王立鵬

（廣東韶鋼松山股份有限公司  廣東韶關(guān) 512123）

摘要：韶鋼棒一加熱爐進(jìn)行余熱回收改造，通過改造熱力系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，二氧化碳減排取得了較好效果。

關(guān)鍵詞：加熱爐；煙氣；余熱回收；減排

1   概述

韶鋼棒一加熱爐尾部空氣預(yù)熱器后煙氣溫度約500～550℃， 對該加熱爐進(jìn)行余熱回收改造后,平均可產(chǎn)生1.0MPa、300℃的過熱蒸汽11.2t/h,每年可減少二氧化碳排放25000余噸。

2  改造內(nèi)容

2.1  熱力系統(tǒng)

余熱鍋爐采用單壓單通道立式自然循環(huán)形式，設(shè)置在加熱爐煙道內(nèi)的煙道蒸發(fā)器及鍋爐本體內(nèi)的蒸發(fā)器均采用自然循環(huán)方式，鍋爐本體內(nèi)的蒸發(fā)器采用自然循環(huán)方式。余熱鍋爐額定蒸汽參數(shù)為1.25MPa，280℃，鍋爐蒸發(fā)量：15t/h；鍋爐為模塊化散裝鍋爐，受熱面包含過熱器、蒸發(fā)器、省煤器。受熱面采用螺旋翅片管形式。鍋爐主機(jī)包含汽包、受熱面、鋼架、雨棚、平臺扶梯、保溫護(hù)板等。余熱鍋爐進(jìn)口新增一氣動調(diào)節(jié)蝶閥，出口新增一電動蝶閥。主煙道新增的蝶閥及余熱鍋爐進(jìn)口處蝶閥為高溫閥門，耐溫等級≥600℃。

當(dāng)余熱鍋爐投運(yùn)時，余熱鍋爐進(jìn)出口煙道上的閥門完全開啟，主煙道上的閥門完全關(guān)閉，使高溫?zé)煔馊窟M(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行換熱。當(dāng)余熱鍋爐發(fā)生故障不能滿足換熱功能時，開啟主煙道上的閥門，再關(guān)閉余熱鍋爐煙氣進(jìn)出口管道上的閥門。主煙道上的煙道蝶閥為失電失氣常開型。為克服余熱鍋爐及系統(tǒng)煙氣阻力，余熱鍋爐出口設(shè)置引風(fēng)機(jī)。引風(fēng)機(jī)采用變頻控制，在正常生產(chǎn)中起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)壓的作用。風(fēng)量80000Nm³/h。全壓2500Pa。電機(jī)功率132kW。工作溫度160℃。

2.2  給排水系統(tǒng)

余熱回收系統(tǒng)需要提供凈循環(huán)冷卻水及軟水補(bǔ)水。凈循環(huán)水管道就近接自煉軋區(qū)域架空管廊的凈循環(huán)水供回水管XH1/XH2。 軟水管道（DMW）就近接自煉軋區(qū)域架空管廊的軟水水管，架空主管管徑約DN200。余熱回收系統(tǒng)的凈循環(huán)水主要用于鍋爐引風(fēng)機(jī)的水冷系統(tǒng)及取樣冷卻器的冷卻水。棒1所需凈循環(huán)水量為2 m³/h，供水壓力≥0.35MPa，設(shè)備內(nèi)壓力損失≤0.1MPa。取自軋區(qū)域凈環(huán)水供水管XH1，使用后凈環(huán)水水溫升高8℃，回水排至煉軋區(qū)域凈環(huán)水回水管XH2。余熱回收系統(tǒng)補(bǔ)充水采用軟水，均就近接自煉軋區(qū)域軟水母管，棒1所需水量為15m³/h，管徑為DN65，采用鋼襯塑管道送至工藝水箱。

2.3  配電系統(tǒng)

