热风炉改造工程
技术方案建议书
项目技术方案建议书
1. 概况
钢铁有限公司2号高炉，有效容积2500m3，于2006年投产。配备三座高风温内燃式热风炉，主要技术包括悬链线拱顶、栅格式矩形陶瓷燃烧器、眼睛形火井等，余热回收系统采用分离型热管换热器，2台助燃风机一用一备集中供风，阀门液压传动，PLC换炉控制，燃料采用混合煤气（高炉煤气+焦炉煤气）。
投产近5年来，实现了年平均风温1200℃以上，取得了比较好的效果。然而，随着近年热风温度逐步提高，热风炉本体损坏程度急剧增加，已严重影响安全运行，特别是1号热风炉燃烧室大墙倒塌短路，燃烧器、格子砖严重破损变形。2011年5月，不得不停炉进行检修修。为将生产影响减少到最小程度，目前采用一烧一送一检修方式，并计划对三座热风炉逐一进行检修。考虑到三座热风炉检修后仍不能完全消除事故隐患，且检修后三座热风炉性能下降明显，拟新增加一座热风炉，以增加可靠性和加热能力。 2．检修基本原则
三座热风炉轮流检修检修，检修期间采用两座热风炉一烧一送工作制度，保证高炉不停产。
新建热风炉建设要求在高炉连续作业条件下完成，各接口借高炉休风检修机会完成，最终形成四座热风炉，可以实现并联送风或三烧一送工作制度。
新建热风炉与现有设施力求衔接合理，流程顺畅，接口处理简单。 新建热风炉施工应满足现有生产连续进行。 3． 主要设计条件
热风炉系统主要设计条件见下表1。 表1 热风炉系统主要设计条件
序号 项 目 名 称 单 位 数 值 备 注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 热风炉座数 加热风量 冷风压力 冷风温度 热风温度 助燃空气预热前温度 高炉煤气预热前温度 焦炉煤气预热前温度 热风炉燃料 高炉煤气发热值 热风炉工作制度 送风周期 座 Nm3/min MPa ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ kJ/Nm3 min 3+1 4800 ~0.4 ~150 ≥1250 ~20 ~100 ~35 高炉煤气＋焦炉煤气 ≥3200 两烧一送或交错并联 ~45或90 表压
4．主要技术方案确定
根据2号高炉热风炉现状及场地具体情况，可以可以考虑的热风炉改造技术方案主要有以下五种。
方案一：对现有三座热风炉进行修复，另新建第四座热风炉。其中新建第四座热风炉推荐采用旋切式顶燃热风炉，三座需要修复的热风炉应当针对造成目前损坏的原因采取针对性措施。余热回收保持现有分离式热管换热器形式和位置不变，更换换热器内部热管，烟道主管进行相应改造，进烟气换热器烟道主管向烟囱侧移动4750mm，见附图一。
方案二：热风炉本体改造内容与方案一相同。余热回收保持现有分离式热管换热器形式不变，将烟气换热器向烟囱侧移动6900mm，更换换热器内部热管，换热器支架平台重新制作安装，烟道主管相应改造成垂直连接，见附图二。
方案三：对现有三座热风炉进行修复，另新建第四座热风炉。其中新建第四座热风炉推荐采用旋切式顶燃热风炉，三座需要修复的热风炉应当针对造成目前损坏的原因采取针对性措施，余热回收系统拆除现有分离式热管换热器，更换为两台整体式板式换热器，烟道主管进行相应改造。改成垂直连接，见附图三。
方案四：新建第四座旋切式顶燃式热风炉，并将现有三座热风炉也改造成旋切式顶燃式热风炉，最终形成4座旋切式顶燃式热风炉，余热回收系统拆除现有分离式热管换热器，更换为两台整体式板式换热器，烟道主管进行相应改造。改成垂直连接，见附图四。
方案五：先将1号热风炉进行修复，之后顺序将2号、3号热风炉改造成旋切式顶燃热风炉，2号、3号热风炉改造成后再1号热风炉也改造成旋切式顶燃式热风炉，最终形成3座顶燃式热风炉，见附图五。
各技术方案优缺点对比见表2。
表2 各技术方案优缺点对比
主要改造内容 方案一 新建1座顶燃+修3座内方案二 方案三 方案四 方案五 新建1座顶燃+修3座内新建1座顶燃+修3座内新建1座顶燃+ 3座内燃3座内燃改顶燃，换热器燃，换热器更换板式 改顶燃，换热器更换板式 更换板式 并移位 优点 对生产影响：施工时间施工时间短，施工对生产施工时间短，施工对生产影响较小。 换热器更换板式，工程量与方案二相当 内燃改顶燃比内燃修理内燃改顶燃比内燃修理对生产影响最小 对生产影响最大。 燃，换热器更换内部热管 燃，换热器更换内部热管短，施工对生产影响最小 影响较小。 主要工程量：换热器位置不动，维修工程量少 增加换热器位置移动，维修工程量略有增加 工程量增加；换热器更换工程量增加；换热器更换板式，工程量与方案二相板式，工程量与方案二相当 当，减少新建1座外燃式，增加一次 使用寿命和可靠性：差 差 热风炉差，换热器高 高 高 缺点 1、新建热风炉烟道支管和冷风支管布置受到局限 2、无法彻底消除原有三座内燃式热风炉存在的固有缺陷， 1、增加换热器移位工程量 1、增加更换换热器工程量和投资 增加更换换热器和热风炉改造工程量和投资 增加更换换热器和热风炉改造工程量和投资 2、无法彻底消除原有三座内燃式热风炉存在的固有缺陷， 2、无法彻底消除原有三座内燃式热风炉存在的固有缺陷，