解决方案
(一)、技术简介
1)HAT高效陶瓷蓄热烘烤:
普通钢包烘烤器在工作时烟气的排出温度都高达1000C以上,排烟损失占燃料燃烧总热量的50% ~ 70%,大量的热能未被利用,白白地被浪费掉。蓄热式燃烧技术是一种极为有效的烟气余热回收技术,它能最大限度地回收燃烧加热装置所排出的烟气中的显热,降低排烟热损失,提高燃烧加热装置的热效率。
图1. 蓄热式燃烧技术原理图
蓄热式燃烧技术使用成对的蓄热体交替切换工作于吸热和放热状态来回收烟气中的余热(图1)。在图1中,左图的工作状态是左侧蓄热体放热,加热流经左侧蓄热体的气体,右侧蓄热体吸热,回收流经右侧蓄热体的烟气中的显热。右图是整个系统换向后的工作状态。这时,右侧的蓄热体工作在放热状态,加热流经它的气体,左侧蓄热体工作在吸热状态,吸收烟气中的显热。通过不断地切换工作状态,左右两侧的蓄热体可以把烟气中的显热传递给空气或燃气,降低排烟热损失,提高热利用率。
目前,蓄热式燃烧系统可以将空气预热到~ 1000C的水平,而排出烟气温度可低于150C。
2)优势
相对于普通钢包烘烤器而言,蓄热式烧嘴有以下几个方面的优势:
a.大幅度节约燃料
采用蓄热式燃烧技术,钢包烘烤器的排烟温度降低了850C左右,按加热装置的热平衡计算,至少可以节约50%的燃料。
b.提高钢包温度
采用蓄热式燃烧技术,大大提高喷入钢包的空气和煤气温度,从而大幅度提高包温。提高包温可以降低钢水的出钢温度,降低炼钢能耗。经我公司测定,对于70t钢包,包衬温度由700℃提高到1100℃,钢水在钢包中的温降减少25℃;因而使炼钢炉降低出钢温度20-30C,可多加入100-150公斤废钢提高转炉的产量。另一方面,降低出钢温度,钢水在低过热度下浇注,可以实现高速拉速,减少漏钢事故,消除中心缩孔,减轻中心偏析,提高铸坯质量。
c.加快烘烤时间
采用蓄热式燃烧技术,提高了燃料的热能利用率,也提高了包内的平均火焰温度,可以加快烤包速度。一般情况,在线包的烘烤时间可缩短到原来的20% ~ 40%,离线包的烘烤时间可缩短为原来的30% ~ 50%。
d.可以燃烧劣质燃料
采用蓄热式燃烧技术,空气和煤气的预热温度可高达1000°C,因此,即使使用热值很低的劣质燃料,仍然能获得很高的火焰温度,从而使被烘钢包达到所需的温度。实际使用表明,使用高炉煤气为燃料,采用双蓄热方式,可在10分钟内将在线包包温从700°C烘至1100°C以上。
e.提高包衬寿命
采用蓄热式燃烧技术,提高了包内温度的均匀度,使包衬温度更均匀,消除局部高温区,至少可以使包衬的寿命提高10%。
f.降低有害气体的排放
由于燃烧充分,大大降低了CO和NOx等有害气体的排放,明显改善现场生产环境。
(二)、技术要求
1、在线式钢水罐烘烤设备在10分钟内应将钢水罐从800℃烘烤到1100℃以上;
2、离线式钢水罐烘烤设备在20分钟内应将钢水罐从500℃烘烤到1100℃以上;
3、离线式钢水罐干燥烘烤设备按设计的干燥升温曲线在8小时内应将钢水罐从环境温度(-25℃---30℃)烘烤到1100℃以上;
4、离线式钢水罐永久衬烘干设备要求升温曲线平稳,按设计的烘干温度曲线72小时将钢水罐永久衬从环境温度(-25℃---30℃)烘烤到500℃即能满足工艺要求;
(三)、性能参数
烘烤温度: 1100C
煤气种类:高炉煤气
煤气热值:700-750Kcal/ Nm3.
