轧钢加热炉四通换向燃烧系统节能改造方案介绍

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1、轧钢加热炉四通换向燃烧系统节能改造方案介绍一、适用范围：（建于2006年左右）蓄热式加热炉，其燃烧换向系统采用老式的四通换向阀，且钢铁厂对煤气进行回收利用的二、概述：加热炉是轧钢厂的主要设备，主要用于对钢坯进行加热，是轧钢厂主要耗能设备，能耗占到了轧钢系统的70%。蓄热式加热炉通过换向阀的换向来实现烧嘴的煤气、烟气的转换，实现排烟蓄热，送气预热，达到节能降耗的作业。三、加热炉四通换向阀的功能与缺陷：四通换向阀是老一代蓄热式加热炉的换向阀。其结构及工作原理如下图。当煤气在加热炉左侧烧嘴燃烧时，如图1，煤气则通过四通阀A腔进入B腔进入加热炉左侧烧嘴；则加热炉右侧的烟气，通过蓄

2、热体进入四通阀的C腔再进入D腔，而进入烟囱。当四通阀换向到图2时，煤气则通过四通阀A腔进入C腔进入加热炉右侧烧嘴；则加热炉左侧的烟气，通过蓄热体进入四通阀的B腔再进入D腔进入烟囱。四通换向阀按照设定的程序周期变化方向，实现加热炉的一侧燃烧，一侧排烟，对钢坯进行两侧变换加热。当四通换向阀在由图1换到图2时，就会出现煤气、烟气、烟囱，即ABCD四个腔相通短路的现象。由于与烟囱相连的烟气管路安装有引风机，所以在抽力作用下，进入四通换向阀的煤气及加热炉的烟气，则混合进入到D腔，而被抽到烟囱排放到空中。四通换向阀每隔一分钟换向一次，也就是一分钟四通换向阀发生一次短路，就会有大量的煤

3、气排放到空中；同时在图1、图2状态时，由于四通换向阀阀板与D腔密封不好，也有部分煤气泄露到烟囱排到空中；上述原因造成了煤气的严重浪费，并且高温烟气和煤气混合，容易发生“放炮”事故，且煤气排放给周围环境带来极大的不安全因素。四、三通换向阀较四通换向阀的优点：1、可以实现完全关闭烧嘴，即蓄热式烧嘴既不燃烧也不排烟，在超温报警，强制换向的状况下，可以通过关闭烧嘴实现烧嘴的自锁，避免直接向炉内喷空气，可以减少氧化铁皮的生成。2.可以解决换向瞬间的短路问题，降低烟囱co排烟浓度，既节约了煤气，又解决了安全隐患。3.三通换向阀采用耐高温软密封结构，增加了严密性，延长阀门使用寿命。4.

4、执行结构为气缸，阀动作速度快（四通阀为液压缸），减小烧嘴换向瞬间熄火时间。三通换向阀其结构如下图：照片如下：五、节能改造方案（以##轧钢厂二车间加热炉为例）：1、将原来6个四通阀（其中：加一段空气DN700，煤气DN800;加二段空气DN800，煤气DN900;均热段空气DN600，煤气DN800;）及无法利用的相应管道拆除。2、增加相应的大三通阀12个，及配套管道，6个电动调节阀门（3个空废，3个煤废）。煤气及空气电动调节阀及部分管道利旧；流量孔板利旧（若有损坏的需乙方负责修复）。烧嘴前支管，手动蝶阀利旧；各加热段空气、煤气分总管利旧。3、煤气放散管道利旧，需敷设三通阀

5、气源管道。4、电仪及微机操作画面改造，能够实现由四通改为三通阀后，生产操作的需要。六、施工工期：除管道支架等预制外，需加热炉停产施工时间约25天。七、项目预计投资：序号项目名称数量单价（元）总价（元）备注1大三通换向阀DN900289000178000　2大三通换向阀DN700678000468000　3大三通换向阀DN600274000148000　4大三通换向阀DN500268000136000　5空煤气管及管件49.343002120006空煤烟气管及管件55.443002385007压缩空气1套21000210008平台85000400009电气25000010拆

6、除及施工费　350000费用合计计2041500204万（不含税））九、改造后效果：1、彻底杜绝了设备的煤气外泄，加热炉区域煤气浓度有了很大降低，工人操作环境有很大改善，消除了安全隐患。2、大大降低了煤气用量。加热炉煤气单耗与很多因数相关，但在其他条件均未发生变化的情况下，仅三通阀改三通一项，按同一煤气计量仪表显示：改造前2013年1—6月份，二车间吨钢煤气消耗299.78Nm3，改造后8—12月份煤气单耗252.12Nm3，吨钢单耗下降47.66,按平均年钢材107万吨计算，每年煤气用量下降5100万立方米。节约煤气比例：(299.78-252.12)/299.78=1

7、5.9%改造后图片：八、改造投资回收期计算：仍以河北敬业集团轧钢二车间加热炉节能改造为例，敬业集团回收的煤气除用于多个生产工艺的加热烘烤外，多余的煤气均用于煤气回收发电。经查阅相关资料：每发1度电，约需3.5立方米标态高炉煤气。每度电按0.55元计，考虑到煤气发电设备投资及运行成本，敬业集团的高炉煤气内部考核价为:0.07元，每年可节约煤气费用：（299.78－252.12）×1070000×0.07＝3569734元，约357万元。则静态投资回收期为.204÷357≈0.57年。即投资回收期约为6个月25天。九、该节能方案的