炉区工艺原理及节能技术简介.ppt

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公司名称：

南极光钢铁（上海）有限公司电话：

021-66867019详细地址：

宝山区罗店镇罗春路298号传真：

021-66866976热浸锌烧嘴工程等节能技术改造项目前前言言南极光钢铁有限公司近年来，围绕“节、降、减、增”方针，积极开展了一系列的节能降耗项目技术改造工作。

通过投资改造，企业各方面都有了显著成效，产品的合格率上升，吨钢能耗逐年下降，企业在得到效益的同时，也为国家节能减排作出了应有的贡献。

企业用能概述企业用能概述公司耗能主要使用天然气，电力为主要能源，其中天然气主要用于热镀锌线非氧化炉加热段及废酸再生机组焙烧炉的燃烧供热。

年消耗能量天然气约7000吨标准煤，电力约899万kWh改造前后热浸锌总能耗对比表改造前后热浸锌总能耗对比表年度2008.062008.122009.012009.122010.012010.06产量/能耗产量单耗产量单耗产量单耗单位吨Nm3/吨钢吨Nm3/吨钢吨Nm3/吨钢数据10289.8445.6771668.0339.0764875.6931.67与改造前相比改造前降14.5%降30.7%炉区结构介绍（改良森吉米尔法）炉区结构介绍（改良森吉米尔法）热浸锌线非氧化炉加热段技改热浸锌线非氧化炉加热段技改1.项目技术措施：

原有设备能耗大，且易使板带产生氧化，不同规格板带的温度调整困难，也不能保证新型材料、新工艺的要求。

需解决上述缺点，主要将原有国产烧嘴换成新型进口烧嘴，空燃混合为内混、短焰，混合率可达98.5%；电控部分的阀门均更换为进口自意大利的自控气动阀门，可使燃气的混合、流量控制达到精细化控制。

我公司浸锌线属改良森吉米尔法型。

主要的特征加热段是明火加热，是影响锌层附着性、钢带均质化的关键环节，NOF段由预热和明火燃烧段组成，由于气体直接接触钢板，为保证炉氛，以免钢板被氧化，燃烧时气体比率采用过瓦斯来保证炉内的还原性气氛，此区域内的烧嘴在炉膛内直接燃烧，燃气与空气的混合状况直接影响火焰的性状，同时影响着炉内的微氧化性气氛（O2/CO的控制），因此空燃比的调节至关重要，也是节能的关键方面，空燃比没有调节合适是影响产品质量及能源的消耗主要原因之一。

因此目前业内节能方向大部分在此方面进行改革探索。

通过提高空燃比，提高热值效率并要保证炉内的微氧化性气氛（O2/CO的含量）准确设定最佳空燃比进行生产是必要的。

按理论计算：

方程式：

CH4+2O2CO2+2H2O上述方程式结合氧气在空气中的含量约20%得CH4：

AIR=1：

10时完全燃烧。

设定时Z#3-9.4Z#2-9.6Z#1-9.8改造前该线实际的空燃比比值为：

0.85-0.92之间，可见燃烧比值较小，明显的表现问题是该段温度升到1200时燃气量消耗很大，而且保持该温度较困难，炉压控制波动大.O2/CO的控制困难而操作不稳定。

可见实际生产中空燃比达不到理论要求。

原因分析：

所用的烧嘴是国产烧嘴，其燃烧空燃混合为外混、长焰，混合率可达88%，其空燃混合为外混，对火道要求较高，在实际长期生产中，火道易产生裂纹影响燃气与空气的混合状况，故混合率降低而影响着炉内的微氧化性气氛，致使产品合格率降低。

工艺上锌层附着性：

钢带均质化的关键是要在一定的时间、温度、微氧化性气氛内完成。

钢带表面的油污可以被裂解挥发掉。

对烧嘴的性能要求突出显示必要性，通过与武汉三力公司进行实地运行测试及论证，认同采取更换新一代的进口烧嘴来解决，使用Pyronics公司的2501NM型号的进口烧嘴。

目前实际使用的空燃比比值为：

0.98-0.94之间，可见燃烧比值接近理论值（近完全燃烧），明显的表现在温升快，高温调整反应快。

炉内的微氧化性气氛调整稳定的效果，同等条件下能耗消耗大幅下降（热能效提高）。

2.改造前原系统概述：

原使用广州施能燃烧设备有限公司的SIO140型号国产烧嘴，空燃混合为外混、长焰，混合率仅达88%，能耗浪费大，且易使板带产生氧化，不同规格板带的温度调整困难，也不能保证新型材料、新工艺的要求。

3.改造后系统概述：

将原有国产烧嘴换成Pyronics公司的2501NM型号的进口烧嘴，空燃混合为内混、短焰，混合率可达98.5%，经实际生产后实证：

极为节能，且板带产生氧化概率小，能保证新工艺的需求，并可灵活调整以适应不同规格板带的温度。

4.主要改装内容说明：

更换NOF段烧嘴34个（进口2501NM型号主烧嘴空燃混合为内混、短焰，混合率可达98.5%）；电控部分硬件升级（进口自意大利欧玛尔公司（OMAL.S.P.A.）生产的自控气动阀门，可使燃气的混合、流量控制达到精细化控制）；炉体改造（在NOF段和辐射管均热段之间砌筑炉喉，用于防止燃烧废气串到辐射管均热段影响均热段的对流换热）。

