于道泉  于海新    

(首鋼通鋼煉鐵事業(yè)部)

摘  要  針對首鋼通鋼2號高爐熱風(fēng)爐預(yù)熱系統(tǒng)（擾流子管式換熱器）損壞嚴(yán)重，導(dǎo)致2號高爐電耗及煤氣成本升高的生產(chǎn)問題，進(jìn)行技術(shù)評估，制定了相關(guān)改進(jìn)項目方案。改進(jìn)后使得2號高爐的熱風(fēng)溫度有所提高，降低了高爐的電耗及煤氣成本，為公司創(chuàng)造了效益。

關(guān)鍵詞  熱風(fēng)爐  預(yù)熱  改進(jìn)

1  概述

煉鐵事業(yè)部2號高爐熱風(fēng)爐采用前置爐加擾流子管式換熱器對熱風(fēng)爐燒爐用煤氣、空氣進(jìn)行預(yù)熱，同時前置爐產(chǎn)生的熱煙氣供給2號高爐噴煤做干燥氣（噴煤沒有設(shè)置燃燒爐）?，F(xiàn)階段由于2號高爐熱風(fēng)爐擾流子管式換熱器損壞嚴(yán)重，阻力增加，必須同時運(yùn)行兩臺助燃風(fēng)機(jī)才能保證熱風(fēng)爐燒爐用空氣壓力及流量，且由于2號高爐前置爐擔(dān)負(fù)供給噴煤干燥氣的作用，使2號高爐熱風(fēng)爐前置爐及擾流子管式換熱器無法停用。由于以上生產(chǎn)現(xiàn)狀導(dǎo)致2號高爐電耗及煤氣成本升高。

2  熱風(fēng)爐預(yù)熱系統(tǒng)改進(jìn)的必要性

煉鐵事業(yè)部2號高爐熱風(fēng)爐擾流子管式換熱器損壞嚴(yán)重且目前工藝現(xiàn)狀無法停用，使煉鐵事業(yè)部2號高爐熱風(fēng)爐增加一臺備用助燃風(fēng)機(jī)運(yùn)行，并且長距離輸送噴煤煤粉干燥氣熱損失增加，導(dǎo)致2號高爐生產(chǎn)成本增加。通過熱風(fēng)爐預(yù)熱系統(tǒng)改進(jìn)增加一臺噴煤系統(tǒng)燃燒爐及熱風(fēng)爐空氣、煤氣系統(tǒng)板式換熱器，取消2號高爐原熱風(fēng)爐前置爐及擾流子管式換熱器，達(dá)到停用2號高爐熱風(fēng)爐備用助燃風(fēng)機(jī)，降低2號高爐噴煤煤粉干燥系統(tǒng)熱損失的效果，同時提高2號高爐熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度，降低2號高爐冶煉成本的目的。

3  原預(yù)熱系統(tǒng)存在的問題

熱風(fēng)爐預(yù)熱系統(tǒng)2007年投產(chǎn)運(yùn)行，在使用過程中由于擾流子煙氣進(jìn)口溫度過高，導(dǎo)致擾流子束管彎曲變形，造成風(fēng)阻。使得熱風(fēng)爐被迫啟兩臺助燃風(fēng)機(jī)（原來只需啟一臺助燃風(fēng)機(jī)）才能滿足生產(chǎn)需要；另外由于擾流子束管變形導(dǎo)致預(yù)熱系統(tǒng)對空氣和煤氣預(yù)熱效果差，致使熱風(fēng)爐拱頂溫度低，使得熱風(fēng)溫度低。這樣就使得高爐生產(chǎn)成本增加。

4  熱風(fēng)爐預(yù)熱系統(tǒng)改進(jìn)的內(nèi)容與方案

（1）拆除2號高爐現(xiàn)有雙預(yù)熱系統(tǒng)的空氣、煤氣熱管換熱器、空氣擾流子換熱器及其附屬系統(tǒng)。

（2）在現(xiàn)有空氣熱管換熱器位置上新建空氣板式預(yù)熱器，在空氣換熱器與熱風(fēng)煙氣主管間建設(shè)新的板式煤氣預(yù)熱器，預(yù)熱器基礎(chǔ)新建。

