CN111457745A - 不锈钢生产线及其节能方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不锈钢生产线节能方法，在生产准备阶段，先进行退火炉加热段升温操作，回收加热段升温所产废气的余热并将产生的蒸汽用于辅助生产线其他工段的生产启动操作；和/或，在正常生产阶段，回收退火炉加热段烟气余热及冷却段烟气余热，并将产生的蒸汽用于辅助生产线其他工段的生产。另外还涉及一种不锈钢生产线，退火炉加热段和冷却段的排烟口分别连接余热利用单元，两余热利用单元的蒸汽管连接至脱脂工段、乳化液工段、酸洗工段、拉矫工段及加热烘干工段中的至少一个。本发明能充分利用退火炉烟气余热，所产生的蒸汽可对其他工段的工作介质进行加热，辅助其他工段的生产启动操作或正常运行，节约产线运行成本，提高产线的环保性。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢生产线及不锈钢生产线节能方法。
背景技术
随着人民生活水平的提高，不锈钢需求日益增长。伴随全球范围对能源、环保的重视，不锈钢生产企业的运营发展在节能减排方面的投入也越来越大，降低企业成本，提升生产产品质量关乎生产企业的命运。
在现有的不锈钢生产线中，对退火炉烟气余热回收的研究得到企业的重视。但对于退火炉加热段升温过程中产生的废气余热并未利用，导致能源的浪费；而正常生产过程中虽然对退火炉烟气进行了余热回收，但不能完全实现自产自足，还需要额外的热源补充，烟气余热利用率不充分，一般需要增设燃气锅炉以提供主要的蒸汽来源，增加了企业生产成本。
发明内容
本发明涉及一种不锈钢生产线及不锈钢生产线节能方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明涉及一种不锈钢生产线节能方法，包括：
在产线生产准备阶段，先进行退火炉加热段升温操作，回收加热段升温所产废气的余热并得到第一蒸汽，所述第一蒸汽用于辅助生产线其他工段的生产启动操作，具体包括脱脂工段的碱液加热操作、乳化液工段的乳化液加热操作、酸洗工段的酸洗液加热操作及拉矫工段的拉矫液加热操作中的至少一种；
和/或，在产线正常生产阶段，回收退火炉加热段烟气余热并得到第二蒸汽，回收退火炉冷却段烟气余热并得到第三蒸汽，所述第二蒸汽和所述第三蒸汽用于辅助生产线其他工段的生产，具体包括用于加热脱脂工段的碱液和/或水、用于加热乳化液、用于加热酸洗液、用于加热拉矫工段的拉矫液及用于加热烘干工段的热风中的至少一种。
作为实施方式之一，在产线生产准备阶段，所述第一蒸汽用于乳化液工段的乳化液加热操作、酸洗工段的酸洗液加热操作及拉矫工段的拉矫液加热操作中的至少一种；
所述加热段升温所产废气经余热利用后，用于加热脱脂工段的碱液，以辅助脱脂工段的生产启动操作。
作为实施方式之一，在产线生产准备阶段，所述第一蒸汽与对应的工作介质直接换热；
在产线正常生产阶段，所述第二蒸汽和所述第三蒸汽与对应的工作介质直接换热。
作为实施方式之一，蒸汽与工作介质直接换热时，采用蒸汽喷射方式将蒸汽送至待加热工作介质内部。
作为实施方式之一，所述第一蒸汽温度在130～145℃范围内，所述加热段升温所产废气经余热利用后的温度在110～120℃范围内。
作为实施方式之一，所述第二蒸汽和所述第三蒸汽用于以下操作中的至少一种：
用于加热脱脂工段的碱液和/或水，以将碱液加热至60～80℃；
用于将乳化液加热至45～55℃；
用于将酸洗液加热至45～55℃；
用于将拉矫液加热至40～50℃；
用于将烘干工段的热风加热至50～80℃。
作为实施方式之一，所述第二蒸汽与所述第三蒸汽混合后再进行利用。
作为实施方式之一，退火炉加热段烟气及退火炉冷却段烟气经余热利用后温度均降低至110℃以下。
