無縫鋼管生產(chǎn)線能耗分析報告

湖北新冶鋼170無縫鋼管生產(chǎn)線能耗分析報告目前，在無縫鋼管制造上，軋制方式主要分為2種：熱軋無縫鋼管（新冶鋼76、170、273、460四條生產(chǎn)線均采用此種），冷拔（軋）無縫鋼管，工藝流程分別如下：熱軋（擠壓無縫鋼管）主要工藝流程：圓管坯一切割機一入爐加熱一穿孔一三輥斜軋、連軋或擠壓一脫管（在再加熱）一定徑（或減徑）一冷卻一矯直一水壓試驗（或探傷）一標記一入庫。冷拔（軋）無縫鋼管主要工藝流程：圓管坯一切割機一入爐加熱一穿孔一打頭一退火一酸洗一涂油（鍍銅）一多道次冷拔（冷軋）f坯管f熱處理f矯直f水壓試驗（探傷）1標記^入庫。以成熟的170鋼管生產(chǎn)線為目標對象，熱軋工藝流程工序耗能量主要是指無縫鋼管從鋼坯進工序到無縫鋼管出工序的生產(chǎn)全過程中所消耗的能源（包括一次、二次能源和耗能工質(zhì)），是直接生產(chǎn)系統(tǒng)和間接生產(chǎn)系統(tǒng)（輔助、附屬）耗能量之和。其中直接生產(chǎn)系統(tǒng)耗能量主要包括：管坯加熱耗能量、穿孔耗能量、軋管耗能量、定減徑耗能量、熱處理耗能量（主要有淬火、正火、回火、退火工藝）、矯直精整耗能量。間接生產(chǎn)系統(tǒng)耗能主要包括：輔助生產(chǎn)系統(tǒng)耗能量包括（供配電、供排水、機修、采暖、空調(diào)、照明、運輸）、附屬生產(chǎn)系統(tǒng)耗能量包括（調(diào)度室操作室系統(tǒng)、食堂、澡堂、休息室）。冷卻水和壓縮空氣（用于儀表和吹掃的工業(yè)氮氣省略）1） 凈環(huán)水供水壓力0.4?0.6Mpa，供水溫度W35°C，凈環(huán)設計循環(huán)水量約為1440m3/h，補充水量約為50m3/h。實際循環(huán)水量僅為840m3/h，補充水量卻達到180m3/h,循環(huán)率僅為82.3%。2） 濁環(huán)水供水壓力0.2?0.3Mpa，濁環(huán)設計循環(huán)水量為540m，/h,補充水量為50m3/h,實際循環(huán)水量僅為320m3/h,補充水量達到110m3/h，循環(huán)率僅為74.4%。3） 用于工業(yè)電視攝像頭保護，系經(jīng)脫油、脫水、干燥凈化后干凈的壓縮空氣壓力在0.4?0.6Mpa之間，170廠環(huán)形爐壓縮空氣耗用量120m3/ho170廠耗用新水量月均16.5萬噸，月均生產(chǎn)鋼管2.4萬t,其中生活水6000噸（折合1.55t標準煤），工業(yè)用水15.9萬噸（折合40.9t標準煤），用水綜合循環(huán)率為96.4%,單位鋼管水耗為6.63m，/t（折合1.7kgce/t）,螺桿式空壓機提供的壓縮空氣按7kw/m，配算，需要配備840kw電機（折合0.103kg標準煤）。電170廠鋼管生產(chǎn)線年設計生產(chǎn)能力30萬噸，在整個工藝過程中主要使用的高耗能設備主要有管坯鋸（三一重工制造）、21米環(huán)形爐及其附屬設備如鼓風機、引風機、稀釋風機、爐底傳動系統(tǒng)等、穿孔機和軋管機（德國阿塞爾）、減徑機（太原重工）、熱處理爐、矯直機等。卜面對主要設備電機參數(shù)分列如下序號名稱功率kw數(shù)量電壓小計功率kw傳動方式1管坯鋸90138090直流變頻2液壓站主泵電機453380135普通單速3出料機平移電裝15238030變頻4出料機平移電機15238030變頻5排煙風機90138090普通單速6助燃風機1602（1備1用）380160變頻7穿孔機250023805000普通單速8軋管機265013802650普通單速9定徑機150103801500普通單速10矯直機2502380500普通單速11管排鋸1322380264普通單速12熱處理180013801800普通單速13照明及其他10138010總功率12000kw（折合1475kg標準煤）小時平均生產(chǎn)能力55t/h噸鋼能耗218kw.h/t（折合26.8kg標準煤）燃氣（高焦混合煤氣）環(huán)形爐的主要技術指標管坯參數(shù)：直徑：155，190，215長度：1500~3600mm裝料溫度：20°C管坯加熱溫度：1080-1280C主要加熱鋼種：GCr15,20#,27SiMn,45Mn2,45#,42CrMo,20Mn2等加熱能力：平均55t/h，最大60t/h燃料種類：高焦混合煤氣燃料低發(fā)熱值：1200?1400X4.186kJ/Nm3燃氣接點流量：23000Nm3/h燃氣接點壓力：9?11kPa燒嘴形式：燃料不換向蓄熱式燒嘴MBXR-DY500型燒嘴能力：500kw燒嘴數(shù)量：42只燒嘴前空氣壓力：3000?4000Pa空氣預熱溫度：約900C空氣廢棄排放溫度（煙氣）：150C換向時間：60s煤氣預熱器：管狀煤氣預熱器煤氣預熱溫度：300°C助燃風機型號：9-26No.12.5D風量:33540?41925m3/h,電機型號：Y31511-4160kw；排煙風機型號：Y93810D風量：28698?47578m3/h,電機型號：Y280M-490kw；煙囪高度：73m 