冷轧连退机组能源利用分析

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1、冷轧连退机组能源利用分析　　摘要：上世纪七十年代后发展起来的冷轧连续退火技术，已经得到广泛的应用。轧硬卷在充满保护气氛的连退机组加热至700℃左右、保温、快速冷却，400℃左右时效保温及最终冷却至室温。其间，离不开炉子的加热。本文通过对连退机组炉子各项参数的实际测量，根据热力学的原理进行计算，将能源的利用得出结论。　　关键词：温度、热值、压力　　前言：　　随着机组的老化，炉子内耐火材料等设备不断老化，保温性能不断降低。一方面，能耗等各项参数不断升高，造成了不必要的经济损失；另一方面，严重制约了机组的产能，影响机组应有的效率。因此，连退机组通过实际的

2、测量和理论的计算，分析机组的能源利用情况。以便寻找节能降耗的举措。　　1.冷轧连退机组工艺流程简介　　该机组主要生产耐指纹基板、家电板及汽车外板等高附加值的产品。该机组主要工艺流程为：清洗、退火、平整、精整。　　作为连退工艺核心的炉子，其能耗和能源利用效率直接影响到机组的产能和效益，因此计算其能耗和能源利用效率是关键。　　2.热力学计算原理　　2.1低热与高热5　　燃气的热值可以分为高热值和低热值。高热值是一标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以结晶水状态所放出的热量。低热值，指一立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始

3、温度，但其中的水蒸气仍是蒸气状态时所放出的热量。　　工业煤气，通常用煤气的低热值。因此，冷轧连退机组上其热值计算采用低热值　　2.2能量守恒定律　　根据热力学能量守恒定律，机组上燃烧的实际热量等于机组上消耗的热量。即：输入值等于输出值　　3.测量与计算　　3.1输入热量分析与计算　　连退加热主要是通过在辐射管中的煤气燃烧，从而获得热源。SH连退主要来源于混合煤气燃烧，而NKK连退通过点火煤气（焦炉煤气）和主煤气（混合煤气）提供热源。因此，我们计算所需要热值就来自于这两方面。　　组分热值公式，其中可燃组分单位热值查表，混合煤气的低位发热量为7340K

4、J/Nm3，焦炉煤气的低位发热量为18010KJ/Nm3。总热量计算公式Q=V*Qd、Q-燃烧总热量V-管道流速Qd-介质单位气体流速总热量：经过数据积累，混合煤气平均流量为V等于19681Nm3/h。　　Q1等于VQd等于144.46GJ/h同理，焦炉煤气平均流量为V等于222.13Nm3/h。　　Q2=VQd=4GJ/h因此：Q总=Q1+Q2=148.46GJ/h　　3.2输出热值分析5　　机组热量输出主要集中在：a、带钢带走物理热Q'1b、烟气带走物理热Q'2c、不完全燃烧热损Q'3d、炉体散热Q'4f、管道散热Q'5g、炉内气氛散失带走物理

5、热Q'6h、冷却水带走物理热Q'7　　3.2.1机组带钢吸热Q'1　　根据工艺要求，IF钢平均退火温度为850℃，CQ等铝镇定钢平均退火温度600℃，综合机组的产品结构，以720℃退火带钢为例，带钢温度平均约为720摄氏度，出口温度170℃，平均机组小时产量m=160t/h。计算结果如下：Q=m（Ct-C0t0），Q-吸放热产生的热量M-吸热物体质量C-此种物体比热Cr=0.5016kJ/kg℃；Cc=0.64kJ/kg℃　　计算：Q'1=m（Cc*tc-Cr*tr）=60.88GJ/h　　3.2.2烟气带走物理热Q'2　　在烟气总管上测量烟气压力

6、。其烟道总管内径为1.9m，再读取流量测点烟气温度，平均为t为568.71℃。静压为-522.33pa压差为130pa，用Testo350烟气分析仪测得烟气?j1为0.432kg/m，烟气流速为75512.38Nm3/h　　烟气比热：567.81℃：Ct为1.5666KJ/Nm3、18.5℃：C为1.371KJ/Nm3，因此Q2=V（Ct-Ct0）=65.36GJ/h　　3.2.3不完全燃烧热损失Q'3　　烟气中CO含量为：554ppm，　　COV=75512.38??0554%=41.83Nm3/h　　CO的低位发热量为Qd=12732.28kJ

7、/Nm3Q'3=V*Qdw=0.53GJ/h　　3.2.4炉内气氛散失带走物理热Q'65　　RTF段补充保护气体流量V等于440.2Nm3/h，散失温度按照RTF段炉内温度的平均值：t等于812.54℃，Q'6=V（Ct-C0t0）=0.51GJ/h　　3.2.5冷却水带走物理热Q'7　　RTF段部件冷却水流量为V等于75t/h。能介冷却水温度为t0等于27.8℃，在各接水口处回水温度为t=34.2℃。Q'7=V（Ct-C0t0）=1.99GJ/h　　3.3热量收支数据汇总　　根据能量守恒定律，以及上述计算的公式测量及计算得到的数据进行汇总，可以得

8、到下表：　　4.小结　　通过测量和计算后可以看出，带钢吸热比较低，只占有了机组能源消耗的41%，而烟气带走的热量非常大，占