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张忠
（作者单位：湖南华菱湘潭钢铁有限公司）
引言：在经济高速发展的今天，能源危机和环境污染问题越来越突出。目前我国能源利用中，煤炭仍占据重要比例。工业生产加热炉的烟气排放量巨大，导致大量的排烟热损失，有效利用烟气余热对提高加
热炉能量利用效率、降低煤耗有重大意义。鉴于目前加热炉采用的余热利用方式效率低、易腐蚀等问题，高效安全的技术成为余热利用领域的研究热点。
一、案例概述
某工厂加热炉以混合煤气为燃料，热值为煤气热值为2200kcal/Nm，通过烟气余热对助燃空气预热到480℃，然后烟气以500℃左右的温度通过烟囱排放。由于烟气排放温度较高，不仅造成余热资源的浪费，而且也给环境带来热污染。为此决定通过气化冷却系统回收余热的方式，对该加热炉进行改造，最终改造达到了预期的效果。 飞船逃逸塔二、加热炉余热回收节能改造主要内容（一）支撑梁汽化冷却改造
由于原支撑梁为水冷却结构，为适应汽化冷却的要求，需对支撑梁进行改造。
支撑梁汽化冷却系统采用强制循环，循环系统设置以下设备：汽包、强制循环水泵、旋转接头组件、旋转接头、蒸汽消音器、测量仪表及调节阀组等。 蒸汽过热系统设备：蒸汽过热器、测量仪表及调节阀组等。
配套除氧给水系统设备：软化水箱、软化水泵、除氧器、给水泵、测量仪表及调节阀组等。
配套辅助系统设备：加药装置、取样设备、排污扩容器等。
计算机控制设施。（二）烟气余热回收系统
烟气余热回收系统的改造，以不影响加热炉正常生产为前提条件，利用烟囱的自然抽力排烟，并保证排烟温度在酸露点温度高30℃以上。在烟道内，设置烟道排水管路，当蒸发器出现泄漏时，水不会流到加热炉炉顶，确保加热炉的安全生产。
蒸发器设置与现有的加热炉烟道内，采用强制循环水系统。为节省投资，烟气余热回收系统与支撑梁汽化冷却系统公用汽包及强制循环泵。
（三）主要设备配置
汽化冷却系统由除氧给水系统、汽包及循环水冷却系统、排污系统及加药系统
组成。
1.除氧给水系统。除氧给水系统向二座加热炉汽化冷却系统及烟气余热回收系统供给符合国家标准的给水，即公用除氧给水系统。于厂软水站内设置软水加压泵，从软化水池中取水加压送至除氧器或将软化水储存于软水箱中，经软水泵加压送入旋膜式除氧器进行除氧；除氧用蒸汽经减压阀及调节阀进入除氧器，在除氧器中软化水和蒸汽充分混合，达到除氧器额定压力下的饱和温度。
薄片蒸汽眼罩
除氧器：汽化冷却系统的循环水要在～200℃左右的温度下通过水梁，因此，除要求其给水采用软化水外，还要对给水进行除氧处理，以减轻水中溶解氧对金属的腐蚀。旋膜式除氧器是利用蒸汽将给水加热到104℃，达到除去水中溶解氧的目的。该除氧器运行可靠，操作简单，在工业锅炉系统中应用最广。因此，本设计采用旋膜式除氧器。
电动给水泵：流量：46m 3/h、扬程：2.0MPa、转速：2900r/min、功率：55kW。
柴油机给水泵：作为电动给水泵的事故、停电备用泵，柴油机给水泵要具备启动和运行可靠的特点，流量：80m 3/h （包括预留均热炉余热回收的用水量）、扬程：2.0Mpa。
环己甲酸2.汽包蒸汽及循环水系统。汽包蒸汽及循环水系统为单独系统，由汽包及蒸汽系统、循环水泵及水梁冷却回路组成。
汽包及蒸汽系统：各冷却回路的冷却水在水梁中吸热后，部分水汽化，汽水混合物通过上升管进入汽包，在汽包内汽水分离，蒸汽送入蒸汽过热器后送至蒸汽管网或通过放散管排入大气。
循环水系统：汽包设有集中下降管，接至循环水泵的进水集管，供给循环水泵。各循环水泵出口管均接至循环水泵出水集管，从该集管接供水母管，将循环水分别送入步进梁的进水固定集管、固定梁的进水集管、烟气余热回收蒸发器。
3.排污系统。汽包中是循环水含盐量最高的地方，为保证循环水中的含盐量、碱度等指标符合炉水的运行标准，设置连续排污扩容汽器，在汽化冷却系统正常运
行时，对汽包水连续排污。
4.加药及取样系统。
加药装置：为适应余热利用系统产生的蒸汽用于发电系统的要求，设置三套加
药装置，分别向给水系统加入磷酸三钠溶液、氨水及联胺药剂对给水及循环水水质进行调节。
其主要设备有：（1）磷酸三钠加药装置：流量：0～50l/h、扬程：2.0MPa、计量泵功率：3x0.55kW、搅拌器功率：2x0.75kW。
（2）氨水加药装置：流量：0～50l/h、扬程：2.0MPa、计量泵功率：2x0.55kW、搅拌器功率：1x0.75kW。
（3）联胺加药装置：流量：0～50l/h、扬程：2.0Mpa。（四）加热炉烟气余热回收系统烟气余热回收系统主要数据：
汽包蒸汽设计压力1.47MPa、汽包蒸汽温度～200℃、过热蒸汽温度～300℃、烟气量（115t/h 冷装）～56600Nm 3/h、蒸汽产量～4.4t/h、连续排污率≤10％、给水量：
最大9.5m 3/h、正常6.6～7.6m 3
/h。hdpe排水沟
烟气余热回收系统组成：加热炉排烟余热采用蒸发器进行回收，蒸发器设置在加热炉烟道内位于蒸汽过热器后部。蒸发器进水由循环水泵供给，循环水在蒸发器内吸热后变为汽水混合物，汽水混合物经回水管道进入汽包，在汽包内汽水分离，蒸汽经过蒸汽过热器后并入蒸汽管网；水存入汽包循环使用。汽包及循环水泵与支撑梁汽化冷却系统公用。
电视升降机主要设备：蒸汽过热器：设计压力：1.47MPa、过热蒸汽温度：～300℃、蒸发器：设计压力：1.47MPa、蒸汽产量：～4.4t/h。
三、改造效果
改造前，加热炉用净循环水2000m 3/h，余热回收项目投产后减少用净循环水1430m 3/h。
实现了预期的节能效果，取得了较好的节能效益。改造后可回收蒸汽约22.8t/h，每年可回收蒸汽约19.9728万t，按198元/t 计算，扣除成本及折旧36.87元/t，可产生效益约3218万元/a。模具特氟龙
四、结束语
工业企业是耗能大户，而加热炉又是工厂主要能源消耗设备，特别是对于投产时间较长而余热回收不完善的加热炉，应该尽早通过节能改造实现余热回收。这样既可减少企业的能源消耗又能为企业带来一定的经济效益。
作者简介：张忠（1985.4-），男，湖南湘
潭，本科，助理工程师，从事方向：热能与动
力工程，
加热炉相关维护。
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