無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線能耗分析報(bào)告

湖北新冶鋼170無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線能耗分析報(bào)告目前，在無(wú)縫鋼管制造上，軋制方式主要分為2種：熱軋無(wú)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(wú)縫鋼管，工藝流程分別如下：熱軋（擠壓無(wú)縫鋼管）主要工藝流程：圓管坯一切割機(jī)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(yàn)（或探傷）一標(biāo)記一入庫(kù)。冷拔（軋）無(wú)縫鋼管主要工藝流程：圓管坯一切割機(jī)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(yàn)（探傷）1標(biāo)記^入庫(kù)。以成熟的170鋼管生產(chǎn)線為目標(biāo)對(duì)象，熱軋工藝流程工序耗能量主要是指無(wú)縫鋼管從鋼坯進(jìn)工序到無(wú)縫鋼管出工序的生產(chǎn)全過(guò)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(jī)修、采暖、空調(diào)、照明、運(yùn)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?dú)馐÷裕?） 凈環(huán)水供水壓力0.4?0.6Mpa，供水溫度W35°C，凈環(huán)設(shè)計(jì)循環(huán)水量約為1440m3/h，補(bǔ)充水量約為50m3/h。實(shí)際循環(huán)水量?jī)H為840m3/h，補(bǔ)充水量卻達(dá)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(shè)計(jì)循環(huán)水量為540m，/h,補(bǔ)充水量為50m3/h,實(shí)際循環(huán)水量?jī)H為320m3/h,補(bǔ)充水量達(dá)到110m3/h，循環(huán)率僅為74.4%。3） 用于工業(yè)電視攝像頭保護(hù)，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(wàn)噸，月均生產(chǎn)鋼管2.4萬(wàn)t,其中生活水6000噸（折合1.55t標(biāo)準(zhǔn)煤），工業(yè)用水15.9萬(wàn)噸（折合40.9t標(biāo)準(zhǔn)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(jī)提供的壓縮空氣按7kw/m，配算，需要配備840kw電機(jī)（折合0.103kg標(biāo)準(zhǔn)煤）。電170廠鋼管生產(chǎn)線年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸，在整個(gè)工藝過(guò)程中主要使用的高耗能設(shè)備主要有管坯鋸（三一重工制造）、21米環(huán)形爐及其附屬設(shè)備如鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、稀釋風(fēng)機(jī)、爐底傳動(dòng)系統(tǒng)等、穿孔機(jī)和軋管機(jī)（德國(guó)阿塞爾）、減徑機(jī)（太原重工）、熱處理爐、矯直機(jī)等。卜面對(duì)主要設(shè)備電機(jī)參數(shù)分列如下序號(hào)名稱(chēng)功率kw數(shù)量電壓小計(jì)功率kw傳動(dòng)方式1管坯鋸90138090直流變頻2液壓站主泵電機(jī)453380135普通單速3出料機(jī)平移電裝15238030變頻4出料機(jī)平移電機(jī)15238030變頻5排煙風(fēng)機(jī)90138090普通單速6助燃風(fēng)機(jī)1602（1備1用）380160變頻7穿孔機(jī)250023805000普通單速8軋管機(jī)265013802650普通單速9定徑機(jī)150103801500普通單速10矯直機(jī)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(biāo)準(zhǔn)煤）小時(shí)平均生產(chǎn)能力55t/h噸鋼能耗218kw.h/t（折合26.8kg標(biāo)準(zhǔn)煤）燃?xì)猓ǜ呓够旌厦簹猓┉h(huán)形爐的主要技術(shù)指標(biāo)管坯參數(shù)：直徑：155，190，215長(zhǎng)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(lèi)：高焦混合煤氣燃料低發(fā)熱值：1200?1400X4.186kJ/Nm3燃?xì)饨狱c(diǎn)流量：23000Nm3/h燃?xì)饨狱c(diǎn)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(yù)熱溫度：約900C空氣廢棄排放溫度（煙氣）：150C換向時(shí)間：60s煤氣預(yù)熱器：管狀煤氣預(yù)熱器煤氣預(yù)熱溫度：300°C助燃風(fēng)機(jī)型號(hào)：9-26No.12.5D風(fēng)量:33540?41925m3/h,電機(jī)型號(hào)：Y31511-4160kw；排煙風(fēng)機(jī)型號(hào)：Y93810D風(fēng)量：28698?47578m3/h,電機(jī)型號(hào)：Y280M-490kw；煙囪高度：73m 煙囪出口內(nèi)徑：1500mm引風(fēng)機(jī)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(shè)備，通過(guò)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(gè)加熱段，1個(gè)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(jìn)側(cè)出，爐底為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，管坯經(jīng)進(jìn)料機(jī)側(cè)進(jìn)入爐內(nèi)，經(jīng)預(yù)熱段、加熱1段、加熱2段、加熱3段、均熱段，最后經(jīng)出料機(jī)側(cè)出爐。環(huán)形加熱爐進(jìn)出料機(jī)之間夾角為15,預(yù)熱段為85°，4個(gè)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(fēng)機(jī)和煙囪強(qiáng)制排出，30-40%煙氣經(jīng)預(yù)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(shè)置金屬管狀煤氣預(yù)熱器，將混合煤氣預(yù)熱到250C?350C，然后經(jīng)過(guò)控制閘板，由煙囪自然排出。

東方環(huán)能（2005年10月改造設(shè)計(jì)）華敏（2010年10月現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試）混合煤氣熱值1360Kcal1288Kcal計(jì)算的燃料消耗量B16020114501熱平衡項(xiàng)目熱量（103kcal）熱量（103kcal）爐膛熱收入Q入23342.10914913.121)燃料燃燒化學(xué)熱Q燒21786.90914748.92)預(yù)熱空氣進(jìn)入爐膛物理熱Q空3)預(yù)熱煤氣進(jìn)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(dǎo)熱損失Q壁2814.88(12.06%)1467(10.49)5)爐門(mén)輻射損失Q門(mén)319.1397.976)其他熱損失Q它2134.5944.902爐子工作指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)熱損失（10.49%）。熱處理線上淬火爐為步進(jìn)式加熱爐1座，技術(shù)參數(shù)如下設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力 5萬(wàn)噸用途：將來(lái)料鋼管加熱到奧氏體區(qū)，為淬火或正火做準(zhǔn)備。形式：步進(jìn)梁式燃 料：高爐焦?fàn)t混合煤氣（1400大卡每標(biāo)準(zhǔn)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：?jiǎn)闻叛b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?yàn)楣に囍贫缺旧聿粔虺墒?，?duì)操作工的培訓(xùn)也有限，各方面都處在一個(gè)摸索和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的過(guò)程，生產(chǎn)上各個(gè)環(huán)節(jié)的有效銜接不夠有待加強(qiáng)，前期爐窯每小時(shí)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(biāo)準(zhǔn)煤），能耗相對(duì)較高。四.總結(jié)綜上所述，在熱軋無(wú)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(duì)爐窯燃燒系統(tǒng)的改造以及后面工序里穿孔機(jī)、軋管機(jī)、定徑機(jī)和矯直機(jī)電機(jī)改進(jìn)上，下表列舉了熱軋無(wú)縫鋼管各種能源使用情況。170廠熱軋無(wú)