加热炉汽化冷却装置原理及注意事项__tr
加热炉汽化冷却系统概述
第一章加热炉汽化冷却系统概述1.1加热炉（尤其蓄热式）一应用概况加热炉是轧钢生产中不可缺少的设备之一，它在很大程度上影响着产品的质量和技术经济指标⑴。
钢铁企业轧钢领域蓄热式换热技术的应用，可从以下几个方面来分：从炉型上分：有推钢式加热炉；步进梁式加热炉；车底式炉；均热炉；罩式炉；带材连续式热处理炉及冶炼连铸领域的烘烤设备。
从匹配的轧机分：棒材、高速线材、中厚板、热带、H型钢、及型钢等加热炉。
其中以步进梁炉为主。
从加热的钢种分，普碳、低和金和特殊钢加热炉。
（暂无加热硅钢坯的业绩）从加热钢坯规格分：方坯最长达16m断面最大为300X400mm板坯最长达15.6m；板坯厚：250mm~300mm在轧钢生产中加热炉必须满足几方面的要求：生产率高、加热质量好、燃耗低、劳动条件好、寿命长。
为了达到这几方面的要求，必须很好的掌握加热炉的结构、原理和设计方法，以便选好、用好、改造好和设计好所需的加热炉。
采用这项技术的企业主要还是集中在地方中小型和民营钢铁企业，并且大部分都是烧纯高炉煤气的蓄热式加热炉，因此这些企业加热钢坯的燃烧成本低，钢铁产品的价格竞争性强，利润率高。
其中代表性的烧高炉煤气的蓄热式步进梁式加热炉有：一是唐山国丰的1450m连铸连轧工程，加热的板坯长15.6m,小时产量达290t的步进梁式加热炉，采用的也是烧高炉煤气的蓄热式步进梁式加热炉，该座炉子已经顺利投产。
加热质量、产量、热耗都达到预想的效果。
唐钢连铸连轧，板坯长15m 产量250t/h,也是烧高炉煤气的蓄热式步进梁式炉，也成果显著[2]。
1.2加热炉的组成结构及热工控制1.2.1加热炉的结构一般加热炉由以下几部分组成：炉膛、燃料系统、供风系统、排烟系统、冷却系统、余热利用装置等。
按钢料在炉内的运动方式分类：推钢式炉、步进式炉、辗底式炉等等。
按空气和煤气的预热方式分类：不预热式炉、换热式炉、蓄热式炉。
蓄热式燃烧系统由蓄热室、煤气燃烧室、换向系统、供风系统、煤气系统、排烟系统等组成，主要由蓄热式烧嘴和换向系统组成。
步进式加热炉汽化冷却系统设计说明-设计院
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。
加热炉汽化冷却系统无人值守自动化改造__tr
电动机
加热炉 汽包给水泵
差压变送器 0—380 V AC 0—50 Hz
图4
汽化冷却控制系统
4） 在加热炉值班室增设了电视监控系统， 便于 监测水泵房供水控制系统的运行情况和现场工况。
3 改造效果
1） 实现了无人值守自动化运行， 提高了自动化 水平， 解决了人员对系统运行影响、 干扰大的问 题。实现了减员增效的目标， 减少值班运行人员 4 人。2） 控制精度明显提高， 汽包水位波动范围可达 到±5 mm， 解决了 2 个关键问题： 水位过高， 汽包内 汽水分离效果差， 冷却效果劣化； 水位过低， 氧化烧 损率上升， 水循环慢， 水冷壁被烧坏或爆管。3） 节 能效果显著。经标定， 改造前供水泵使用功率为 13.7 kW， 改为变频控制后正常热负荷下使用功率为 4 kW， 节电 70%。4） 节水效果较好。汽包水平的稳 定运行， 保证了汽水分离的效果， 降低了汽包用软 水的消耗量。5） 机泵实现了软起动， 且正常工作时 保持低速运转， 减少了泵体及管路附件磨损， 降低 了维修量， 节约了维修费用。
第 31 卷 第 6 期 2009 年 12 月
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山
东
冶
金
Shandong Metallurgy
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Vol.31 No.6 December 2009
信息化建设
