3镀锌加热炉节能改造方案

1 镀锌加热炉烟气余热二级利用技术镀锌加热炉烟气余热二级利用技术 张志祥张志祥 摘要摘要 能耗高 热效率低是现有镀锌加热炉普遍存在的问题 原因主要是该炉型以辐 射传热为主 烟气余热利用不充分 排烟温度高 本文介绍一种经过实践证明可节能 30 的 烟气余热二级利用技术 其关键是将原来各自独立的箱体进行合理连通 让烟气经过二次 回收利用后再排出炉体 以提高热效率 此项技术对镀锌行业的节能减排具有重要的参考 价值 关键词关键词 镀锌加热炉 节能 烟气余热利用 中国分类号 中国分类号 文献标志码 文献标志码 文章编号 文章编号 镀锌是一个高耗能的行业 镀锌生产中最大的耗能设备是镀锌加热炉 所 以提高镀锌加热炉的热效率 降低镀锌加热工序能耗 是镀锌行业节能减排 降本节资 提高产品市场竞争力的关键所在 1 1 现有镀锌加热炉存在的能源浪费问题 现有镀锌加热炉存在的能源浪费问题 2009 年 5 月 笔者在对某镀锌生产企业进行节能诊断过程中 发现该企业 的一台烧天然气的镀锌加热炉排烟温度高达 850 热效率只有 15 大量的热 能都通过烟囱排走了 存在很大的节能潜力 该炉的结构及现场情况简要介绍 如下 从图 A 可见 该镀锌加热炉由 8 个相同的加热箱体组成 每个箱体有各自 独立的燃烧室 炉胆从 8 个箱体中间穿过 将 8 个箱体串在一起 炉胆内充满 氢气 防止带钢在高温下氧化 带钢在炉尾转筒的拉力作用下在炉胆中从 1 号 箱体向 8 号箱体快速地水平移动 在移动过程中经过每一个箱体都按既定的工 艺温度加热 离开 8 号箱体后 高温带钢被拉入炉尾的镀锌池完成一系列镀锌 过程 图中的小圆点表示烧嘴的位置 8 个箱体的结构和功能是完全一样的 仅仅只是温度有所不同 由于箱体的几何尺寸在 4 6 米之间 高温火焰发出的能量仅以辐射形式透过 密封的炉胆传递给带钢进行加热 所以大量的热能未经充分利用就从烟道排走 了 造成了巨大的能源浪费 现场发现助燃空气用的是冷风 一方面 850 的 2 高温烟气直接排放 另一方面 助燃空气没有被预热就直接鼓入炉内 这是造 成该炉热效率低的关键原因 业内人士认为 目前镀锌行业使用的加热炉结构 大都如此 节能潜力巨大 2 2 节能技改方案 节能技改方案 针对在现场诊断中发现的问题 笔者给企业提出了如下改造方案 详见 示意图 B 将图 A 和图 B 进行比较可以清楚地看出 原来的 8 个箱体 4 个烟 囱 现在变成了 2 个烟囱 按工艺要求 中间的箱体温度高 两端的箱体温度 低些 所以技改方案的关键是将中间的 3 号 4 号箱体排出的烟气通过地下烟 道引入 1 号和 2 号箱体 同理 将中间的 5 号 6 号箱体排出的烟气通过地下 烟道引入 7 号和 8 号箱体 利用中间 4 个箱体的烟气余热加热两端的 4 个箱体 不足部分再由两端箱体的备用烧嘴补充热能 这样就实现了烟气余热的第一级 利用 从两端的 4 个箱体排出的烟气温度仍有 300 以上 为了进一步回收利用 烟气余热 在排烟管道上加装热管气 气换热器 用烟气余热加热助燃空气 将 烟气余热回收到炉内 这样可使排烟温度最终降到 160 左右 而助燃空气的 温度则从环境温度提高到 130 以上 从而实现了烟气余热的二级利用 加热炉原来有 15 个烧嘴需要常开 改造后只需要 10 个烧嘴常开即可 其 他烧嘴转为备用烧嘴 作为工艺曲线的调节烧嘴使用 3 3 节能 环保经济效益分析 节能 环保经济效益分析 企业认为笔者给出的节能方案经济可行 随即开展改造 结果表明节能 环保效果十分显著 节能达 30 以上 3 1 节能量 该加热炉一年天然气耗量为 127 万 m3 年可节气 127 万 m3 30 38 1 万 m3 折合标准煤 462 吨 3 2 节资量 天然气按现行价 3 16 元 m3计 年可节资 38 1 3 16 120 40 万元 3 3 投资回收期 总投资 含 2 台热管换热器 2 台引风机 二套温控装置及烟道等 60 万 元左右 半年可收回全部投资 3 3 4 环境效益 按业内的折算方法 一年节约 462 吨标准煤可以减排二氧化碳 1152 吨 减 排二氧化硫 10 2 吨 4 4 结论 结论 实践证明 采用镀锌加热炉烟气余热二级利用技术 符合镀锌加热炉这种 特殊炉型的实际 能够将加热炉的排烟余热进行多级利用 使其热效率从 15 提高到 50 左右 节省天然气 30 50 经济效益相当可观 环保效果十分显著 投资回收期短 没有改造风险 是一项具有推广价值的节能减排技术 排烟排烟排烟排烟 极少开极少开 冷带钢进热带钢出 镀锌加热炉现状示意图A 123456 78 E 1E 2 E 9E 10 E 11E 12 排烟排烟 鼓风机鼓风机 冷空气冷空气 冷带钢进 热带钢出 热风热风 热烟气热烟气 热管换热器热管换热器 引风机 引风机 1 345 6782 镀锌加热炉节能改造系统示意图B 天然气管路略 4 作者简介 作者简介 张志祥 1955