煤气压力:5-8KPa
燃料节约率: 40%
煤气耗量:1350 Nm3/h;
煤气耗量:1800 Nm3/h;(离线钢包烘干设备)
空气预热温度:≥ 1000 C;
煤气预热温度:≥ 1000 C;
排烟温度:≤ 150 C;
钢包壁的温度差:≤ 30 C;
(四)、主要部件和配套厂家
(一)、机械设备
机械设备包含支架和卷扬机,鼓风机,引风机等部件。其中支架由新冶锐城公司设计改造;卷扬机,鼓风机,引风机经核算可利旧。
(二)、燃烧系统
燃烧系统包含烧嘴、包盖、长明火、换向阀、快切阀、鼓风机和引风机等部件。其中烧嘴由力通公司加工制造;点火枪为烧嘴自带;鼓风机和引风机外购。
1.烧嘴:
钢包干燥、预热装置采用高效陶瓷蓄热式烧嘴,HAT-S-45(Ⅰ)。燃气管道分为两路,空气喷口环绕四周,且高速旋转。这样,即使在钢包低温干燥时,无法进行换向蓄热时,也能剧烈燃烧。
2.包盖:
包盖根据钢包包口尺寸设计。上面可装火焰探测、测温热电偶等设备。
包盖为钢结构外壳,内衬以锆质纤维棉。
3.自动点火和火焰探测(可选):
两种烧嘴均自带点火枪。点火能量由高压点火电极提供。
点火枪和火焰探测器配合使用,保证烧嘴在任何条件下安全、稳定燃烧。当火焰探测器持续5秒无法探测到可见光,则高压点火电极开始打火,如果仍旧无法点燃,则切断煤气。
在稳定燃烧过程中,点火枪可以作为长明火使用。
4.换向阀:
HXF高效蓄热技术通过蓄热体交替切换来回收烟气余热,这一切换过程可通过换向阀来实现。配合高效蓄热技术,我公司研制生产了HXF-RC换向阀。
HXF-RC换向阀为两位四通阀。采用双气缸驱动,橡胶圈密封,全自动程序智能控制。
高压氮气或压缩空气经三联体净化后,进入气缸充气。通过电磁阀的得电与失电可以改变气缸的充气方向。
当左侧气缸上方充气时,活塞向下方运动,并由活塞杆带动连杆、阀板向下方运动,直至阀板密封下密封圈,左侧烧嘴接口与鼓风机相通,空气经蓄热体吸热,蓄热体放热;与此同时,右侧气缸下方充气,活塞向上方运动,阀板密封上密封圈,右侧烧嘴接口与引风机相通,烟气经蓄热体排出,蓄热体蓄热。
经一段时间后(这一换向时间可在控制柜上设定),左侧气缸下方充气,蓄热体吸热;右侧气缸上方充气,蓄热体放热。从而实现了蓄热体交替切换。
两位四通阀为我公司专利产品,曾经广泛应用于烤包和加热炉。得到用户的肯定和好评。
5.快切阀:
快切阀采用气缸驱动,橡胶圈密封。当换向阀换向时、煤气压力异常时或者其他燃烧设备出现故障时,快切阀能在极短时间内切断煤气管路,保证运行安全。
快切阀为我公司专利产品。
6.鼓风机:
鼓风机选用张家港东莱特种通风设备厂的DWT型离心式风机,这种风机噪音低、功率小。
7.引风机:
引风机选用张家港东莱特种通风设备厂的T8型通风机。
(三)、控制系统
控制系统包含控制柜、煤气压力变送器(带显示表)、煤气流量孔板(带显示表)和火焰探测等部件。其中控制柜由力通公司组装、制造;其余均为外购产品。
煤气压力传感器和煤气流量孔板安装在煤气管道上,显示表接入控制柜。
控制柜采取PLC控制,具有以下功能:
对换向系统进行控制。
自动点火(可选)
火焰探测(可选)
煤气流量显示(可选)
煤气压力显示(可选)
煤气低压报警
(四)、阀门
空、煤气和烟气管路上设有手动调节阀,可方便自如的调节钢包温度和火焰长度。烟气阀门耐温300 C。
(五)、设备清单(详见设备改造图纸)
四、包装和运输
保证经过运输、储存直至安装不损伤和受潮。
包装箱内附有装箱单、产品合格证、使用和维护说明书等。
我公司承诺:承担由于其包装或其防护措施不妥而引起的货物锈蚀、损坏、丢失及任何损伤的责任或费用。
五、制造标准和规范
我公司钢包烘烤设备的设计、制造、检验、包装、运输均按下列标准和规范执行。
GB10067.1-88 《电热设备基本技术条件-通用部分》
GB5083-85 《生产设备安全设计-总则》
JB/ZQ4000.1-86 《产品检验通用技术要求》
JB/ZQ4000.2-86 《切削加工件通用技术要求》
JB/ZQ4000.3-86 《焊接件通用技术要求》
JB/ZQ4000.9-86 《装配通用技术要求》
JB/ZQ4286-86 《包装通用技术要求》
GB6222-86 《工业企业煤气安全规程》
ISAS18.1 《报警顺序和规范》
GB50052-95 《供配电系统设计规范》
GB50168-92 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准》
GB50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收标准》
六、质量控制
我公司业已通过ISO9001质量体系认证,我公司一切设计、生产、管理以及服务环节均严格贯彻该标准。
七、质量保证
保证设备经过正确的安装、合理的操作和维护保养,能在设备寿命期内正常运转。
在合同规定的质量保证期内,对设备由于设备设计、工艺或材料的缺陷而造成的任何缺陷或故障负责。
在货物发运之前,对货物有关内在和外观质量、性能参数保证值进行准确和全面的检验,并出具符合合同规定的质检证书。测试和检验按照有关国家现行有效标准进行。
产品质量保证期为1年。
八、资料提供
项目开工以前,按项目进度表要进行设计审查和开工前准备工作验收,并提供现场安装图4套;项目竣工投入运行后提供竣工图8套,提供设备说明书、设备清单及易损备件清单;提供项目全部应用程序清单及备份;提供设备维护检修技术规程8套,提供设备安全技术规程8套,提供设备操作技术规程8套。
中标后提供:
主要设备清单
电气原理图
电气安装图
备品备件清单
随机提供:
安装使用说明书
质量检验证书
交货清单
产品合格证书
九、现场服务
现场安装。
进行设备调试。
对生产、维护人员进行培训。
十、相关责任
1. 甲方责任
提供设备运行必要的条件,将煤气、氮气和电源接口接至乙方设备1米处。
提供必要的图纸资料。
2 乙方责任
负责烤包器的总体设计以及制造。
负责施工以及施工后调试。
负责甲方操作人员培训。
合同生效15日后,向甲方交付基础图、总装图以及材料清单。