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汽包水位的闭环串级自动控制系统， 当水位变化时， 智能调节器可根据差压变送器的输出参数， 自动调节变频器的输出转 速， 从而实现了汽包水位的自动控制调节， 汽包水位波动范围可达到±5 mm， 节电率达 70%。 关键词： 加热炉； 汽化冷却系统； 自动控制； 变频调速 中图分类号： TP273 文献标识码： B 文章编号： 1004-4620 （2009） 06-0060-02
加热炉汽化冷却的原理
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。
加热炉汽化冷却系统简介
柴油机循环水泵
当全厂事故停电时，炉内 钢坯与炉墙的蓄热量很大， 支撑梁和立柱仍需要冷却， 因此，加热炉的汽化冷却 系统设有柴油机带动的循 环水泵，可以在停电的10 秒钟内自动启动，保证水 循环正常运行从而使炉子 的支撑梁及其立柱不被烧 坏。
给水泵
给水系统设置2台电动给水泵， 1台蒸汽泵。正常生产时， 1台 运行， 2台备用。水泵采用中低 压锅炉上广泛采用的DG型工业
软水箱
基本参数
数量：
1台
软水箱容积： V=20 m3
给水路径
1、正常运行时，通过自动调节阀给 水，阀坏时走旁通；
2、紧急情况下直接将软水或净环水 加入。
软水泵
软水泵的作用是将水箱内的软 水送到除氧器进行除氧
本汽化站设置2台电动软泵，1 台柴油软水泵。其中1台运行， 2台备用。 柴油泵是在紧急情 况下，将软水不经过除氧直接 加入到汽包内。
基本参数
数量
1台
出力
15 t/h
工作压力
0.02 MPa
除氧水箱
软水经过除氧装置除氧后，进入除氧水 箱，再由给水泵升压经给水调节阀送入汽 包。给水泵共3台，1台运行2台备用，其 中一台备用蒸汽泵是在停电的情况下紧急 启动，向汽包内供水。
基本参数 数量 1个 体积 10M3
循环水泵
汽包下降管接至循环水泵的进水 联箱，供给3台循环水泵。其中2 台循环水泵是电机驱动，另1台是 柴油机驱动。柴油机循环水泵作 为停电、事故备用泵。
加热炉汽化冷却系统简介
----主要部件的作用及工作原理
汽化冷却系统原理图
汽化冷却系统冷却回路原理简介
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250mm，汽包工作压
钢铁厂的汽化冷却及汽化冷却装置设计_tr
汽化冷却器、汽包、蒸汽蓄热器、除氧水箱、循环泵给水泵和循环管路组 成。汽化冷却器由可升降裙罩、下烟罩、上部活动烟罩、下部冷却烟道、 上部冷却烟道等部分组成。其中裙罩，氧枪孔。副枪孔，副原料孔冷却件 属于０．３－０．６Ｍｐａ低压强制循环冷却系统，循环水吸收热量后进入除氧水箱 进行汽水分离，汽进入除氧器加热补充水，水则由低压循环水泵再次送入 上述低压冷却部件冷却煤气。下烟罩上部活动烟罩人孔盖冷却件属于 ２．６Ｍｐａ或４．ＯＭｐａ的高压强制循环冷却系统，循环水吸收热量后进入汽包进 行汽水分离，蒸汽送入蓄热器贮存或经流量控制阀直接送至低压汽网，水 则由高压循环泵再次送入上述高压冷却部件冷却煤气。下部冷却烟道和上 部冷却烟道是固定烟道，受热面有可能按照自然循环的原理进行布置．因 此，固定烟道属于高压自然循环系统，水由下降管进入冷却烟道的下联箱 在冷却部件吸热后变成汽水混合物进入上联箱再经上升管进入汽包，维持 自然循环。这样系统简单，操作方便，减少了高压循环泵的循环水量，减 少了电能消耗。补充的纯水经加热除氧后由给水泵不断送入汽包维持汽包 水位。 （二）加热炉汽化冷却装置 Ｉ．简述。加热炉的工作温度一般在１２００℃左右，加热炉冷却构件采 用汽化冷却，利用水转变成蒸汽吸收大量的汽化潜热使冷却构件得到充分 的冷却而不至于被烧坏，保证加热炉的安全生产。 加热炉有推钢式加热炉和步进式加热炉两种结构，两种结构加热炉都 可采用汽化冷却。目前多采用步进式加热炉，步进式加热炉汽化冷却也越 来越多的采用。 ２．加热炉汽化冷却的循环方式和系统。推钢式加热炉多采用自然循 环汽化冷却，步进式加热炉则采用强制循环汽化冷却。 推钢式加热炉汽化冷却由下降管，炉底管，上升管和汽包等组成自然 循环系统。汽包底部的下降管把冷却水引入推钢式加热炉的冷却构件，冷 却部件吸热后变成汽水混合物经上升管进入汽包． 步进式加热炉汽化冷却由软水除氧给水系统，汽包，下降管、循环水 泵、冷却水梁、上升管等组成。除氧后的水通过给水泵送入汽包，汽包下 降管接至循环水泵的进水联箱，各循环水泵出口管均接至循环水泵出水联 箱，将循环水分别送入步进粱的进水固定联箱和固定梁的迸水联箱。步进 梁的冷却水管通过旋转接头组与其进水固定联箱相连接。汽包下降管的冷 却水在冷却件（固定梁及其立柱、活动梁及其立柱）中吸热后部分汽化， 汽水混合物通过上升管进入汽包进行汽水分离，蒸汽送入蒸汽管网，水则 由循环泵再次送去冷却部件冷却． 一、汽化冷却装置设计一点 汽化冷却的设计内容主要包括：冷却构件的选择和设计：热负荷及蒸 汽参数的确定；循环方式的选择和循环系统的确定：循环回路的设计；汽化 器、汽包、蓄热器等设备设计；供水系统的设计；控制与测量系统的设计． （一）冷却构件的选择和设计 汽化冷却系统的设计需要与冶金炉的设计同时进行。冷却构件的形 式、形状和尺寸取决于加热炉的工艺和结构要求。汽化冷却系统设计时， 应确定由一个或几个冷却构件合理组成一个循环回路。如果串接后回路的 热负荷太高，会便冷却构件内循环流量太少而烧损构件；热负荷太低，则 采用自然循环时会使上升管内工质含汽量过小造成循环停滞脉动，也会烧 损构件。将这些冷却构件合理的连接在汽化冷却循环系统之中，以保证汽
轧钢加热炉汽化冷却系统简介
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。
加热炉汽化冷却系统__tr
０ 引言
加热炉水梁的冷却方式直接影响钢坯的加热效 果和水梁的使用寿命，从而影响钢坯的加热质量和生 产效率。因此选择合适的水梁冷却方式十分重要。莱钢 宽厚板加热炉采用了汽化冷却系统。系统产生的饱和 蒸汽送入蒸汽管网，或者在紧急情况下排入大气。该系 统运行稳定、冷却效果好、能回收余热，达到了充分利 用能源的目的。
ＨＭＩ 及 ＰＬＣ 控制系统
加热炉汽化冷却系统
王 跃 军 ，董 京 帅 ，李 洪 哲 （山东莱芜钢铁集团自动化部，山东 莱芜 ２７１１０４）
摘 要 ：从汽化原理、自动控制原理方面等介绍了自动控制在加热炉汽化系统中的应用。 关键词：汽化冷却；控制阀；循环泵；流量
Heating Furnace Evaporated Cooling System
给水泵房中设有一套磷酸盐加药装置，磷酸盐药 液通过加药泵加到给水中。
３．５ 蒸汽送出
通过蒸汽送出管，加热炉汽化冷却系统产生的饱 和蒸汽进入蒸汽管网。蒸汽送出管上装有流量测量装 置，可在操作台上显示蒸汽产量。当蒸汽流量超过最大 允许蒸汽产量时，炉底的保温即需要更新。汽包的压力 通过蒸汽送出管上的控制阀控制。在蒸汽送出管的末 端装有止回阀以防止蒸汽从管网倒流回汽包。
在正常工作时，汽包中的水位保持在汽包２ ／ ３ 以上， 汽包压力保持在设定值以上， 水温为饱和温度—１ ９ ４ ℃。
内部循环冷却回路如图１ 所示。冷却水通过循环泵 吸入管、循环水泵、冷却水总管， 进入加热炉支撑梁的 冷却水进水联箱。活动梁的活动进水联箱通过旋转接 头组与活动梁进水固定联箱相连。冷却水从进水联箱
３ ６ ｗｗｗ．ａｕｔｏ－ａｐｐｌｙ．ｃｏｍ 自动化应用
钢铁厂的汽化冷却及汽化冷却装置设计
钢铁厂的汽化冷却及汽化冷却装置设计一、概述冶金生产中，冶炼或加热设备处于1200℃高温以上，其设备构件需要冷却才能正常生产。
汽化冷却是采用软化水以汽化的方式冷却冶金设备并吸收热量从而产生蒸汽的装置，在原理上汽化冷却装置可视为一种特定锅炉。
