原2＃加热炉采用多点供热方式，炉顶曲线比较复杂。改造后，2＃炉仍采用三段炉型，加热段、均热段上下四点供热。加热段、均热段炉顶为同一标高的平顶，中间用竖隔墙隔开。炉顶曲线比原炉顶简单而且易施工。

2.1.2燃料供应

本次改造的主要内容是燃烧系统的改造，经多次计算论证，确定均热段采用空、煤气双蓄热燃烧技术，燃用仅有的少量高炉煤气（通常4000～5000Nm3/h，最大6000 Nm3/h），可以满足钢坯均热需要；而加热段采用空气单蓄热燃烧技术，燃用渣油。这样供热方案主要是基于如下几点考虑：

（1）均热段全烧高炉煤气，加热段全烧渣油，便于烧嘴集中布置、维护和控制；

（2）均热段全烧高炉煤气，避免了在均热段由于用渣油作燃料而产生的局部高温区，从而避免了钢坯在高温区、段的氧化烧损，同时也避免了由于燃用渣油不易调节、加热工操作不慎而造成的烧粘钢现象。

（3）将煤气和渣油分段供应，可以实现该炉点火或升温时先开煤气烧嘴，待炉温升到一定温度后再开渣油烧嘴，从而避免燃油烧嘴普遍存在的冷炉升温便黑烟滚滚的现象。

各区段烧嘴布置及供热分配如下表：

2#加热炉供热分配表

		燃料种类
预热段			0	0	0
加热段	上部	焦油或重油	5	120（kg/h）	1350（kg/h）
	下部		5	150（kg/h）
均热段	上部	高炉煤气	6	600（Nm3/h）	7600（Nm3/h）
	下部		5	800（Nm3/h）

3.改造后的运行情况及效果

东钢轧钢厂2＃加热炉改造后，于6月18日正式投产，从几个月的运行情况看，基本达到了该炉改造的预期目标。

（1）均热段全烧仅有的少量高炉煤气，完全满足了均热段炉温在1250℃左右的要求，达到了设计的预期要求。

（2）满足生产产量要求。轧制冷钢时，小时产量达到设计值70t/h，轧制热钢时，小时产量可达到100t/h以上。

（3）钢温均匀，表现在上下表面温差小，表面与中心温度温差小。出钢后翻钢时，“阴阳面”不明显，轧制几道后，钢温无较大降温，轧钢工人普遍反应该炉烧的钢“透”。8月份验收时，测试钢表面温差为32℃。

（4）氧化烧损也明显减少，过去一般两个月就因炉底升高而必须停炉打渣，现在已正常生产三个月年，均、加热段炉底升高均不足200mm，经验收测试，烧损率仅为1.1%，比原来的1.6%下降了40%。

（5）燃料消耗低，从8月份生产统计数据（验收）来看，燃料单耗（冷坯）在1.31GJ/t，属于原冶金部特等炉标准。全月平均燃料单耗为：焦油22kg/t、高炉煤气80Nm3/t，折合燃料单耗在1.10GJ/t左右。

（6）均热段高炉煤气充分燃烧，火焰均匀，无明显过高温度区，钢坯加热均匀，投产后从未发生原加热炉经常发生的粘钢事故，提高了作业率。

（7）空气、煤气以及渣油换向控制系统运行良好，可靠。

经过3个月运行，加热炉操作工人普遍反应，该加热炉炉温、炉压容易控制，不粘钢，也不四处冒火，黑烟也明显减少，特别是很少出现冷炉点火或轧机故障停炉后再升温时常有的浓烟滚滚现象。

当然，将蓄热式燃烧技术应用于燃油轧钢加热炉毕竟是第一次，改造之前，我们虽然在烧嘴结构、燃油换向控制系统及燃烧系统控制等方面做了很多的分析研究和试验工作，也对其在燃烧过程中可能出现的问题（如油枪结焦）做了充分细致的考虑，但将其真正应用于生产实践，也还是出现了一些这样或那样的问题，如初选的蜂窝体容易堵塞、蒸汽不足时油枪易结焦等，但这些问题都不是蓄热式燃油系统和技术本身问题，更不是什么致命问题，而是在生产中通过不断调整、摸索和不断总结经验就可以解决的问题。如北京神雾公司对油枪结构进行调整；轧钢厂也加强了渣油过滤，通过制定规章制度来保证油压、蒸汽压力稳定等具体措施。目前，油枪结焦频率基本等同于过去普通烧嘴，蓄热体堵塞现象也有明显改善。

