加热炉汽化冷却系统简介

首钢迁钢2#热轧工程步进梁式加热炉汽化冷却系统设计说明1、汽化冷却系统的设计概述1.1汽化冷却系统的冷却效果取决于汽化水的热量吸收。

对于步进梁式加热炉，汽化冷却系统设计为强制循环系统。

系统产生的饱和蒸汽进入车间蒸汽管网，或者在紧急情况下排入大气。

1.2循环系统的主要设备如下：——炉底水梁及立柱——汽包——循环水泵（共3台）——旋转接头组给水供应系统主要设备如下：——电动给水泵——除氧器1——除盐水箱——电动除盐水泵——柴油机给水泵——加药装置加热炉炉底水梁，其外表面包扎有耐高温的保温层。

活动梁：4根；固定梁：4根；每根固定梁分为3段；每根活动梁分为3段；另外，在均热段设两根单独固定梁，各自并联进相邻的固定梁；梁的编号为：活动梁（串联结构）：2#、4#、5#、7#；固定梁（串联结构）：1#、8#；固定梁（串并联结构）：3#、6#。

2每段梁均由一根双水平管和若干立柱组成，其中一根立柱为双管立柱，是支撑梁冷却水进水和出水的接管；其它为采用带有芯管的单管立柱。

1.3主要运行参数汽包设计工作压力：0.8—1.3MPa（g）工作温度：对应压力下的饱和温度蒸发量： 13.0t/h（保温完好，10%排污率时）对应给水量： 14.3 m3/h蒸发量： 16t/h（10%保温脱落，10%排污率时）对应给水量： 17.6 m3/h蒸发量： 25t/h（40%保温脱落，10%排污率时）对应给水量： 27.5m3/h给水温度： 102~104℃系统总循环水量： 700—600 m3/h3以上参数参见X5212R1以及X5212ZK5。

2、汽化冷却系统的工作原理2.1.循环冷却回路内部冷却回路是指如下的回路：在正常工作时，汽包中的水位保持在汽包中心线以上100mm；由于本工程汽化冷却产汽送入厂区蒸汽管网，因此汽包运行压力根据管网压力确定，目前汽包工作压力确定为1.0—1.1MPa(g)。

冷却水通过汽包下降管、循环水泵、冷却水管总管，分配联箱，进入加热炉支撑水梁。

首钢迁钢2#热轧工程步进梁式加热炉汽化冷却系统设计说明1、汽化冷却系统的设计概述1.1汽化冷却系统的冷却效果取决于汽化水的热量吸收。

对于步进梁式加热炉，汽化冷却系统设计为强制循环系统。

系统产生的饱和蒸汽进入车间蒸汽管网，或者在紧急情况下排入大气。

1.2循环系统的主要设备如下：——炉底水梁及立柱——汽包——循环水泵（共3台）——旋转接头组给水供应系统主要设备如下：——电动给水泵——除氧器——除盐水箱——电动除盐水泵——柴油机给水泵——加药装置加热炉炉底水梁，其外表面包扎有耐高温的保温层。

活动梁：4根；固定梁：4根；每根固定梁分为3段；每根活动梁分为3段；另外，在均热段设两根单独固定梁，各自并联进相邻的固定梁；梁的编号为：活动梁（串联结构）：2#、4#、5#、7#；固定梁（串联结构）：1#、8#；固定梁（串并联结构）：3#、6#。

每段梁均由一根双水平管和若干立柱组成，其中一根立柱为双管立柱，是支撑梁冷却水进水和出水的接管；其它为采用带有芯管的单管立柱。

1.3主要运行参数汽包设计工作压力：0.8—1.3MPa（g）工作温度：对应压力下的饱和温度蒸发量：13.0t/h（保温完好，10%排污率时）对应给水量：14.3 m3/h蒸发量：16t/h（10%保温脱落，10%排污率时）对应给水量：17.6 m3/h蒸发量：25t/h（40%保温脱落，10%排污率时）对应给水量：27.5m3/h给水温度：102~104℃系统总循环水量：700—600 m3/h以上参数参见X5212R1以及X5212ZK5。

