轧钢生产系统节能(1).ppt

轧钢系统节能轧钢系统节能1 1可编辑版可编辑版n n1、轧钢生产能耗现状n n2、加热炉节能n n3、电机节电技术n n4、水泵节能技术n n5、润滑油节能技术n n6、冷却塔涡轮风机n n7、润滑轧制技术n n8、LED照明节电n n9、轧钢自动化2 2可编辑版可编辑版1.轧钢生产能耗现状n n我国钢铁工业能耗大约占全国总能耗的12%,而轧钢能耗约占钢铁工业能耗的13-20%，而随着钢铁产品质量和品种的升级，轧钢工序能耗在不断增加。3 3可编辑版可编辑版n n在轧钢工序能耗结构中，分燃耗、电耗、蒸汽、回收能源和其他介质在轧钢工序能耗结构中，分燃耗、电耗、蒸汽、回收能源和其他介质能耗，其他介质能耗包括水、压缩空气、氧气和氮气等消耗。某企业能耗，其他介质能耗包括水、压缩空气、氧气和氮气等消耗。某企业轧钢工序能耗构成及比例如表轧钢工序能耗构成及比例如表2 2所示。所示。由表可知，燃耗占轧钢工序能耗比重的6570，而电耗占2533。故降低轧钢工序能耗应以降低燃耗为主，即降低轧钢加热炉燃耗；其次降低电耗。同时，上述三种轧钢产品工序能耗中，型材产品由于轧制过程简单，钢坯加热温度较低，燃耗和电耗最低；而带材与型材相比，轧制工序增多，电耗较高；板材由于钢坯出炉温度高，其燃耗最高。4 4可编辑版可编辑版n n在钢铁生产各个工序中，轧钢工序能耗占第二位，加热炉的热效率平均仅为35%左右，其燃耗占轧钢总能耗的6070%，可见通过提高加热炉的热效率，降低炉子的惰性，搞好节能工作还有很大的潜力。5 5可编辑版可编辑版2、加热炉节能技术n n加热炉能源浪费：n n1）是烟气带走热量；n n2）是冷却水带走热量；n n3）是炉体散热n n4）板坯温降6 6可编辑版可编辑版n n。7 7可编辑版可编辑版n n加热炉的主要作用是加热钢坯，热量主要消耗在加热钢坯上。加热炉的工作者们围绕着加热炉的工艺过程和热量流动方向对加热炉的节能进行了不断的研究探索，取得显著成果并成功的应用于我们的生产实践8 8可编辑版可编辑版2.1加热炉节能方法n n1）科学合理的炉型结构n n2）采用先进的燃烧设备，包括如下全热风喷咀n n3）耐火材料n n4 4）连铸坯热送热装技术、薄板坯连铸连轧连铸坯热送热装技术、薄板坯连铸连轧技术技术n n5）计算机控制9 9可编辑版可编辑版2.2蓄热式燃烧技术蓄热式燃烧技术n n降低排烟温度是主要的节能手段，也是节能工作者首降低排烟温度是主要的节能手段，也是节能工作者首先研究实践的方向。先研究实践的方向。n n蓄热式燃烧技术具有高效余热回收、高温预热空气及蓄热式燃烧技术具有高效余热回收、高温预热空气及低低NOXNOX排放等优点。近年在我国轧钢加热炉上推广应用发排放等优点。近年在我国轧钢加热炉上推广应用发展迅猛，是国内目前普遍推广的节能环保新技术。采用蓄展迅猛，是国内目前普遍推广的节能环保新技术。采用蓄热式燃烧技术，与无余热回收的加热炉相比，可实现节能热式燃烧技术，与无余热回收的加热炉相比，可实现节能4040以上；与换热器预热技术比较，可实现以上；与换热器预热技术比较，可实现10102020的节能潜力。中国采取蓄热燃烧技术的加热炉也不少于的节能潜力。中国采取蓄热燃烧技术的加热炉也不少于400400余座。但是从近年蓄热式加热炉的能耗统计上看，其余座。但是从近年蓄热式加热炉的能耗统计上看，其节能优势并不突出，甚至有同行提出该技术节能不节钱的节能优势并不突出，甚至有同行提出该技术节能不节钱的看法，该技术近年在欧洲推广应用案例已大幅下降。不过，看法，该技术近年在欧洲推广应用案例已大幅下降。不过，采用双蓄热（同时预热煤气和助燃空气温度采用双蓄热（同时预热煤气和助燃空气温度10001000以上）以上）技术的加热炉在利用富余高炉煤气方面的确很有效，效率技术的加热炉在利用富余高炉煤气方面的确很有效，效率高于高于7070，节能效果显著，值得推广应用。，节能效果显著，值得推广应用。1010可编辑版可编辑版1111可编辑版可编辑版1212可编辑版可编辑版1313可编辑版可编辑版1414可编辑版可编辑版n n蓄热式加热炉技术的核心是高风温燃烧技术，它具有高效烟气余热回收(排烟温度低于150)，高预热空气温度(空气预热温度高于800)和低NOx排放等多重优越性。