本发明还涉及一种不锈钢生产线，包括退火炉，所述退火炉具有加热段和冷却段，所述加热段设有第一排烟口，所述冷却段设有第二排烟口，所述第一排烟口连接有第一余热利用单元，所述第二排烟口连接有第二余热利用单元，所述第一余热利用单元的高温蒸汽管和所述第二余热利用单元的低温蒸汽管均连接至蒸汽用户，所述蒸汽用户包括脱脂工段、乳化液工段、酸洗工段、拉矫工段及加热烘干工段中的至少一个。
本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的不锈钢生产线节能方法，利用退火炉加热段升温所产废气的余热产生蒸汽并用于辅助生产线其他工段的生产启动操作，一方面充分地利用这部分余热，节约生产线其他工段启动所需能耗，从而达到产线节能的目的；另一方面，采用高温蒸汽对其他工段的工作介质进行加热，能够缩短这些工段的生产准备时间，节约产线运行成本，提高产线的环保性。
本发明提供的不锈钢生产线节能方法，通过分别回收退火炉高温段烟气余热和冷却段烟气余热并产生相应的蒸汽，能够分级高效地回收退火炉正常生产时的烟气余热，提高烟气余热利用效果和效率；同时，利用上述第二蒸汽和第三蒸汽辅助生产线其他工段的生产，充分地利用这部分余热，节约生产线其他工段正常生产所需能耗，从而达到产线节能的目的。
本发明提供的不锈钢生产线节能方法，能够实现蒸汽自产自足，无需另外配置燃气锅炉，显著地降低产线生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的不锈钢生产线的组成示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1，本发明实施例提供一种不锈钢生产线节能方法，包括：
在产线生产准备阶段，先进行退火炉加热段升温操作，回收加热段升温所产废气的余热并得到第一蒸汽，所述第一蒸汽用于辅助生产线其他工段的生产启动操作，具体包括脱脂工段4的碱液加热操作、乳化液工段5的乳化液加热操作、酸洗工段6的酸洗液加热操作及拉矫工段7的拉矫液加热操作中的至少一种；
和/或，在产线正常生产阶段，回收退火炉加热段烟气余热并得到第二蒸汽，回收退火炉冷却段烟气余热并得到第三蒸汽，所述第二蒸汽和所述第三蒸汽用于辅助生产线其他工段的生产，具体包括用于加热脱脂工段的碱液和/或水、用于加热乳化液、用于加热酸洗液、用于加热拉矫工段的拉矫液及用于加热烘干工段的热风中的至少一种。
其中，优选为同时采用上述产线生产准备阶段的节能方式和产线正常生产阶段的节能方式。
其中，上述加热段升温所产废气的余热回收优选通过余热锅炉实现，定义该余热锅炉为高温余热锅炉2，以区别于后续的低温余热锅炉3。在其中一个实施例中，第一蒸汽温度在130～145℃范围内，加热段升温所产废气经余热利用后的温度在110～120℃范围内。
可以理解地，上述经余热利用之后的加热段升温所产废气仍具有余热利用价值(例如上述经余热利用之后，加热段升温所产废气的温度在110～120℃范围内)，该废气也可用于辅助生产线其他工段的生产启动操作。在本实施例中，优选地，所述第一蒸汽用于乳化液工段5的乳化液加热操作、酸洗工段6的酸洗液加热操作及拉矫工段7的拉矫液加热操作中的至少一种；所述加热段升温所产废气经余热利用后，用于加热脱脂工段4的碱液，以辅助脱脂工段4的生产启动操作。
具体而言，退火炉加热段升温大约持续4～6小时；上述第一蒸汽产量能够同时满足乳化液工段5的乳化液加热操作、酸洗工段6的酸洗液加热操作和拉矫工段7的拉矫液加热操作。通过上述第一蒸汽加热乳化液，可在3～4小时内将乳化液加热至目标温度(45～55℃)，第一蒸汽与乳化液之间可直接换热也可间接换热，直接换热方式显然较间接换热方式更快地达到目标温度；通过上述第一蒸汽加热酸洗液，可在3～4小时内将酸洗液加热至目标温度(45～55℃)，第一蒸汽与酸洗液之间可直接换热也可间接换热，直接换热方式显然较间接换热方式更快地达到目标温度；通过上述第一蒸汽加热拉矫液，可在3～4小时内将拉矫液加热至目标温度(40～50℃)，第一蒸汽与拉矫液之间可直接换热也可间接换热，直接换热方式显然较间接换热方式更快地达到目标温度。通过上述加热段升温所产废气加热脱脂工段4的碱液，可在3～4小时内将碱液加热至目标温度(60～80℃)，废气与碱液之间可直接换热也可间接换热，直接换热方式显然较间接换热方式更快地达到目标温度。