（3）空氣板式預(yù)熱器的煙氣進(jìn)出口管道利用舊管道，空氣管道利用舊管道，將現(xiàn)有熱管換熱器進(jìn)入擾流子和從擾流子出來的高溫空氣管道切除。

（4）煤氣板式預(yù)熱器的煙氣進(jìn)出口管道新建，閥門利用舊閥門，煤氣管道從現(xiàn)有熱管換熱器進(jìn)出口接出至新建煤氣板式預(yù)熱器進(jìn)出口接口。

（5）現(xiàn)有熱風(fēng)爐煙氣主管旁通DN4300閥門移位，留出煤氣板式預(yù)熱器煙氣出口接管。噴煤用煙氣管道從預(yù)熱器煙氣出口閥門后接出。

（6）將現(xiàn)有從熱風(fēng)爐煙氣主管接至空氣換熱器的煙氣支管由現(xiàn)在DN3000擴(kuò)至DN4300。

（7）在噴煤制粉噴吹樓旁增設(shè)一臺燃燒爐及其附屬混凝土框架結(jié)構(gòu)、燒爐管道、送風(fēng)管道、操作系統(tǒng)。

（8）修改計算機(jī)操作畫面。

5  熱風(fēng)爐預(yù)熱系統(tǒng)改進(jìn)的實施

在不影響生產(chǎn)的前提下，歷時四個月左右的時間成功的完成了煤氣、空氣板式預(yù)熱器設(shè)備制造，以及相關(guān)的土建工程和設(shè)備安裝。

6  改進(jìn)的效果與效益分析

（1）改進(jìn)前后效果對比

經(jīng)過改進(jìn)，完善了熱風(fēng)爐預(yù)熱系統(tǒng)的功能，使得送給熱風(fēng)爐的空氣和煤氣預(yù)熱溫度都提高了一倍多，這就使得熱風(fēng)爐的拱頂溫度得到提高，滿足了熱風(fēng)爐提高風(fēng)溫的條件。

（2）效益分析

（a）投資估算

總投資：940萬元，其中：建安費(fèi)100萬元，設(shè)備費(fèi)620萬元，材料費(fèi)145萬元，不可預(yù)見費(fèi)75萬元。

（b）改進(jìn)后效益計算

①熱風(fēng)爐采板式預(yù)熱后，煤氣夏季可從30℃(冬季溫度20℃)預(yù)熱到200℃，空氣夏季可從25℃(冬季溫度-25℃)預(yù)熱到180℃，風(fēng)溫由目前的1150℃提高至1170℃，可降低燃料比1.60kg/t，降低噸鐵成本1.67元，年節(jié)約燃料費(fèi)用367.54萬元。

根據(jù)經(jīng)驗，風(fēng)溫每提高100℃時，降低燃料比8kg/t，風(fēng)溫提高20℃，降低燃料比1.6kg/t，年平均燃料綜合單價約為1044.16元，年產(chǎn)鐵量按220萬噸計算，每年節(jié)省燃料降低成本為367.54萬元(0.0024*220*1044.16*10000/10000=367.54)。

②熱風(fēng)爐燒爐可停一臺功率為1250KW的助燃風(fēng)機(jī)，年節(jié)約用電1080萬kwh，年節(jié)約電費(fèi)540萬元（1080*0.50=540）。

③由于取消熱風(fēng)爐前置爐，在噴煤設(shè)置燃燒爐，減少了高溫?zé)煔庋爻虩釗p失，年煤氣消耗減少4200萬m3，年節(jié)約費(fèi)用210萬元（4200*0.05=210）。

④年降低成本367.54+540+210=1117.54萬元/年

根據(jù)效益計算可知熱風(fēng)爐預(yù)熱系統(tǒng)實施后，年降低成本約1117.54萬元，改進(jìn)后項目投入使用10.5個月即可收回投資。