2、汽化冷却系统的工作原理2.1.循环冷却回路内部冷却回路是指如下的回路：在正常工作时，汽包中的水位保持在汽包中心线以上100mm；由于本工程汽化冷却产汽送入厂区蒸汽管网，因此汽包运行压力根据管网压力确定，目前汽包工作压力确定为1.0—1.1MPa(g)。

冷却水通过汽包下降管、循环水泵、冷却水管总管，分配联箱，进入加热炉支撑水梁。

加热炉汽化冷却的原理引言：加热炉汽化冷却是一种常用的加热方式，通过将加热炉内的液体物质加热至汽化温度，然后利用汽化冷却的原理将其冷却，实现物质的加热和冷却效果。

本文将详细介绍加热炉汽化冷却的原理及其应用。

一、加热炉的工作原理加热炉是一种用于加热物质的设备，其工作原理是通过加热源提供热量，使加热炉内的物质温度升高。

一般来说，加热源可以是燃烧器、电加热器等，加热炉内的物质可以是液体、气体或固体。

二、汽化冷却的原理汽化冷却是一种利用物质的汽化过程带走热量的方法，实现物质的冷却。

当物质的温度达到汽化温度时，物质开始发生相变，由液态变为气态。

在相变过程中，物质吸收了大量的热量，使其温度降低。

三、加热炉汽化冷却的原理加热炉汽化冷却是将加热炉内的液体物质加热至汽化温度，然后利用汽化冷却的原理将其冷却。

具体而言，加热炉内的液体物质通过加热源的作用逐渐升温，当温度达到物质的汽化温度时，物质发生汽化，从液态转变为气态。

在汽化过程中，物质吸收了大量的热量，使其温度降低。

同时，由于气态物质的热容较小，其温度下降速度更加快速。

因此，通过加热炉汽化冷却的方法，可以将加热炉内的液体物质快速降温，实现物质的冷却效果。

四、加热炉汽化冷却的应用加热炉汽化冷却广泛应用于工业生产中的物质加热和冷却过程。

例如，在石油化工行业中，加热炉汽化冷却可用于将液态原油加热至汽化温度，然后通过冷凝器将其冷却，实现油品的提炼和分离。

加热炉汽化冷却还可以应用于金属加工、食品加工等领域。

例如，在金属加工过程中，加热炉汽化冷却可用于将金属材料加热至汽化温度，然后通过冷却装置将其迅速冷却，实现金属的淬火效果。

在食品加工过程中，加热炉汽化冷却可用于将食品液体加热至汽化温度，然后通过冷却设备将其冷却，实现食品的灭菌和保鲜效果。

五、总结加热炉汽化冷却是一种常用的加热和冷却方法，通过将加热炉内的液体物质加热至汽化温度，然后利用汽化冷却的原理将其冷却。

加热炉汽化冷却在工业生产中具有广泛的应用，可用于物质的提炼、分离、淬火、灭菌和保鲜等过程中。

轧钢加热炉汽化冷却简介加热炉水平梁和立柱的冷却方式均采用汽化冷却，强制循环。

通过利用饱和温度的水，对冷却构件进行强制循环冷却，保证炉底支承构件能承受强热负荷，维持高机械强度，确保炉底支承构件安全可靠。

采用汽化冷却可改善钢坯产生的“黑印”现象。

同时，产生的蒸汽并入全厂蒸汽管网综合利用。

为防止冷却构件产生结垢和冷却不均现象，冷却水经过软化处理、热力除氧，水质好，温度稳定，从而确保冷却构件的运行安全可靠，延长使用寿命。

汽化冷却系统包括水平梁（固定梁、活动梁）及立柱构件、汽水强制循环设备、水处理设备、蒸汽及排汽设备、排污装置、系统加药设备、取样装置等组成。

