置气动调节阀(FCⅤ3.10),(UV117)和旁通阀(Uv.18)带手动球阀(H19)直用于调节每个区煤气流量供给。保留的原助燃空气到没有压力(由压力开关PSAL15控制)。为了维持管路具有相同配置。嘴前煤气管路设置2个手阀从主气管至烧嘴前管路的恒压,旁通阀(U1.18)应(H3.18),用于烧嘴检修和调节。另外2和3区煤气管保持开通约60s。在调节阀(UV117)下游设置现场路配置与区相同。压力表(PI24)和压力变送器(PTI25),用于显示的煤气压力焦炉煤气系统所需氮气吹扫管路由原天然气系统所配氮气管路引入,新建氮气阀站人口设置手动球阀(H10.),设置氮气高压(PSAH10.8)和低压(FSAL107)报警,设置压力变送器(PT0.1)和现场压力表PI10.10),用于显示氮气压力。焦炉煤气阀站吹扫管路入口设置在第一个切断阀(UV116)之前。设置氮气放散管路,包括手阀(H1013)和自动放散阀(PZ10.4),氮气压力超过设定压力后自动放散到厂房外。新建氮气吹扫管路的一分支通往1~3焦炉煤气区煤气管路。焦炉煤气阀站系统见图1。图21区焦炉煤气系统示意图TOPu12Hu1655 MI/m?nPe=10 kPaZon。30-16 kPa图1焦炉煤气阀站系统示意图1.3更换1~3区烧嘴及烧嘴砖站的仪表信号收集并传送到控制柜。修改HM画面由于燃料由天然气改为焦炉煤气,两种燃料热值系统总貌中,1~3区煤气和氮气供给与其他区分开相差很大,因此烧嘴形式改变。烧嘴外形体积变大,因表示(见图3)。1-3区分区燃烧控制画面仍采用原画此钢板上与烧嘴连接的法兰需要重做。与烧嘴配套的面表示。烧嘴砖尺寸增大,烧嘴砖周围浇注料重新浇筑。1~3区中国煤化工工业炉窑控制14自动控制系统系统被中CNMH交叉制约限幅现场增加控制箱一个,用于将新建焦炉煤气阀燃烧控制"方式,可保证加热炉在热负荷变化时的工业妒第37卷第3期2015年5月22改造后节省费用分析以2014年7月为例,通过燃料及产量统计(见表2),可以清楚地得出燃料燃烧方式改造后为公司节省的费用表2环形炉改造后燃气统计分析项目焦炉煤气用量/m192327图3HMI系统总貌图天然气用量/m338936动态调节特性好,空燃比准确。同时加入适当的“偏钢管交库量48000差比例型”动态补偿信号,以提高系统的动态响应燃气总费用/元5167140.1速度,实践证明,这种方法可以有效地将系统的响节省燃气费用/元697185.74应速度提高,使之适应加热炉的热负荷变化的需要折合吨管节省费用元1432(如:进、出钢口炉门的开闭,突然性的保温待轧,快节省燃气费用=当月焦炉煤气用量ⅹ焦炉煤气速升温,轧机的轧制节奏的变化等)。热值/天然气热值×天然气单价一当月焦炉煤气用量x15改造费用焦炉煤气单价。其中,焦炉煤气热值3960×4.18kJ新建焦炉煤气阀站及各分区管路(包括阀门、m,天然气热值8004.18kJm,焦炉煤气单价1孔板流量计等设备)耗费255万元,更换烧嘴和烧嘴元m,天然气单价325元m3。砖,以及因此产生的炉墙浇注料、法兰等设备更换环形炉燃气改造后,每月为公司节省燃气费用耗费299万元,自动控制系统修改耗费148万元。改6718574元,折合吨管节省费用1452元。按此计造工程共发生702万元。算,每年约节省燃气费用800万元。改造发生的投资费用当年即可收回。2改造效果3结语21改造前后能耗对比将改造后2014年7月统计的燃料及产量与2013本环形加热炉燃料燃烧方式的改造,消化了内部年7月数据进行对比(见表1),吨钢能耗保持在同一煤气厂生产的多余焦炉煤气,适应了国家关于工业企水平,并未有明显提高或降低。业节能减排和设备升级改造的要求,为企业节省了费表1环形炉改造前后能耗对比用,提高了热能利用效率,改造效果非常明显。项目014年7月2013年7月焦炉煤气用量/m31923271参考文献:天然气用量9389362042320[]钱惠国,龚培倪解华,等台车式加热炉油改气的研究门上海应折合天然气用量m31804407.95用技术学院学报,2012,6(12):89-93钢管交库量/t2]黄普,涂卫国马钢车轮轮箍厂环形炉节能改造设计冶金动折合天然气单耗/m3t41.68力,19996):67-68工业炉杂志社声明本刊已许可中国学术期刊(光盘版)电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品中以数字化方式复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。该社著作权使用费与本刊稿酬并支付。作者向本刊提交文章发表的行为即视为同意我中国煤化工CNMHGAAAA