进一步地，上述各待加热液体的目标温度需控制在设定范围内，即需要避免上述乳化液、上述酸洗液、上述拉矫液、上述碱液的温度超过自身的目标温度，在各待加热液体的温度达到目标温度后，即停止进一步地加热操作；相应地，可在上述的高温余热锅炉2的烟气入口管上设置排烟旁路以排走多余的废气，或者在该高温余热锅炉2的蒸汽出口管上设置蒸汽旁路，多余的蒸汽可用于厂内其他蒸汽用户，例如生活区等；可在上述脱脂工段4的废气入口管上设置废气旁路以排走多余的废气。
本实施例提供的不锈钢生产线节能方法，利用退火炉加热段升温所产废气的余热产生蒸汽并用于辅助生产线其他工段的生产启动操作，一方面充分地利用这部分余热，节约生产线其他工段启动所需能耗，从而达到产线节能的目的；另一方面，采用高温蒸汽对其他工段的工作介质进行加热，能够缩短这些工段的生产准备时间，节约产线运行成本，提高产线的环保性。
优选地，上述退火炉加热段烟气的余热仍通过上述高温余热锅炉2回收；上述退火炉冷却段烟气的余热则优选通过低温余热锅炉3回收。通过分别回收退火炉1高温段烟气余热和冷却段烟气余热并产生相应的蒸汽，能够分级高效地回收退火炉1正常生产时的烟气余热，提高烟气余热利用效果和效率；同时，利用上述第二蒸汽和第三蒸汽辅助生产线其他工段的生产，一方面充分地利用这部分余热，节约生产线其他工段正常生产所需能耗，从而达到产线节能的目的；另一方面，采用高温蒸汽对其他工段的工作介质进行加热，能够缩短这些工作介质的加热时间，节约产线运行成本，提高产线的环保性。
一般地，在产线生产准备阶段，退火炉冷却段不工作，上述低温余热锅炉3停机。
接续上述方法，所述第二蒸汽和所述第三蒸汽用于以下操作中的至少一种：
用于加热脱脂工段4的碱液和/或水，以将碱液加热至60～80℃；
用于将乳化液加热至45～55℃；
用于将酸洗液加热至45～55℃；
用于将拉矫液加热至40～50℃；
用于将烘干工段的热风加热至50～80℃。
一般地，上述第二蒸汽和第三蒸汽的产量能够同时满足上述各操作的蒸汽耗量要求。当某个工段或某几个工段不需要热源时，可相应地关闭对应蒸汽管道上的阀门，富余的蒸汽可用于厂内其他蒸汽用户，或者在上述的高温余热锅炉2的烟气入口管上设置排烟旁路以排走多余的烟气以达到热量平衡。
如图1，经余热利用后的废气/烟气可经烟囱11排放。
同样地，上述第二蒸汽和第三蒸汽可与对应的工作介质直接换热或间接换热，直接换热方式效果更好。
对于上述的蒸汽与工作介质直接换热，优选为采用蒸汽喷射方式将蒸汽送至待加热工作介质内部。例如，第二蒸汽和第三蒸汽用于加热酸洗液时，采用蒸汽喷射方式直接将蒸汽送至待加热酸洗液内部(可喷射至酸洗循环罐的酸洗液内部)，加热效率较高。
对于上述的蒸汽/废气与工作介质间接换热，可通过间接换热器对工作介质进行加热。
在其中一个实施例中，上述第二蒸汽和第三蒸汽混合后再进行利用，在满足各工作介质加热所需蒸汽耗量及能量的前提下，可简化蒸汽管道的布置。热段烟气及冷却段烟气经余热利用后温度均降低至110℃以下。
实施例二
如图1，本发明实施例提供涉及一种不锈钢生产线，包括退火炉1，所述退火炉1具有加热段和冷却段，所述加热段设有第一排烟口，所述冷却段设有第二排烟口，所述第一排烟口连接有第一余热利用单元2，所述第二排烟口连接有第二余热利用单元3，所述第一余热利用单元2的高温蒸汽管和所述第二余热利用单元3的低温蒸汽管均连接至蒸汽用户，所述蒸汽用户包括脱脂工段4、乳化液工段5、酸洗工段6、拉矫工段7及加热烘干工段8中的至少一个。
上述退火炉1为本领域常规设备，具体结构此处不作赘述。上述第一余热利用单元2和第二余热利用单元3均优选为是余热锅炉，定义其中的第一余热利用单元2为高温余热锅炉2，其中的第二余热利用单元3为低温余热锅炉3。