采用汽化冷却取替工业水冷却冶金炉的冷却构件或高温烟气，不仅取得良好的冷却效果，而且大量回收二次能源。
汽化冷却不仅作为一种冷却系统，更是作为一种余热利用装置在冶金工厂广泛采用。
二、汽化冷却装置的原理（一）冷却换热原理汽化冷却利用水转变成蒸汽时吸收热量冷却构件。
以工作压力为0.5 Mpa（表压）的汽化冷却系统为例，1kg饱和水受热转变成蒸汽时吸热2089.2GJ，如果给水温度是20℃，把水加热到沸点（158℃），1kg水吸收热量577.8GJ，这两部分热量加在一起，则1kg20℃的水在0.5Mpa（表压）下的汽化冷却系统转变为1kg饱和蒸汽，吸热量为2667GJ。
如采用水冷却系统，则1kg水仅能带走83.74GJ左右的热量。
达到同样的冷却效果时，汽化冷却用水量仅为水冷却的三十分之一。
（二）水循环原理1/ 9汽化冷却装置的循环方式有自然循环和强制循环两种方式。
1．自然循环。
自然循环是依靠工质（水和汽水混合物）的容重差形成水循环。
自然循环系统由汽包、下降管、冶金炉受热管和上升管组成循环系统。
汽包中的水沿不受热的下降管下行到联箱中，由此引入冶金炉受热管加热，水成为汽水混合物，沿上升管回到汽包中去。
水的容重γ（kg/m3）及汽水混合物的容重γ′，（kg/m3）之差，乘以液柱高度H，即称做循环管路的流动压头Pz，就是自然循环的动力。
靠此动力来克服循环回路的总阻力损失ΣΔP其数学表达式为：Pz=H(γ-γ′，) =ΣΔP（Pa）2．强制循环。
强制循环的动力是由循环水泵产生，它迫使工质产生从汽包、下降管、循环泵、冶金炉受热管、上升管回至汽包的水循环。
三、汽化冷却装置的讨论汽化冷却在国内外钢铁厂中得到了广泛应用，目前国内应用最普遍的是炼钢转炉汽化冷却和加热炉汽化冷却。
加热炉的原理及操作规程(终)PPT课件
2 风门，使母火燃烧稳定，当控制器中的气源压力表指示＞0.05MPa时，关闭气源调节阀。
调试火焰探测器，当火焰探测器压力表有显示后（10-15psi）关闭母火阀门，观
3 察火焰探测器压力表是否落零，否则调节火焰探测器使其缓慢落零。
再次点燃母火，观察火焰探测器压力表是否显示在10-15psi，如显示正常，关
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长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
二、加热炉主要结构 燃烧器
B
加热炉本体 A
结构
C 供气管路
监控器
E
D 温度控制
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长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
二、加热炉主要结构
1、加 热 炉 本 体
烟囱 防爆门
加水包
炉体 炉胆 高压盘管
液位计
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长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
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长庆油田公司采气一厂
三、负压式加热炉启停操作规程
4、点主火操作
全开气量调节阀，打开主火截止阀，使主火压力表指示为0.06MPa左
1
右，主火即被点燃，调节燃烧器风门使火焰充分稳定燃烧；
调节气量调节阀使主火压力显示为0.02Mpa，调节温度控制器到所 需温度。
2
3
待加热炉内水温符合站内要求后，缓慢依次打开盘管进口各阀门 ，使被加热天然气温度逐渐升高；
3、加热炉防爆门能自由开启，加热炉运行时严禁操作人员 靠近防爆门。
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长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