厂区自来水直接与软水器连接，经过软水器处理后，去除水质硬度组成成份的钙、镁离子，从而获得水质软化的目的，软水贮存在软水箱。

软水箱安装有二台软水泵、一用一备，用于将软水送入除氧器除氧。

除氧器将软水加热至沸点，使氧的溶解度减小而逸出，再将水面上产生的氧气排除，使充满蒸汽，如此使水中氧气不断逸出，而保证给水含氧量降低，防止和减少管道设备腐蚀。

软化并除氧后由给水泵提升加入汽包，补充汽包产生蒸汽消耗的软水。

给水泵三台、一用二备，其中一台给水泵由蒸汽驱动，在停电故障时保证汽包内软水水位。

加热炉内固定和活动水梁及其立柱的冷却，由汽包下降管连通循环泵加压软水通入冷却，返回的高温软水呈过饱和状态，在汽包内分离出蒸汽，软水则继续参与强制循环。

循环水泵三台、一用二备，其中一台循环泵由柴油机驱动，在电力系统发生供电故障时，维持汽化冷却系统的循环，以保证冷却构件的安全。

汽化冷却系统中给水泵、循环水泵、取样冷却器需接净循环水冷却。

梁和立柱为管式结构，由厚壁无缝钢管加工焊接而成，材质为20g锅炉钢，可以承受较高的压力。

梁上固定有数十个耐热钢“压块”撑托钢坯，厚壁无缝钢管外侧包裹多层耐热材料，如下图：2。

加热炉气化冷却及烟气余热的利用浅析引言进入21 世纪，钢铁产品需求量趋于过剩，钢铁企业的核心竞争力是提高产品质量和降低生产成本，故采取节能降耗措施以及废气再利用是钢铁行业降低成本、增强产品市场竞争力的重要途径。

轧钢加热炉是钢铁行业的能源消耗大户，因此，轧钢加热炉已成为我国节能的重要前沿阵地。

怎样提高轧钢炉窑的效率和加强加热炉的余热利用是节能减排的重要举措。

一、加热炉汽化冷却装置1、概述加热炉炉底有固定梁、活动梁及支持梁，它们是钢料滑行的滑道，为保持其强度，防止高温变形和断烧，除外部进行绝热保护外，还必须进行有效的冷却。

冷却的方式通常是将加热炉冷却构件做成管状或矩形空心梁，管内通入水进行冷却。

根据通入的水的温度，冷却系统分水冷却系统和汽化冷却系统。

由于汽化冷却系统相比水冷却系统有着绝对的优势，目前我国钢铁企业加热炉均采用汽化冷却系统。

2、汽化冷却系统流程汽化冷却系统主要由软水系统、除氧给水系统、循环回路系统、蒸汽系统、排汽系统和排污系统等六部分组成。

除氧给水系统是连接除氧器、给水泵及汽包三个设备的工作系统，其工作原理是软水由软水系统送入除氧器除氧，变为除氧水后由除氧水箱供出，经给水泵加压后进入汽包。

电动给水泵共 2 台，1 台运行，1台备用。

另设1 台柴油机带动的给水泵，用于断电时向汽包供水，以保证加热炉内部各种支撑梁的安全。

二、烟气余热钢铁工业是我国重点高耗能行业之一，也是“高碳能源” 的消耗大户，其在消耗能源推动物料转变的同时会产生大量的余热余能，国内多数钢铁企业的余热资源回收率只有30% ～50%。

我国钢企生产1t 钢材产生的余热余能资源量约为8 ～9GJ，余热资源占企业总用能的37%，其中产品显热占39% ﹑废烟气显热占37% ﹑冷却水显热占15%﹑炉渣显热占9%。

