无缝钢管生产线能耗分析报告

湖北新冶钢170无缝钢管生产线能耗分析报告目前，在无缝钢管制造上，轧制方式主要分为2种：热轧无缝钢管（新冶钢76、170、273、460四条生产线均采用此种），冷拔（轧）无缝钢管，工艺流程分别如下：热轧（挤压无缝钢管）主要工艺流程：圆管坯一切割机一入炉加热一穿孔一三辊斜轧、连轧或挤压一脱管（在再加热）一定径（或减径）一冷却一矫直一水压试验（或探伤）一标记一入库。冷拔（轧）无缝钢管主要工艺流程：圆管坯一切割机一入炉加热一穿孔一打头一退火一酸洗一涂油（镀铜）一多道次冷拔（冷轧）f坯管f热处理f矫直f水压试验（探伤）1标记^入库。以成熟的170钢管生产线为目标对象，热轧工艺流程工序耗能量主要是指无缝钢管从钢坯进工序到无缝钢管出工序的生产全过程中所消耗的能源（包括一次、二次能源和耗能工质），是直接生产系统和间接生产系统（辅助、附属）耗能量之和。其中直接生产系统耗能量主要包括：管坯加热耗能量、穿孔耗能量、轧管耗能量、定减径耗能量、热处理耗能量（主要有淬火、正火、回火、退火工艺）、矫直精整耗能量。间接生产系统耗能主要包括：辅助生产系统耗能量包括（供配电、供排水、机修、采暖、空调、照明、运输）、附属生产系统耗能量包括（调度室操作室系统、食堂、澡堂、休息室）。冷却水和压缩空气（用于仪表和吹扫的工业氮气省略）1） 净环水供水压力0.4〜0.6Mpa，供水温度W35°C，净环设计循环水量约为1440m3/h，补充水量约为50m3/h。实际循环水量仅为840m3/h，补充水量却达到180m3/h,循环率仅为82.3%。2） 浊环水供水压力0.2〜0.3Mpa，浊环设计循环水量为540m，/h,补充水量为50m3/h,实际循环水量仅为320m3/h,补充水量达到110m3/h，循环率仅为74.4%。3） 用于工业电视摄像头保护，系经脱油、脱水、干燥净化后干净的压缩空气压力在0.4〜0.6Mpa之间，170厂环形炉压缩空气耗用量120m3/ho170厂耗用新水量月均16.5万吨，月均生产钢管2.4万t,其中生活水6000吨（折合1.55t标准煤），工业用水15.9万吨（折合40.9t标准煤），用水综合循环率为96.4%,单位钢管水耗为6.63m，/t（折合1.7kgce/t）,螺杆式空压机提供的压缩空气按7kw/m，配算，需要配备840kw电机（折合0.103kg标准煤）。电170厂钢管生产线年设计生产能力30万吨，在整个工艺过程中主要使用的高耗能设备主要有管坯锯（三一重工制造）、21米环形炉及其附属设备如鼓风机、引风机、稀释风机、炉底传动系统等、穿孔机和轧管机（德国阿塞尔）、减径机（太原重工）、热处理炉、矫直机等。卜面对主要设备电机参数分列如下序号名称功率kw数量电压小计功率kw传动方式1管坯锯90138090直流变频2液压站主泵电机453380135普通单速3出料机平移电装15238030变频4出料机平移电机15238030变频5排烟风机90138090普通单速6助燃风机1602（1备1用）380160变频7穿孔机250023805000普通单速8轧管机265013802650普通单速9定径机150103801500普通单速10矫直机2502380500普通单速11管排锯1322380264普通单速12热处理180013801800普通单速13照明及其他10138010总功率12000kw（折合1475kg标准煤）小时平均生产能力55t/h吨钢能耗218kw.h/t（折合26.8kg标准煤）燃气（高焦混合煤气）环形炉的主要技术指标管坯参数：直径：155，190，215长度：1500~3600mm装料温度：20°C管坯加热温度：1080-1280C主要加热钢种：GCr15,20#,27SiMn,45Mn2,45#,42CrMo,20Mn2等加热能力：平均55t/h，最大60t/h燃料种类：高焦混合煤气燃料低发热值：1200〜1400X4.186kJ/Nm3燃气接点流量：23000Nm3/h燃气接点压力：9〜11kPa烧嘴形式：燃料不换向蓄热式烧嘴MBXR-DY500型烧嘴能力：500kw烧嘴数量：42只烧嘴前空气压力：3000〜4000Pa空气预热温度：约900C空气废弃排放温度（烟气）：150C换向时间：60s煤气预热器：管状煤气预热器煤气预热温度：300°C助燃风机型号：9-26No.12.5D风量:33540〜41925m3/h,电机型号：Y31511-4160kw；排烟风机型号：Y93810D风量：28698〜47578m3/h,电机型号：Y280M-490kw；烟囱高度：73m 