n n采用蓄热式加热炉技术，具有如下优点：可将加热炉排放的高温烟气降至150以下，热回收率达80%以上，节能30%以上；可将煤气和空气预热到1000以上；加热能力提高，生产效率可提高10%15%；减少氧化烧损，使氧化烧损小于0.7%；有害废气量(如CO2、NOx、SOx等)的排放大大减少。1515可编辑版可编辑版2.3节能涂料节能涂料减少炉体散热减少炉体散热n n节能涂料利用远红外辐射原理，将涂料喷涂在各种高节能涂料利用远红外辐射原理，将涂料喷涂在各种高节能涂料利用远红外辐射原理，将涂料喷涂在各种高节能涂料利用远红外辐射原理，将涂料喷涂在各种高温窖炉的耐火材料表面，提高光谱发射率，增强炉膛换热，温窖炉的耐火材料表面，提高光谱发射率，增强炉膛换热，温窖炉的耐火材料表面，提高光谱发射率，增强炉膛换热，温窖炉的耐火材料表面，提高光谱发射率，增强炉膛换热，可实现节能可实现节能可实现节能可实现节能5 51010的节能效果。的节能效果。的节能效果。的节能效果。n n它具有保护炉衬表面、延长炉子使用寿命、提高炉子它具有保护炉衬表面、延长炉子使用寿命、提高炉子它具有保护炉衬表面、延长炉子使用寿命、提高炉子它具有保护炉衬表面、延长炉子使用寿命、提高炉子热效率，缩短烘炉时间、提高被加热件的加热速度和炉子热效率，缩短烘炉时间、提高被加热件的加热速度和炉子热效率，缩短烘炉时间、提高被加热件的加热速度和炉子热效率，缩短烘炉时间提高被加热件的加热速度和炉子作业率等特点。作业率等特点。作业率等特点。作业率等特点。n n该涂料技术早在该涂料技术早在该涂料技术早在该涂料技术早在19801980年就开始推广使用。近年的节年就开始推广使用。近年的节年就开始推广使用。近年的节年就开始推广使用。近年的节能涂料有如日本能涂料有如日本能涂料有如日本能涂料有如日本CRCCRC公司的公司的公司的公司的H.R.CH.R.C辐射涂料，英国辐射涂料，英国辐射涂料，英国辐射涂料，英国CRCCRC公司公司公司公司ET-4ET-4型红外辐射涂料，国内山东慧敏公司型红外辐射涂料，国内山东慧敏公司型红外辐射涂料，国内山东慧敏公司型红外辐射涂料，国内山东慧敏公司“杰能王杰能王杰能王杰能王”微纳米高温远红外节能涂料，湖南娄底新材料实验工厂生微纳米高温远红外节能涂料，湖南娄底新材料实验工厂生微纳米高温远红外节能涂料，湖南娄底新材料实验工厂生微纳米高温远红外节能涂料，湖南娄底新材料实验工厂生产的高温远红外涂料等。目前国内不少轧钢加热炉都使用产的高温远红外涂料等。目前国内不少轧钢加热炉都使用产的高温远红外涂料等。目前国内不少轧钢加热炉都使用产的高温远红外涂料等。目前国内不少轧钢加热炉都使用过此类节能涂料。过此类节能涂料。过此类节能涂料。过此类节能涂料。1616可编辑版可编辑版n n陶瓷耐高温远红外辐射涂料n n工业节能涂料，耐温可以达到1800，涂层导热系数都只有0.03W/m.K，能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，隔热保温抑制效率可达90左右。可以在高温气体（烟气）、火中、高温液体（海水、污水）环境中保护基体耐防腐、抗氧化、封闭保护等作用。1717可编辑版可编辑版2.4减少冷却水带走的热量，减少冷却水带走的热量，n n步进炉和汽化冷却技术步进炉和汽化冷却技术步进炉不仅可步进炉不仅可以减少钢坯加热时间，降低氧化烧损，而以减少钢坯加热时间，降低氧化烧损，而且操作灵活，是轧钢加热炉的发展方向。且操作灵活，是轧钢加热炉的发展方向。汽化冷却不仅可以减少轧钢用水，而且可汽化冷却不仅可以减少轧钢用水，而且可以生产蒸汽进行回收利用，具有一定的节以生产蒸汽进行回收利用，具有一定的节能效果，在近年新建加热炉上逐步推广应能效果，在近年新建加热炉上逐步推广应用。用。1818可编辑版可编辑版1919可编辑版可编辑版2020可编辑版可编辑版2121可编辑版可编辑版n2.5连铸坯热送热装技术连铸坯热送热装技术薄板坯连铸连轧技术薄板坯连铸连轧技术2222可编辑版可编辑版n n连铸坯热送热装技术是指在连铸坯热送热装技术是指在连铸坯热送热装技术是指在连铸坯热送热装技术是指在400400400400以上温度装以上温度装以上温度装以上温度装炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，然后待机装入加热炉。