在优选的方案中，上述蒸汽用户包括脱脂工段4、乳化液工段5、酸洗工段6、拉矫工段7和加热烘干工段8，即脱脂工段4、乳化液工段5、酸洗工段6、拉矫工段7和加热烘干工段8均设有蒸汽支管，各蒸汽支管分别与上述高温蒸汽管和/或低温蒸汽管连接。进一步优选为在各蒸汽支管上均设置控制阀，根据工段需要选择是否通入蒸汽。
进一步优选地，如图1，第一余热利用单元2的烟气出口管上旁接有废气支管10，该废气支管10连接至脱脂工段4，可利用第一余热利用单元2排出的经余热利用之后的废气加热加热脱脂工段4的碱液和/或水。
可以理解地，基于上述的不锈钢生产线，可以实现上述实施例一所提供的不锈钢生产线节能方法，具体的运行过程及对应的有益效果此处不作赘述。
进一步优选地，如图1，上述高温蒸汽管和低温蒸汽管并联后与一蒸汽干管9连接，上述的各蒸汽支管均连接至该蒸汽干管9上，即实现了上述实施例一中所涉及的高温蒸汽和低温蒸汽混合使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种不锈钢生产线节能方法，其特征在于，包括：
在产线生产准备阶段，先进行退火炉加热段升温操作，回收加热段升温所产废气的余热并得到第一蒸汽，所述第一蒸汽用于辅助生产线其他工段的生产启动操作，具体包括脱脂工段的碱液加热操作、乳化液工段的乳化液加热操作、酸洗工段的酸洗液加热操作及拉矫工段的拉矫液加热操作中的至少一种；
和/或，在产线正常生产阶段，回收退火炉加热段烟气余热并得到第二蒸汽，回收退火炉冷却段烟气余热并得到第三蒸汽，所述第二蒸汽和所述第三蒸汽用于辅助生产线其他工段的生产，具体包括用于加热脱脂工段的碱液和/或水、用于加热乳化液、用于加热酸洗液、用于加热拉矫工段的拉矫液及用于加热烘干工段的热风中的至少一种。
2.如权利要求1所述的不锈钢生产线节能方法，其特征在于：
在产线生产准备阶段，所述第一蒸汽用于乳化液工段的乳化液加热操作、酸洗工段的酸洗液加热操作及拉矫工段的拉矫液加热操作中的至少一种；
所述加热段升温所产废气经余热利用后，用于加热脱脂工段的碱液，以辅助脱脂工段的生产启动操作。
3.如权利要求1所述的不锈钢生产线节能方法，其特征在于：
在产线生产准备阶段，所述第一蒸汽与对应的工作介质直接换热；
在产线正常生产阶段，所述第二蒸汽和所述第三蒸汽与对应的工作介质直接换热。
4.如权利要求3所述的不锈钢生产线节能方法，其特征在于：蒸汽与工作介质直接换热时，采用蒸汽喷射方式将蒸汽送至待加热工作介质内部。
5.如权利要求1所述的不锈钢生产线节能方法，其特征在于：所述第一蒸汽温度在130～145℃范围内，所述加热段升温所产废气经余热利用后的温度在110～120℃范围内。
6.如权利要求1所述的不锈钢生产线节能方法，其特征在于：所述第二蒸汽和所述第三蒸汽用于以下操作中的至少一种：
用于加热脱脂工段的碱液和/或水，以将碱液加热至60～80℃；
用于将乳化液加热至45～55℃；
用于将酸洗液加热至45～55℃；
用于将拉矫液加热至40～50℃；
用于将烘干工段的热风加热至50～80℃。
7.如权利要求1所述的不锈钢生产线节能方法，其特征在于：所述第二蒸汽与所述第三蒸汽混合后再进行利用。
8.如权利要求1所述的不锈钢生产线节能方法，其特征在于：退火炉加热段烟气及退火炉冷却段烟气经余热利用后温度均降低至110℃以下。
9.一种不锈钢生产线，包括退火炉，所述退火炉具有加热段和冷却段，所述加热段设有第一排烟口，所述冷却段设有第二排烟口，其特征在于：所述第一排烟口连接有第一余热利用单元，所述第二排烟口连接有第二余热利用单元，所述第一余热利用单元的高温蒸汽管和所述第二余热利用单元的低温蒸汽管均连接至蒸汽用户，所述蒸汽用户包括脱脂工段、乳化液工段、酸洗工段、拉矫工段及加热烘干工段中的至少一个。
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