一种高炉热风炉预热器运行状态评估方法与流程

本发明属于高炉热风炉工艺技术领域，涉及一种高炉热风炉预热器运行状态评估方法。

背景技术：

高炉热风炉预热器是热风炉余热回收系统的重要设备，预热后的空气、煤气温度直接影响热风炉烧炉时的烟气温度、拱顶温度和风温水平。无论是热管式预热器还是板式热管式，在经长时间运行后都会产生性能衰退。了解、跟踪预热器从投入使用到运行到某阶段的状态包括预热器投入运行后在规定的时间内主要参数是否达到设计要求，预热器什么时候开始失效或性衰退，热风炉掺烧焦炉或转炉煤气后对烟气预热器阻损的影响等有助于预热器设备管理者、热风炉工艺管理及时准确评价预热器设备性能，同时也可对预热器设备制造厂家进行综合实力客观评价。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种高炉热风炉预热器运行状态评估方法，通过对热风炉预热器运行参数的统计，将助燃空气、煤气、烟气出口温度，助燃空气、煤气、烟气温升或温降差，烟气出口温度、助燃空气、煤气、烟气压力阻损四个指标综合评估高炉热风炉预热器运行状态。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高炉热风炉预热器运行状态评估方法，高炉热风炉预热器包括热风炉及分别与热风炉相连通的煤气预热器和空气预热器，热风炉与煤气预热器和空气预热器之间的管道上设有烟气进口，在煤气预热器和空气预热器的另一端则设有烟气出口，煤气预热器与煤气管道相连，煤气管道上设置有煤气进口和煤气出口，空气预热器则与助燃空气管道相连通，助燃空气管道分别设有空气进口和空气出口，其评估步骤是：

第一步，将热风炉预热器运行参数：助燃空气进口温度、助燃空气出口温度、煤气进口温度、煤气出口温度、烟气进口温度、烟气出口温度以及助燃空气、煤气、烟气各自前后检测压力值进行数据统计；

第二步，分别将助燃空气、煤气、烟气出口温度减去助燃空气、煤气、烟气进口温度，即分别得出各自的温升差或温降差；

第三步，分别将助燃空气、煤气出口温度，助燃空气、煤气的温升差、烟气的温降差，烟气出口温度、烟气的温降差做成折线图进行趋势分析，将助燃空气、煤气出口温度与原预热器的设计指标要求进行对比，就可看出预热器投入运行后规定时间内是否达到设计要求，什么时候开始出现失效或衰退的；从助燃空气、煤气的温升差进行对比，就可看出助燃空气、煤气预热器各自的运行状态；烟气出口温度可直接衡量烟气的热量被置换出来的效果，烟气出口温度越低，说明转移到到空气、煤气中的热能越高，换热效率越好，所以从烟气出口温度趋势，就可看出烟气预热器热能置换能力变化趋势；

第四步，分别将助燃空气、煤气、烟气出口检测压力值减去助燃空气、煤气、烟气进口检测压力值，即分别得出各自的压力值差或阻损，将各阻损与原预热器的设计指标要求进行对比，就可看出预热器投入运行后规定的时间内是否达到设计要求，如果没达到设计要求应从换热设备原理来分析，通常原因如下：工艺参数设计计算出偏差、制造工艺或质量未达到控制要求、制造厂家未按工艺参数设计要求进行设备制造，甚至为节省材料成本对设备进行了压缩。

本发明的积极效果是：通过对热风炉预热器运行参数的统计，将助燃空气、煤气、烟气出口温度，助燃空气、煤气、烟气温升或温降差，烟气出口温度、助燃空气、煤气、烟气压力阻损四个指标综合评估高炉热风炉预热器运行状态。目前已在宝武集团韶关钢铁1050、2500、3200m³高炉式热风炉板式、热管式两种预热器上应用。通过数据对比，趋势分析，可为热风炉预热器设备管理者、热风炉工艺管理者对预热器运行状态评估提供精准数据支撑，为后续热风炉的能耗消耗和铁水能源成本提供数据预判，甚至在后续规划中为热风炉预热器设备更换提供运行周期预测。

附图说明

图1是高炉热风炉预热器结构示意图。

图中：1-热风炉，2-煤气预热器，3-空气预热器，4-煤气管道，5-助燃空气管道，6-煤气进口，7-煤气出口，8-空气进口，9-空气出口，10-烟气进口，11-烟气出口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

一种高炉热风炉1预热器运行状态评估方法，参见图1，高炉热风炉预热器包括热风炉1及分别与热风炉1相连通的煤气预热器2和空气预热器3，热风炉1与煤气预热器2和空气预热器3之间的管道上设有烟气进口10，在煤气预热器2和空气预热器3的另一端则设有烟气出口11，煤气预热器2与煤气管道4相连，煤气管道4上设置有煤气进口6和煤气出口7，空气预热器3则与助燃空气管道5相连通，助燃空气管道5分别设有空气进口8和空气出口9，其评估步骤是：

第一步，将热风炉预热器运行参数：助燃空气进口8温度、助燃空气出口9温度、煤气进口6温度、煤气出口7温度、烟气进口10温度、烟气出口11温度以及助燃空气、煤气、烟气各自前后检测压力值进行数据统计；