对某个钢铁公司的轧钢加热炉进行过测试，其排烟温度在359. 8℃左右，热效率不到50%，比我国电厂现阶段锅炉所能达到的热效率水平低得多。

浅谈加热炉汽化冷却系统相关知识与改进卢啸风发布时间：2022-01-17T02:30:46.567Z 来源：《基层建设》2021年第29期作者：卢啸风[导读] 加热炉是轧钢生产条线的源头工序，只有确保加热炉工序的正常运行才能保证生产线的钢坯供给，加热炉系统中最重要的是步进梁的冷却系统，一旦该系统无法正常的运行，会造成步进梁在高温环境温度急剧上升江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴 214400摘要：加热炉是轧钢生产条线的源头工序，只有确保加热炉工序的正常运行才能保证生产线的钢坯供给，加热炉系统中最重要的是步进梁的冷却系统，一旦该系统无法正常的运行，会造成步进梁在高温环境温度急剧上升，造成严重的设备故障。

本文主要讲述加热炉步进梁汽化冷却系统相关的知识，同时也分享了本人作为热能工程师在维护过程中的一些创新与改进，请同行多多交流与指导。

关键词：加热炉、步进梁、汽化冷却系统1汽化冷却系统知识加热炉汽化冷却系统是一个贯穿着加热炉系统的大回路，通过循环泵输出作为动力，冷却水进入到加热炉的冷却水联箱，通过旋转接头组进入到加热炉活动梁的活动进水联箱。

进水联箱与回水联箱之间形成的回路通过并联方式进行连接工作。

冷却水通过回水联箱进入到回水箱，通过回水总管返回到汽包。

由于在高温环境下，冷却水部分发生了汽化，所以此冷却系统称为汽化冷却系统。

汽化冷却系统中还有很多小细节需要处理，比如汽化冷却系统对水质要求较高，需要除去水中的钙离子与镁离子，学习过化学的都知道，这些正价离子很容易与酸性负离子产生微溶于水或者难溶于水的物质，这些物质会使得管路堵塞，使得设备得不到充足的冷却造成事故发生，所以汽化冷却水需要使用软水。

其次汽化冷却水中富含氧后，会加速对水梁的腐蚀，所以需要对冷却水进行除氧。

从整个冷却水回路可以看出，所有的动力源在于循环泵，所以循环泵是确保汽化冷却系统正常运行的重点，特别是当水泵发生故障时，不及时进行备用泵的启动，很容易造成冷却中断造成水梁温度的急剧升高，为了防止万一，循环泵一般都是使用四台，正常使用过程中只需要一台泵开启，另外一台是当循环泵发生故障后进行使用，另外两套没有使用电动机作为动力源，使用了柴油机作为电网发生故障时的应急使用。

汽化冷却介绍发布日期：2010-6-17 [ 收藏评论没有找到想要的知识]一、简单原理（一）什么是汽化冷却把加热炉炉底水管敞开式的水冷却系统改装成封闭系统。

炉底水管吸收了加热炉的热量后被封闭系统中不断流动的热水带走。

这样，系统中带有一定压力的热水吸收并带走了炉膛内炉底水管的热量。

在流动过程中热水冷却了处于1200 多度高温中的炉底水管并使自身转变成汽水混合物。

系统产生的蒸汽可供外部用户使用，并不断向系统中补充消耗掉的水。

周而复始，这样一个过程和系统即称为汽化冷却（系统）。

（二）原理汽化冷却和余热锅炉的原理都很简单：就是将带有大量热量余（废）气（如高温烟气）、高温产品的余热（如焦炭、高温钢锭、待冷却的高温钢坯等）、冷却介质余热（如冷却水等）、化学反应后产生的余热等等引向一个吸热装置，使烟气等带有的热量被吸热装置中的水吸收，使水变成蒸汽或热水供用户使用。

二、特点及循环方式（一）特点采用汽化冷却来代替水冷却，除了可以充分利用余热回收大量热量外，还有如下优点1.节省大量冷却水（约30 倍）；2.改善了钢锭的加热质量（减少“黑印”）；3.提高了炉底水管的使用寿命；4. 节约用电；5. 产生的蒸汽能得到充分利用。