烟囱出口内径：1500mm引风机烟囱：25m 烟囱内径：1120mm环形加热炉是用于管坯穿孔前加热的主要热工设备，通过加热使管坯获得工艺要求的温度，提高塑性，降低变形抗力。环形加热炉中径21m,内宽4.2m,为5段炉型，4段供热，其中3个加热段，1个均热段。加热炉共布置42只蓄热式烧嘴，空气单蓄热形式。加热炉为单料布置，布料间距390mm。管坯为侧进侧出，炉底为逆时针旋转，管坯经进料机侧进入炉内，经预热段、加热1段、加热2段、加热3段、均热段，最后经出料机侧出炉。环形加热炉进出料机之间夹角为15,预热段为85°，4个供热段均为65°。60-70%的烟气经蓄热式烧嘴（内装蜂窝体）由引风机和烟囱强制排出，30-40%烟气经预热段将入炉的冷管坯加热，在炉尾部的炉顶排烟口引出，经地下烟道，烟道中设置金属管状煤气预热器，将混合煤气预热到250C〜350C，然后经过控制闸板，由烟囱自然排出。

东方环能（2005年10月改造设计）华敏（2010年10月现场测试）混合煤气热值1360Kcal1288Kcal计算的燃料消耗量B16020114501热平衡项目热量（103kcal）热量（103kcal）炉膛热收入Q入23342.10914913.121)燃料燃烧化学热Q烧21786.90914748.92)预热空气进入炉膛物理热Q空3)预热煤气进入炉膛物理热Q煤1555.232.98(20°C)4)金属氧化放热Q放131.24炉膛热支出Q出23342.10914913.121)加热金属带出的物理热Q产128407671.682)出炉膛废气带出的物理热损失Q废膛3035.52(13%)4677.96(31.37%)3)冷却水带出的物理热Q水2198953.604)炉壁导热损失Q壁2814.88(12.06%)1467(10.49)5)炉门辐射损失Q门319.1397.976)其他热损失Q它2134.5944.902炉子工作指标1)单位燃耗b燃二B/P（Nm3/t）263.48(1.50GJ)394.46(2.13GJ)2)炉子热效率n膛=Q产/Q烧X100%55.01%51.44%根据上表可知，环形炉日前工况下单位燃耗为2.13GJ（折合72.8kg标准煤），炉子热效率为51.44%，炉窑散热损失主要是出炉膛废气带出的物理热损失（31.37）和炉壁导热损失（10.49%）。热处理线上淬火炉为步进式加热炉1座，技术参数如下设计年生产能力 5万吨用途：将来料钢管加热到奥氏体区，为淬火或正火做准备。形式：步进梁式燃 料：高炉焦炉混合煤气（1400大卡每标准立方）加热钢种：炭钢、合金钢钢管规格：①51〜219X5.5〜50X6000〜12000mm布料方式：单排装钢温度：室温〜600°C出钢温度：max1060C最高炉温：1100C加热温度均匀性：10C加热能力：平均18t/h，最大25t/h根据调试后前期生产情况，因为工艺制度本身不够成熟，对操作工的培训也有限，各方面都处在一个摸索和经验总结的过程，生产上各个环节的有效衔接不够有待加强，前期炉窑每小时耗气量在850Nm3/h，生产能力偏低，平均在15t/h左右，吨钢能耗为328.2MJ/t（折合11.2kg标准煤），能耗相对较高。四.总结综上所述，在热轧无缝钢管工序里，主要的节能空间在环形炉的烟气余热利用和对炉窑燃烧系统的改造以及后面工序里穿孔机、轧管机、定径机和矫直机电机改进上，下表列举了热轧无缝钢管各种能源使用情况。170厂热轧无