第二步，分别将助燃空气、煤气、烟气出口11温度减去助燃空气、煤气、烟气进口10温度，分别得出各自的温升差或温降差；

第三步，分别将助燃空气、煤气出口7温度，助燃空气、煤气的温升差、烟气的温降差，烟气出口11温度、烟气的温降差做成折线图进行趋势分析，将助燃空气、煤气出口7温度与原预热器的设计指标要求进行对比，就可看出预热器投入运行后规定时间内是否达到设计要求，什么时候开始出现失效或衰退的；从助燃空气、煤气的温升差进行对比，就可看出助燃空气、煤气预热器2各自的运行状态；烟气出口11温度可直接衡量烟气的热量被置换出来的效果，烟气出口11温度越低，说明转移到到空气、煤气中的热能越高，换热效率越好，所以从烟气出口11温度趋势，就可看出烟气预热器热能置换能力变化趋势；

第四步，分别将助燃空气、煤气、烟气出口11检测压力值减去助燃空气、煤气、烟气进口10检测压力值，即分别得出各自的压力值差或阻损，将各阻损与原预热器的设计指标要求进行对比，就可看出预热器投入运行后规定的时间内是否达到设计要求，如果没达到设计要求应从换热设备原理来分析，通常原因如下：工艺参数设计计算出偏差、制造工艺或质量未达到控制要求、制造厂家未按工艺参数设计要求进行设备制造，甚至为节省材料成本对设备进行了压缩。

通过对热风炉预热器运行参数的统计，将助燃空气、煤气、烟气出口11温度，助燃空气、煤气、烟气温升或温降差，烟气出口11温度、助燃空气、煤气、烟气压力阻损四个指标综合评估高炉热风炉预热器运行状态。目前已在1050、2500、3200m³高炉式热风炉1板式、热管式两种预热器上应用。通过数据对比，趋势分析，可为热风炉预热器设备管理者、热风炉工艺管理者对预热器运行状态评估提供精准数据支撑，为后续热风炉1的能耗消耗和铁水能源成本提供数据预判，甚至在后续规划中为热风炉1预热器设备更换提供运行周期预测。

技术特征：

1.一种高炉热风炉预热器运行状态评估方法，高炉热风炉预热器包括热风炉及分别与热风炉相连通的煤气预热器和空气预热器，热风炉与煤气预热器和空气预热器之间的管道上设有烟气进口，在煤气预热器和空气预热器的另一端则设有烟气出口，煤气预热器与煤气管道相连，煤气管道上设置有煤气进口和煤气出口，空气预热器则与助燃空气管道相连通，助燃空气管道分别设有空气进口和空气出口，其特征在于评估步骤是：

第一步，将热风炉预热器运行参数：助燃空气进口温度、助燃空气出口温度、煤气进口温度、煤气出口温度、烟气进口温度、烟气出口温度以及助燃空气、煤气、烟气各自前后检测压力值进行数据统计；

第二步，分别将助燃空气、煤气、烟气出口温度减去助燃空气、煤气、烟气进口温度，即分别得出各自的温升差或温降差；

第三步，分别将助燃空气、煤气出口温度，助燃空气、煤气的温升差、烟气的温降差，烟气出口温度、烟气的温降差做成折线图进行趋势分析，将助燃空气、煤气出口温度与原预热器的设计指标要求进行对比，就可看出预热器投入运行后规定时间内是否达到设计要求，什么时候开始出现失效或衰退的；从助燃空气、煤气的温升差进行对比，就可看出助燃空气、煤气预热器各自的运行状态；烟气出口温度可直接衡量烟气的热量被置换出来的效果，烟气出口温度越低，说明转移到到空气、煤气中的热能越高，换热效率越好，所以从烟气出口温度趋势，就可看出烟气预热器热能置换能力变化趋势；

第四步，分别将助燃空气、煤气、烟气出口检测压力值减去助燃空气、煤气、烟气进口检测压力值，即分别得出各自的压力值差或阻损，将各阻损与原预热器的设计指标要求进行对比，就可看出预热器投入运行后规定的时间内是否达到设计要求，如果没达到设计要求应从换热设备原理来分析，通常原因如下：工艺参数设计计算出偏差、制造工艺或质量未达到控制要求、制造厂家未按工艺参数设计要求进行设备制造，甚至为节省材料成本对设备进行了压缩。

技术总结
本发明涉及一种高炉热风炉预热器运行状态评估方法，其评估步骤是：第一步，将热风炉预热器运行参数进行数据统计；第二步，得出各自的温升差或温降差；第三步，将温降差做成折线图进行趋势分析，将助燃空气、煤气出口温度与原预热器的设计指标要求进行对比；看出烟气预热器热能置换能力变化趋势；第四步，得出各自的压力值差或阻损，将各阻损与原预热器的设计指标要求进行对比，就可看出预热器投入运行后规定的时间内是否达到设计要求。将助燃空气、煤气、烟气出口温度，助燃空气、煤气、烟气温升或温降差，烟气出口温度、助燃空气、煤气、烟气压力阻损四个指标综合评估高炉热风炉预热器运行状态。

技术研发人员：杨国新;李鲜明;邹林;廖经文;陈国忠;江滔;柏徳春
受保护的技术使用者：广东韶钢松山股份有限公司
技术研发日：2018.05.28
技术公布日：2019.12.03