在轧钢采用的新技术中热然后待机装入加热炉。在轧钢采用的新技术中热然后待机装入加热炉。在轧钢采用的新技术中热然后待机装入加热炉。在轧钢采用的新技术中热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生产周期等。我国产周期等。我国产周期等我国产周期等。我国20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代后期开始首先在武年代后期开始首先在武年代后期开始首先在武年代后期开始首先在武钢进行热送热装试验，钢进行热送热装试验，钢进行热送热装试验，钢进行热送热装试验，90909090年代宝钢、鞍钢等在板年代宝钢、鞍钢等在板年代宝钢、鞍钢等在板年代宝钢、鞍钢等在板带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。90909090年代中期以后我国棒线材大量采用了热送热装技年代中期以后我国棒线材大量采用了热送热装技年代中期以后我国棒线材大量采用了热送热装技年代中期以后我国棒线材大量采用了热送热装技术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大的差距。的差距。的差距。的差距。根据国内目前的实际情况分析，需要继续推根据国内目前的实际情况分析，需要继续推根据国内目前的实际情况分析，需要继续推根据国内目前的实际情况分析，需要继续推广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下功夫。通过加强管理保证该技术的连续使用，不功夫。通过加强管理保证该技术的连续使用，不功夫。通过加强管理保证该技术的连续使用，不功夫。通过加强管理保证该技术的连续使用，不断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品质量不稳定问题质量不稳定问题质量不稳定问题质量不稳定问题2323可编辑版可编辑版n n薄板坯连铸连轧是薄板坯连铸连轧是2020世纪世纪8080年代末实年代末实现产业化的新技术，是钢铁生产近年来最现产业化的新技术，是钢铁生产近年来最重要的技术进步之一。采用薄板坯连铸连重要的技术进步之一。采用薄板坯连铸连轧工艺与传统钢材生产技术相比，加热能轧工艺与传统钢材生产技术相比，加热能耗是常规流程的耗是常规流程的40%40%。2424可编辑版可编辑版3、电机节能技术电机节能技术n n 我国我国8080以上电机产品与国外先进水平相比，以上电机产品与国外先进水平相比，效率低效率低2 233。电机变频调速的原理是通过降。电机变频调速的原理是通过降低电机转速，实现其减少输入功率，降低电力消低电机转速，实现其减少输入功率，降低电力消耗的目标。耗的目标。n n轧钢系统有轧机（包括粗轧机、精轧机）、轧钢系统有轧机（包括粗轧机、精轧机）、辊道、风机、水泵等设备，驱动设备能源消耗为辊道、风机、水泵等设备，驱动设备能源消耗为电耗，故电机选择是关键。在电机设计中应避免电耗，故电机选择是关键。在电机设计中应避免大马拉小车，进行电机优化设计，在运行过程主大马拉小车，进行电机优化设计，在运行过程主要采用变频调速技术，通过电机节能技术应用，要采用变频调速技术，通过电机节能技术应用，可实现节电可实现节电20204040，效果显著。，效果显著。2525可编辑版可编辑版n n为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。一般风机水泵类负载消耗能量速即可满足要求。一般风机水泵类负载消耗能量和转速的立方成正比，具体可以通过和转速的立方成正比，具体可以通过VarSuvVarSuv节能节能计算器得出。一般经验数值节能比例可以达到计算器得出。一般经验数值节能比例可以达到30-50%30-50%左右。左右。2626可编辑版可编辑版4、水泵节能技术n n把叶轮内部的三元立体空间无限地分割，通过对叶轮流道内的各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流动的数学模型。