本工程低壓配電系統(tǒng)擬采用單母線分段結(jié)線方式，雙回路電源進(jìn)線，分別從煉軋廠原有2#主電室低壓配電室內(nèi)兩組不同進(jìn)線的低壓配電柜的母排上，引兩路低壓（380V）電源。正常狀態(tài)下，母聯(lián)斷路器斷開，母線分開運(yùn)行，當(dāng)進(jìn)線一段故障時，將該段進(jìn)線斷路器斷開，母聯(lián)斷路器合閘，有另一路進(jìn)線電源供電，能滿足主要用電負(fù)荷的供電需求。新增的此部分低壓配電柜分別為棒1線和棒3線加熱爐煙氣余熱回收項目設(shè)備提供380V電源，放置于原有2#主電室低壓配電室內(nèi)。另棒1線提供一路50A保安電源供棒1線余熱回收控制系統(tǒng)使用。在棒1線加熱爐煙氣余熱回收新增1間電氣室，用于放置變頻柜、MCC柜、PLC控制柜及操作臺，電氣室位于各線鍋爐輔機(jī)樓2層。其面積為棒1線8m×6m，層高為4m；為確保儀表PLC控制系統(tǒng)可靠運(yùn)行，棒1線電氣室內(nèi)設(shè)一套UPS電源為其供電，UPS電源容量均為6kVA/15min。

2.4  控制系統(tǒng)

余熱鍋爐設(shè)置一套獨立的儀表、電氣一體化的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對相應(yīng)余熱鍋爐工藝生產(chǎn)過程相關(guān)設(shè)備、冷卻水輔助設(shè)備、電氣設(shè)備等進(jìn)行監(jiān)控和操作，實現(xiàn)對工藝生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集、報表打印等功能。每套控制系統(tǒng)配置主要包括：1套操作站、1套操作站兼工程師站、1套遠(yuǎn)程操作站（棒1線設(shè)置在出鋼控制室）、1套光纖通訊設(shè)備、1臺打印機(jī)、1套控制站(主要包括： CPU、電源、通訊網(wǎng)絡(luò)和信號采集組件)?？刂葡到y(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)（TCP/IP）實現(xiàn)HMI、控制站之間的通訊（預(yù)留與韶鋼全廠EMS系統(tǒng)的通訊接口）。兩套控制系統(tǒng)的I/O點數(shù)均按200點。新增的控制站機(jī)柜布置在棒1線新建的余熱鍋爐電氣室內(nèi)。新增棒1線HMI（操作員站以及工程師站）與打印機(jī)均布置在棒1線控制室。

2.5  建筑設(shè)施

余熱回收系統(tǒng)輔機(jī)樓，生產(chǎn)的火災(zāi)危險類別丁類，耐火等級：二級。二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑，建筑平面軸線尺寸：8m×6m，建筑面積約102.8㎡。建筑高度9.3m（室外地坪至屋面面層）。建筑室內(nèi)地坪設(shè)計標(biāo)高±0.000m，室外地坪設(shè)計標(biāo)高-0.300m，室內(nèi)外高差300mm。棒1加熱爐煙氣余熱回收系統(tǒng)輔機(jī)室墻體采用240厚蒸壓灰沙實心磚，雙面粉刷涂料飾面。屋面防水等級Ⅰ級，倒置式防水保溫屋面，吊頂采用鋁合金微孔板。地坪采用混凝土墊層上鋪水泥砂漿面層，樓面采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板上鋪防滑地磚。門采用鋼板門及乙級防火門，窗采用鋁合金窗。

3  減少二氧化碳排放分析

2020年01月—2020年12月為核算周期。技經(jīng)指標(biāo)對照表見下表（單位熱值含碳量等數(shù)據(jù)取自GB∕T 32151.5-2015 溫室氣體排放核算與報告要求）。

                     表1  技經(jīng)指標(biāo)對照表

E=E(燃燒)-E(輸出熱) =AD*B*C-Q*H*EF =129774.208 （噸）二氧化碳

4  結(jié)論

棒一加熱爐進(jìn)行余熱回收改造后，僅2020年，除向外輸出過熱蒸汽產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益711.51萬元以外，可減少二氧化碳排放25000多噸，取得了較好的效果。