投资约 4 个月即可回收；6. 回收蒸汽节约能源。

（二）循环方式汽化冷却和余热锅炉的水循环方式均有强制循环和自然循环两种。

1.强制循环是借用外力（如水泵、引射）来推动系统中的水，使之流动产生循环。

设计强制循环系统的关键之处是由于各循环回路阻力不同。

使各回路的循环水量会因阻力的大小而产生差异。

有时会造成流量很小发生事故。

一般采取的办法是在各循环回路的进口安装不同孔径的节流圈来控制阻力小的回路不能有过大流量。

但是由于以下原因目前较少采用强制循环。

①管路较复杂、设备较多限制了气压的提高，维护成本相应增加；②一次性投资大，经常运行成本较高；③循环泵耗电，一旦电力故障，将引起循环破坏影响正常生产。

2.自然循环即不借助外力，而是依靠循环系统本身上升管中的汽水混合物与下降管中水之间的比重差及汽包下降管入口之间距离的乘积这一较小的循环动力进行循环流动。

加热炉汽化冷却系统饱和蒸汽过热节
能的改造实践
加热炉汽化冷却系统是利用水在相变过程中吸收的大量潜热来冷却加热炉炉壁的。

在汽化冷却系统运行过程中，饱和蒸汽的热量未被充分利用就被排放到大气中，造成了能源的浪费。

为了提高能源利用率，可以对加热炉汽化冷却系统进行饱和蒸汽过热节能改造。

改造的具体措施如下：
1. 在汽化冷却系统中增设过热器，利用烟气的余热将饱和蒸汽加热到过热状态。

2. 优化过热器的设计，提高换热效率，减少热能损失。

3. 对系统进行自动控制改造，根据蒸汽的压力和温度自动调节过热器的进口蒸汽流量，保证过热蒸汽的参数稳定。

4. 对原有设备进行节能改造，如更换高效的水泵、风机等，降低系统的能耗。

通过以上改造措施，可以有效地提高加热炉汽化冷却系统的能源利用率，减少蒸汽的排放损失，达到节能的目的。

同时，过热蒸汽还可以用于发电、供热等领域，进一步提高了能源的综合利用率。

需要注意的是，在进行改造时需要充分考虑系统的安全性和可靠性，确保改造后的系统能够稳定运行。

同时，还需要对改造后的系统进行定期维护和检修，保证系统的长期稳定运行。

收稿日期:2001204210 修回日期:2001206221 文章编号:100126988(2001)0320019203加热炉汽化冷却技术的应用贾守忠,　曲　毅(鞍钢设计研究院热力科,辽宁鞍山114021) 摘　要:介绍了加热炉汽化冷却技术及其应用。

关键词:加热炉;汽化冷却;经济效益 中图分类号:T K224.2+1 文献标识码:BSteam 2Cooling of H eating Furnace and Its ApplicationJia Shou 2zhong ,Qu Y i(Therm al Energy &Power Depart ment ,A IS C Design &Research Instit ute ,A nshan 114021,Chi na ) Abstract :The article introduces steam 2cooling technology application of heating furnace. K ey w ords :heating furnace ;steam 2cooling ;economic benefit1　前言 加热炉汽化冷却具有节省工业用水、节电、回收余热、提高炉底管使用寿命以及提高轧材质量的显著优点,特别是自然循环汽化冷却方式,目前已在我国钢铁厂的加热炉上广泛采用,显示出良好的经济效益。

1998年9月～1999年3月,江西萍钢年产30万t 棒材厂建成了一座蓄热式高炉煤气加热炉。

在该加热炉冷却系统设计中采用了自然循环汽化冷却技术。

投产一年多来,经济效果显著,该汽化冷却设计是极为成功的。

2　加热炉简介 该加热炉是由北京北岛能源技术发展有限公司的专利技术建成的高效蓄热式高炉煤气加热炉。

该加热炉将燃烧系统、排烟系统、蓄热体与炉体有机结合于一体,以比表面积高而体积小的蓄热体,结构紧凑的换向系统以及排烟温度低为特征,同时将空气和煤气双预热到1000℃以上,而排烟温度仅为150℃左右,热效率高,实现了高产、优质、低耗和少污染,大幅度降低了生产成本。