本项目实施后所创造的效益具有巨大的综合性，多项国内先进节能技术的综合运用，不仅可为公司带来可观的直接经济效益，而且在环保方面也可有效地减少烟气对大气的污染程度，大大改善人们的生活和工作环境，促进文明生产的发展。其中的主要经济效益有：

改造后2号加热炉的技术性能表如下：

名称	单位	改造后计算数据	改造前数据
炉子用途		钢坯轧前加热	钢坯轧前加热
加热钢种		碳素钢及合金钢	碳素钢及合金钢
坯料尺寸	mm	180×220×（3000～3500）	180×220×3000
钢坯入炉温度	℃	常温，400	常温，400
钢坯加热温度	℃	1150~1250	1150~1250
炉子产量	T/h	70	50
燃料		渣油，高炉煤气	渣油，高炉煤气
燃料发热量	KJ/kg KJ/Nm3	渣油：9000′4.186 高炉煤气：800′4.186	渣油：9000′4.186 高炉煤气：800′4.186
最大燃料消耗量	kg/h Nm3/h	渣油:1200 高炉煤气：6000	渣油:1500 高炉煤气：6000
介质预热温度	℃	空、煤气1000~1100	空气350
烧嘴形式		空、煤气双蓄热式烧嘴 燃油蓄热式烧嘴	普通高炉煤气烧嘴 普通燃油烧嘴
平均单耗	kg/t Nm3/t	渣油:22 高炉煤气：85	渣油:35 高炉煤气：100

4.1节约燃油的经济效益

原有加热炉的单耗为1.8GJ/t（焦油35Kg/t＋高炉煤气100Nm3/t），改为蓄热式加热炉后，从6月18日正式投产到现在经初步测试实际平均单耗为1.1GJ/t（焦油22Kg/t＋高炉煤气80Nm3/t）。改造后比改造前降低单耗0.70GJ/t，且节约的燃料全部为焦油或重油，则每年节约的燃料费用也就是节约的燃油费用，测算如下：

原吨钢油耗为35Kg/t，改造后的油耗为22.0Kg/t，按轧钢厂今年计划加热钢坯50万吨，焦油内部价格以880/吨计算，每年节约的焦油费用为：

（35.0-22.0）×880元/吨×50万吨＝572.0（万元）

4.2减少钢坯氧化烧损增加的效益

由于蓄热式燃烧技术的应用，空、煤气均预热至1000°C左右，可以降低空气过剩系数。煤气、焦油分段供热、控制可以灵活调节和控制炉内气氛，炉温均匀，克服了传统炉局部温度过高的弊病，可减少氧化烧损。原加热炉的氧化烧损率约为1.6%，改造后经初步测试实际为1.1%左右，即氧化烧损率减小0.5%。

加热炉年加热钢坯量按今年计划产量50万吨计，年减少损失钢坯量约为：

500000吨×0.5%＝2500吨

钢材价格按每吨2000元计，则每年减少氧化烧损所得的效益为：

2500吨×0.2万元/吨＝500万元

4.3 改造后年效益

改造后的2＃加热炉经初步测定仅燃料节约费和减少氧化烧损所得的效益两项，年可节约费用约572＋500＝1072（万元）。

4.4间接效益：

（1）炉子加热能力的提高使产量提高产生的经济效益。

（2）蓄热式燃烧是一种先进的弥散式燃烧方式，炉温均匀，减少钢坯上、下表面温差，以及表面与内部温差。提高加热质量，从而可以提高产品质量。

（3）环保上，由于燃油仅用于加热段，空气可预热到1000°C左右，可以确保烟囱不冒黑烟，CO2排放量很低，NOX也达到了国家标准，具有良好的社会效益。

5.结论

东钢轧钢厂燃油加热炉节能改造采用蓄热式高温空气燃烧技术是成功的，从该炉目前的运行状况看，达到了原设计中要求的各项指标，节约燃油可达到30%以上。