通过这一方法，对叶轮流道分析可以做到最准确，反映流体的流场、压力分布也最接近实际。叶轮出口为射流和尾迹(漩涡)的流动特征，在设计计算中得以体现，从而使水泵的能源利用明现提高。2727可编辑版可编辑版5、润滑油节能技术n n抗磨修复（抗磨修复（ARGARG）动力因子转换技术工作原理）动力因子转换技术工作原理：n n抗磨修复抗磨修复(ARG)(ARG)动力因子含有铜、锌、钨、钙、钼动力因子含有铜、锌、钨、钙、钼.等成份，经化学的方式，使它们形成一个超金微粒化等成份，经化学的方式，使它们形成一个超金微粒化学物。通过以润滑油作为载体，学物。通过以润滑油作为载体，在齿轮、轴承、导轨在齿轮、轴承、导轨等等部部位位的磨损、划伤、凹陷、裂纹等处形成聚积，与原来磨损的磨损划伤、凹陷、裂纹等处形成聚积，与原来磨损后暴露出的纯净金属材料原子及磨擦时相互间所产生吸引，后暴露出的纯净金属材料原子及磨擦时相互间所产生吸引，并相互扩散，形成动态保护层，在并相互扩散，形成动态保护层，在机械机械自身的变温自身的变温、变压变压和机件摩擦力的作用下，与机件表面的接触点的压力超过和机件摩擦力的作用下，与机件表面的接触点的压力超过其屈服限值时，它独特的分子结合力，以扩散固化其屈服限值时，它独特的分子结合力，以扩散固化“焊接焊接”的方式重新塑造金属表面，将动态保护层转化为固体附着的方式重新塑造金属表面，将动态保护层转化为固体附着体，形成完好如新的修复面，显著的增加金属表面的密度。体，形成完好如新的修复面，显著的增加金属表面的密度。令它光滑、强硬，最大限度减少磨擦、磨损。从而达到环令它光滑、强硬，最大限度减少磨擦、磨损。从而达到环保、节能、延长机件等特殊性的功效。保、节能、延长机件等特殊性的功效。2828可编辑版可编辑版6、冷却塔涡轮风机n n冷却塔风机的特点是风量大压力低n n循环冷却水冷却塔节能技改用水轮机替代原风叶电机，在原扬程泵不变的前提下利用水泵扬程的余量通过水轮机带动风叶转动实现气水热交换达到冷却目的，按传统塔选用的泵的扬程完全能够承担布水、取风任务，既节能又环保，节电80%以上。2929可编辑版可编辑版n n水轮机具有特点：水轮机具有特点：n n1 1）节电节电、水力取风省去了风叶电机，耗电为零。水力取风省去了风叶电机，耗电为零。n n2 2）环保环保、采用先进无漂水布水器专利技术，做到无漂采用先进无漂水布水器专利技术，做到无漂水、无噪音（无电机转动和机械震动之噪故有绿色环保冷水、无噪音（无电机转动和机械震动之噪故有绿色环保冷却塔之称。冷效：水力取风是随水压的增减而转速增减、却塔之称。冷效：水力取风是随水压的增减而转速增减、风量也随之增减、所以水动风机冷却塔的气水比始终稳定风量也随之增减、所以水动风机冷却塔的气水比始终稳定在最佳状态，冷效最佳。在最佳状态，冷效最佳。n n3 3）长寿长寿、水力取风结构简单可靠，运转稳定几乎不需要水力取风结构简单可靠运转稳定几乎不需要维修，正常情况下轴承可长期连续工作达维修，正常情况下轴承可长期连续工作达5 5万小时以上。万小时以上。n n4 4）安全安全、水动风机冷却塔适用面广可在防爆、高危环水动风机冷却塔适用面广可在防爆、高危环境安全运行，适用于冷却塔改造。塔型越大、经济意义也境安全运行，适用于冷却塔改造。塔型越大、经济意义也越大。越大。3030可编辑版可编辑版7、热轧工艺润滑技术热轧工艺润滑技术n n对许多轧机而言，采用工艺润滑能降对许多轧机而言，采用工艺润滑能降低轧制压力、转矩和能耗，特别是对钢板低轧制压力、转矩和能耗，特别是对钢板轧机尤为重要。轧机尤为重要。n n 由于轧制力的降低，轧制动力的消由于轧制力的降低，轧制动力的消耗约下降耗约下降约约8%8%3131可编辑版可编辑版3232可编辑版可编辑版8、LED照明节电3333可编辑版可编辑版9、轧钢自动化n n轧钢自动化是衡量轧钢技术先进的重要标志，具有间接节能作用。先进自动化技术可实现节能518，如加热炉的燃烧优化控制，可以有效实现空燃比的优化控制，减少不完全燃烧，提高燃烧效率，减少钢坯氧化烧损，降低加热炉单耗。3434可编辑版可编辑版n谢谢3535可编辑版可编辑版