5.节能技术及产品：

由于新型烧嘴混合性均匀，提高了非氧化炉加热段炉内均匀的炉氛控制，并且可针对不同材料、不同温度即时调整生产。

公司2008年生产吨钢热浸锌线非氧化炉加热段消耗45.67Nm天然气，改造后使用进口烧嘴生产吨钢消耗的天然气为31.67Nm，节省14Nm天然气/吨钢。

产品为新兴金属材料，为第二代高锌层、高厚度、高强度热浸锌卷材。

再生酸机组贮罐增加储量工艺改造再生酸机组贮罐增加储量工艺改造1.项目技术措施：

原有设备连续作业时间短，非生产升温烘炉保温使燃气消耗浪费大，主要原因是贮罐储存量小，造成连续作业时间短，现以增大储存量，延长作业时间为节能目的，将废酸、再生酸罐容积提升至220Nm，可容纳酸洗机组7天的净排出废酸，减少开机频率及水操保温操作频率。

2.改造前原系统概述：

原废酸、再生酸罐容积各为80Nm，据此原工艺条件机组23天即需开机生产，因而造成频繁开机预热断续生产，也就是说浪费能源，且连续生产性能差。

3.改造后系统概述：

废酸、再生酸罐容积提升至220Nm，由于储量增加，可容纳酸洗机组7天的净排出废酸，开机进行连续生产时间加长，明显减少开机频率及水操保温操作频率，从而降低开机预热能耗及无效操作能耗，达到节能目的。

4.主要改装内容说明：

增加五个酸罐，废酸、再生酸罐容积提升至220Nm。

5.节能技术及产品：

废酸、再生酸容积各为220Nm，开机及预热条件不变。

由于容积增加，再生酸机组完全能与酸洗线同步连续生产，并避免了水操保温操作，较改造前减少了开关机次数，即减少了无效生产预热时间及无效的水操作保温操作时间，极大地提高了工作效率效率，降低了能耗。

再生酸机组燃烧系统节能改造再生酸机组燃烧系统节能改造1.项目技术措施：

原有燃烧系统火道直径较大，烧嘴口径大、短焰，火焰射程、射流较小，焙烧炉中形成旋转气流小且不均匀，酸雾在焙烧炉停留时间短，能耗损失大，副产品Fe2O3质量低。

为有效利用能源，将原有烧嘴改为目前更高效的烧嘴，缩小火道直径，提高工作能力，同样的生产能力时天然气使用量由原先的330Nm/h降到250Nm/h。

2.改造前原系统概述：

原焙烧炉火道设计直径大，烧嘴口径大、短焰，火焰射程、射流较小，焙烧炉中形成旋转气流小且不均匀，酸雾在焙烧炉停留时间短。

3.改造后系统概述：

升级焙烧炉火道，更换原有烧嘴为目前更高效的烧嘴，缩小火道直径，提高工作能力，同样的生产能力使天然气使用量由原先的330Nm/h降到250Nm/h，节约了天然气，降低了能耗，且氧化铁粉（Fe2O3）的品质得以改善，经济效益有所提高。

4.主要改装内容说明：

将原有火道直径改小，更换新型烧嘴。

5.节能技术及产品：

现将火道直径改小，以小口径长焰烧嘴替换原有短焰烧嘴，在保证焙烧炉内形成的旋转气流流量、燃烧热得到充分利用的同时降低了单位流率，达到节能目的，同样的生产能力使天然气使用量由原先的330Nm/h降到250Nm/h，节约了天然气，降低了能耗，且氧化铁粉（Fe2O3）的品质得以改善，经济效益有所提高。

项目节能量项目节能量1.热浸锌线非氧化炉加热段技改：

年节约2415.972吨标煤2.再生酸机组贮罐增加储量工艺改造：

年节约363.89吨标煤3.再生酸机组燃烧系统节能改造：

年节约766.08吨标煤总计：

3545.94吨标煤/年项目投资回收期项目投资回收期1.热浸锌线非氧化炉加热段技改：

约14个月收回成本。

2.再生酸机组贮罐增加储量工艺改造：

约6个月收回成本。

3.再生酸机组燃烧系统节能改造：

约2个月收回成本。

项目适用对象项目适用对象1.热浸锌线非氧化炉加热段技改：

适用于气体燃料的热浸铝锌加工企业及相关企业。

2.再生酸机组贮罐增加储量工艺改造：

适用于设有再生酸机组企业及相关企业。

3.再生酸机组燃烧系统节能改造：

适用于火道直径大、热损较大的再生酸机组及相关企业。

项目推广和复制潜力项目推广和复制潜力1.热浸锌线非氧化炉加热段技改：

目前属国际上新材料的新技术范围，有广泛的推广作用。

2.再生酸机组贮罐增加储量工艺改造：

可减少无效生产时间及非必要开关机次数，延长设备使用寿命，复制推广空间较大。

3.再生酸机组燃烧系统节能改造：

焙烧炉火道改为小直径火道，采用先进的小口径、高速、长焰烧嘴，减少火道中的直接消耗，节能降耗显著，易于复制和推广。

项目企业效益项目企业效益我公司的节能升级改造项目，投资大，但效益显著，投资回收快，使公司生产能耗由原先的45.67Nm3/吨钢（2008.062008.12），降到31.67Nm3/吨钢（2010.012010.06），与改造前相比下降30.7个百分点。

2010年上半年公司共生产热浸锌64875.69吨，吨钢较原消耗燃气减少14Nm3，到目前已节约天然气90.8万Nm3，折合标煤1208吨，极大地提高了经济效益和社会效益。

谢谢大家Thinks!

2010年7月23日