摘要：邯宝冷轧厂采用立式退火炉。超高温水系统是将恒温水通过热交换器进水温度极高，运输到清洁部分和干燥部分通过封闭的管道，然后把超高温水变成恒温水热交换器，从而达到一个循环。超热水系统通过这样的循环实现能量的转换和传输，使余热得到最大限度的利用。
关键词：冶金冷轧；连退线；余热回收系统；优化和改进
1 概述
邯宝连退线余热回收系统是利用废气余热将高压水加热到130-140℃的装置，为连退线清洗段热水漂洗和烘干机供热。过热水正常工作压力为0.9-1.0MPa，压力过高或者过低均会造成余热回收系统故障，造成余热回收系统停止。连退线余热回收系统压力频繁出现压力波动，造成余热回收系统无法正常工作，造成供热不足情况。并且存在烟气余热利用能力不够，造成能源浪费，甚至影响产线运行。如何保证余热回收系统稳定，并保证过热水温度，成为连退线生产运行尤为突出的问题。
2 余热回收压力系统优化和改进
余热回收压力系统主要是由增压系统和循环泵维持。其中，循环泵为固定转速的非变频泵，其中循环泵固定转速下，泵前和泵后的压力差始终为0.4MPa，输出稳定。增压系统将过热水系统维持在0.5MPa，当增压系统出现压力波动时，连退线压力波动主要是由于增压系统波动过大造成过热水压力频繁波动。如下图所示：
图1 余热回收系统增压系统
过热水增压系统是由增压泵、膨胀罐组成。由于水的热胀冷缩的物理特性，增压系统当过热水系统压力过高时，增压系统会从过热水系统中吸水向膨胀罐内注水，进而降低过热水压力，当过热水系统压力过低时，增压系统会向过热水系统中注水从而保证其压力。
但是由于过热水水压随着温度的波动而变换，压力也随之波动，过热水系统压力完全依靠增压泵系统进行调节。由于设备响应需要一定时间，当压力需要调节量较少时，就会出现增压系统注水量过多造成过热水系统压力过高，或者压力过高时，增压系统向膨胀罐注水过多造成过热水压力过低等，均是造成过热水压力波动的主要原因。
3 连退线的措施
1）调节增压泵注水流量阀，流量由原来1L/min注入量调整为0.5L/min，从而降低单位时间注入量，在设备响应时间内，确保压力信号到达控制系统，发出关闭增压泵命令。
2）优化增压系统回水压力调节值。增压泵压力值为0.5MPa，增压系统允许压力为0.48-0.52MPa。调节增压系统回水阀开启为0.55MPa，关闭压力值为0.5MPa。这样可以给回水压力调节阀阀体动作提供足够时间进行开闭，避免开启时间过长导致过热水压力降低或者开始时间过晚导致系统压力过高。
3）优化过热水稳压罐。
在过热水增压系统与过热水系统之间，加装一个充有压缩空气的稳压罐，将其压力值调节为0.5MPa，这样可以在过热水温度波动较小时，利用空气膨胀率进行自动调节过热水压力，代替增压系统维持过热水循环泵前压力值。经检查，过热水温度波动在0-4℃时，单靠膨胀罐压力可以过热水压力要求。并且该装置还可以减缓增压泵增压过程中对压力的波动影响。经过以上调整，连退线过热水系统压力稳定，可以满足生产需要。
4 过热水余热回收系统优化
连退线是由加热1、加热2、加热3三组余热回收装置来回收废气余热，但是连退线加热3段的余热回收装置自投入使用以来，废气利用率低下，大部分时间状态下废气利用率仅为33%（废气调节阀开度仅为33%，余热回收加热水温仅110℃，其他废气由旁通直接排放至烟囱）。造成连退线废气余热大量浪费。
通过对连退线过热水系统控制系统整理检查，连退线废气利用主要与相应段的余热回收装置内水流量存在相关联关系。如下图所示：
图2 过热水余热回收水流量与温度关系
当过热水流量较低时，为保证余热回收装置安全，系统自动限定过热水加热水温，对余热回收装置起到保护作用。根据这一原理，连退线调节各段余热回收水流量，并清理各段换热器。确保过热水各段废气利用率达到最大。
表1 连退线过热水余热回收装置参数
通过以上调整，连退炉烟气利用率大大提高。使得连退线正常生产期间，过热水温度完全可以满足生产需要，而无需再利用辅助加热进行二次加热。为连退线节约大量蒸汽。
优化热回收时序和辅助换热时序启动顺序。具体做法是，对辅助换热时序添加半自动RSAC模式，在热量利用上，首先利用烟气余热，在烟气余热不能够满足生产线运行的条件下，由操作工手动启动辅助换热时序，达到节约蒸汽用量的目的，同时这一修改，节省了热水生产时间，在开车的时候可以使产线其他相关段及时投入使用。
图3 辅助换热时序启动选择
5 结语
冷轧带钢市场需求的不断增长，刺激了退火炉的连续建设。在当前钢铁工业严峻的形势下，只有持续节能减排、降低成本和效率，才能提高产品的市场竞争力。邯钢2080mm热水余热回收技术用于连续退火炉，降低烟气排放温度，延长烟气排放相关设备的使用寿命，热水在背线上应用于多个部分，充分利用热能，节能效益1627万元，经济效益非常大，是企业降低成本、节能、提高经济效益的重要途径。
参考文献：
[1]彭起.退火炉高温烟气的余热回收与利用[J].世界金属导报，2011（23）：1-4.
[2]王鲁，王家真.连续退火炉余热回收技术应用与节能方案[J].宝钢技术，2009（2）：70-74.
论文作者:王智增
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/26
标签：余热论文; 热水论文; 压力论文; 系统论文; 废气论文; 增压泵论文; 烟气论文; 《基层建设》2019年第16期论文;