于道泉  于海新    

(首钢通钢炼铁事业部)

摘  要  针对首钢通钢2号高炉热风炉预热系统（扰流子管式换热器）损坏严重，导致2号高炉电耗及煤气成本升高的生产问题，进行技术评估，制定了相关改进项目方案。改进后使得2号高炉的热风温度有所提高，降低了高炉的电耗及煤气成本，为公司创造了效益。

关键词  热风炉  预热  改进

1  概述

炼铁事业部2号高炉热风炉采用前置炉加扰流子管式换热器对热风炉烧炉用煤气、空气进行预热，同时前置炉产生的热烟气供给2号高炉喷煤做干燥气（喷煤没有设置燃烧炉）。现阶段由于2号高炉热风炉扰流子管式换热器损坏严重，阻力增加，必须同时运行两台助燃风机才能保证热风炉烧炉用空气压力及流量，且由于2号高炉前置炉担负供给喷煤干燥气的作用，使2号高炉热风炉前置炉及扰流子管式换热器无法停用。由于以上生产现状导致2号高炉电耗及煤气成本升高。

2  热风炉预热系统改进的必要性

炼铁事业部2号高炉热风炉扰流子管式换热器损坏严重且目前工艺现状无法停用，使炼铁事业部2号高炉热风炉增加一台备用助燃风机运行，并且长距离输送喷煤煤粉干燥气热损失增加，导致2号高炉生产成本增加。通过热风炉预热系统改进增加一台喷煤系统燃烧炉及热风炉空气、煤气系统板式换热器，取消2号高炉原热风炉前置炉及扰流子管式换热器，达到停用2号高炉热风炉备用助燃风机，降低2号高炉喷煤煤粉干燥系统热损失的效果，同时提高2号高炉热风炉送风温度，降低2号高炉冶炼成本的目的。

3  原预热系统存在的问题

热风炉预热系统2007年投产运行，在使用过程中由于扰流子烟气进口温度过高，导致扰流子束管弯曲变形，造成风阻。使得热风炉被迫启两台助燃风机（原来只需启一台助燃风机）才能满足生产需要；另外由于扰流子束管变形导致预热系统对空气和煤气预热效果差，致使热风炉拱顶温度低，使得热风温度低。这样就使得高炉生产成本增加。

4  热风炉预热系统改进的内容与方案

（1）拆除2号高炉现有双预热系统的空气、煤气热管换热器、空气扰流子换热器及其附属系统。

（2）在现有空气热管换热器位置上新建空气板式预热器，在空气换热器与热风烟气主管间建设新的板式煤气预热器，预热器基础新建。

（3）空气板式预热器的烟气进出口管道利用旧管道，空气管道利用旧管道，将现有热管换热器进入扰流子和从扰流子出来的高温空气管道切除。

（4）煤气板式预热器的烟气进出口管道新建，阀门利用旧阀门，煤气管道从现有热管换热器进出口接出至新建煤气板式预热器进出口接口。

（5）现有热风炉烟气主管旁通DN4300阀门移位，留出煤气板式预热器烟气出口接管。喷煤用烟气管道从预热器烟气出口阀门后接出。

（6）将现有从热风炉烟气主管接至空气换热器的烟气支管由现在DN3000扩至DN4300。

（7）在喷煤制粉喷吹楼旁增设一台燃烧炉及其附属混凝土框架结构、烧炉管道、送风管道、操作系统。

（8）修改计算机操作画面。

5  热风炉预热系统改进的实施

在不影响生产的前提下，历时四个月左右的时间成功的完成了煤气、空气板式预热器设备制造，以及相关的土建工程和设备安装。

6  改进的效果与效益分析

（1）改进前后效果对比

经过改进，完善了热风炉预热系统的功能，使得送给热风炉的空气和煤气预热温度都提高了一倍多，这就使得热风炉的拱顶温度得到提高，满足了热风炉提高风温的条件。

（2）效益分析

（a）投资估算

总投资：940万元，其中：建安费100万元，设备费620万元，材料费145万元，不可预见费75万元。

（b）改进后效益计算

①热风炉采板式预热后，煤气夏季可从30℃(冬季温度20℃)预热到200℃，空气夏季可从25℃(冬季温度-25℃)预热到180℃，风温由目前的1150℃提高至1170℃，可降低燃料比1.60kg/t，降低吨铁成本1.67元，年节约燃料费用367.54万元。

根据经验，风温每提高100℃时，降低燃料比8kg/t，风温提高20℃，降低燃料比1.6kg/t，年平均燃料综合单价约为1044.16元，年产铁量按220万吨计算，每年节省燃料降低成本为367.54万元(0.0024*220*1044.16*10000/10000=367.54)。

②热风炉烧炉可停一台功率为1250KW的助燃风机，年节约用电1080万kwh，年节约电费540万元（1080*0.50=540）。

③由于取消热风炉前置炉，在喷煤设置燃烧炉，减少了高温烟气沿程热损失，年煤气消耗减少4200万m3，年节约费用210万元（4200*0.05=210）。

④年降低成本367.54+540+210=1117.54万元/年

根据效益计算可知热风炉预热系统实施后，年降低成本约1117.54万元，改进后项目投入使用10.5个月即可收回投资。