煙囪出口內(nèi)徑：1500mm引風機煙囪：25m 煙囪內(nèi)徑：1120mm環(huán)形加熱爐是用于管坯穿孔前加熱的主要熱工設備，通過加熱使管坯獲得工藝要求的溫度，提高塑性，降低變形抗力。環(huán)形加熱爐中徑21m,內(nèi)寬4.2m,為5段爐型，4段供熱，其中3個加熱段，1個均熱段。加熱爐共布置42只蓄熱式燒嘴，空氣單蓄熱形式。加熱爐為單料布置，布料間距390mm。管坯為側(cè)進側(cè)出，爐底為逆時針旋轉(zhuǎn)，管坯經(jīng)進料機側(cè)進入爐內(nèi)，經(jīng)預熱段、加熱1段、加熱2段、加熱3段、均熱段，最后經(jīng)出料機側(cè)出爐。環(huán)形加熱爐進出料機之間夾角為15,預熱段為85°，4個供熱段均為65°。60-70%的煙氣經(jīng)蓄熱式燒嘴（內(nèi)裝蜂窩體）由引風機和煙囪強制排出，30-40%煙氣經(jīng)預熱段將入爐的冷管坯加熱，在爐尾部的爐頂排煙口引出，經(jīng)地下煙道，煙道中設置金屬管狀煤氣預熱器，將混合煤氣預熱到250C?350C，然后經(jīng)過控制閘板，由煙囪自然排出。

東方環(huán)能（2005年10月改造設計）華敏（2010年10月現(xiàn)場測試）混合煤氣熱值1360Kcal1288Kcal計算的燃料消耗量B16020114501熱平衡項目熱量（103kcal）熱量（103kcal）爐膛熱收入Q入23342.10914913.121)燃料燃燒化學熱Q燒21786.90914748.92)預熱空氣進入爐膛物理熱Q空3)預熱煤氣進入爐膛物理熱Q煤1555.232.98(20°C)4)金屬氧化放熱Q放131.24爐膛熱支出Q出23342.10914913.121)加熱金屬帶出的物理熱Q產(chǎn)128407671.682)出爐膛廢氣帶出的物理熱損失Q廢膛3035.52(13%)4677.96(31.37%)3)冷卻水帶出的物理熱Q水2198953.604)爐壁導熱損失Q壁2814.88(12.06%)1467(10.49)5)爐門輻射損失Q門319.1397.976)其他熱損失Q它2134.5944.902爐子工作指標1)單位燃耗b燃二B/P（Nm3/t）263.48(1.50GJ)394.46(2.13GJ)2)爐子熱效率n膛=Q產(chǎn)/Q燒X100%55.01%51.44%根據(jù)上表可知，環(huán)形爐日前工況下單位燃耗為2.13GJ（折合72.8kg標準煤），爐子熱效率為51.44%，爐窯散熱損失主要是出爐膛廢氣帶出的物理熱損失（31.37）和爐壁導熱損失（10.49%）。熱處理線上淬火爐為步進式加熱爐1座，技術參數(shù)如下設計年生產(chǎn)能力 5萬噸用途：將來料鋼管加熱到奧氏體區(qū)，為淬火或正火做準備。形式：步進梁式燃 料：高爐焦爐混合煤氣（1400大卡每標準立方）加熱鋼種：炭鋼、合金鋼鋼管規(guī)格：①51?219X5.5?50X6000?12000mm布料方式：單排裝鋼溫度：室溫?600°C出鋼溫度：max1060C最高爐溫：1100C加熱溫度均勻性：10C加熱能力：平均18t/h，最大25t/h根據(jù)調(diào)試后前期生產(chǎn)情況，因為工藝制度本身不夠成熟，對操作工的培訓也有限，各方面都處在一個摸索和經(jīng)驗總結的過程，生產(chǎn)上各個環(huán)節(jié)的有效銜接不夠有待加強，前期爐窯每小時耗氣量在850Nm3/h，生產(chǎn)能力偏低，平均在15t/h左右，噸鋼能耗為328.2MJ/t（折合11.2kg標準煤），能耗相對較高。四.總結綜上所述，在熱軋無縫鋼管工序里，主要的節(jié)能空間在環(huán)形爐的煙氣余熱利用和對爐窯燃燒系統(tǒng)的改造以及后面工序里穿孔機、軋管機、定徑機和矯直機電機改進上，下表列舉了熱軋無縫鋼管各種能源使用情況。170廠熱軋無