五、操作练习与巩固
操作 练习与巩固
操作练习与巩固 学员通过教师演示后， 进行操作练习。
要求：操作按顺序进行
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长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
高炉汽化冷却
介质温度tj是计算截面上的温度，即进冷却器前水温 与冷却器中水温升高值△ 介质温度 是计算截面上的温度，即进冷却器前水温ts与冷却器中水温升高值△tz之 是计算截面上的温度 和即tj＝ ＋ 和即 ＝ ts＋ △tz，当循环压力确定后，汽包中下来的水，即进冷却器前的水温接近 ，当循环压力确定后，汽包中下来的水， 饱和温度，在连续均匀供水的条件下，介质温度波动小，循环稳定，管壁安全。 饱和温度，在连续均匀供水的条件下，介质温度波动小，循环稳定，管壁安全。间 断不均匀供水，汽包干涸、满水都会造成介质温度的波动大，当大于钢材的极限工 断不均匀供水，汽包干涸、满水都会造成介质温度的波动大， 作温度时，愈高破裂愈快，周期性波动越大，越易降低极限温度，附加应力产生， 作温度时，愈高破裂愈快，周期性波动越大，越易降低极限温度，附加应力产生， 致使疲劳破坏，渗碳严重时更易产生疲劳裂纹而损坏。 致使疲劳破坏，渗碳严重时更易产生疲劳裂纹而损坏。 温度偏差∆ 是受热最强管温度 是受热最强管温度t 超出计算截面上介质温度t 的温度差， 温度偏差 tp是受热最强管温度 max超出计算截面上介质温度 j的温度差，即∆ tp＝ ＝ tmax- tj,当炉况发生管道、偏行或炉衬局部脱落时，造成 tp的急剧升高，甚至烧坏管 管道、 的急剧升高， 管道 偏行或炉衬局部脱落时，造成∆ 的急剧升高 设计时必须考虑全炉的热偏差， 子，设计时必须考虑全炉的热偏差，即 Q=QmaxC 式中： 式中： Q:计算热负荷，千卡/时； 计算热负荷，千卡 时 计算热负荷 Qmax:最大热负荷，千卡 时； 最大热负荷， 最大热负荷 千卡/时 C：热流强度不均匀系数，一般去1.4， ：热流强度不均匀系数，一般去 ， C=qmax/qcp qmax:最大热流强度，千卡 米2·时； 最大热流强度， 最大热流强度 千卡/米 时 qcp :平均热流强度，千卡 米2·时； 平均热流强度， 平均热流强度 千卡/米 时
专家讲堂汽化冷却技术
长材部李双来
一、汽化冷却技术应用现状 二、加热炉汽化冷却系统工作原理 三、汽化冷却系统事故实例、原因分析
、解决措施及改进后运行效果 四、汽化系统需要关注的几个要点
一、汽化冷却技术应用现状
加热炉汽化冷却技术是一项成熟技术， 并被广泛应用到各种类型轧钢加热炉和其 他领域，但是由于很多地方企业没有熟练 掌握汽化冷却技术的专业技术人员，无论 从设计、施工、运行完全听从于设计方和 施工方的意见，这样就往往将设计及施工 缺陷的隐患带到了运行阶段。
下水口
下水口
下降 管
汽包
下降 管
汽包
改进前
改进后
汽化事故实例、原因分析、解决措施、改善效果
改进后运行效果：改进后彻底消除了隐 患，开炉生产平稳运行，已经连续生产运 行三年多，效果十分理想。 实例二 某车间配有一座推钢式汽化冷却加热炉 ，从建成投产后间隔1～3个月就连续发生 了三次炉内纵水管开裂停产事故。
汽化事故实例、原因分析、解决措施、改善效果
以上仅仅列举了三个实例，其实还有很 多企业也发生过类似事故，甚至有些企业 汽化冷却系统隐患至今尚未得到根治，仍 处于不间断停产检修、生产、再停产检修 的恶性循环状态。这充分说明，无论是设 计部门、施工单位还是生产企业，在汽化 设计、施工阶段，设计把关和施工把关方 面均存在一定的致命漏洞，只要这些漏洞 存在，汽化事故就会在不同的地方、不同 的企业不断地发生。
汽化事故实例、原因分析、解决措施、改善效果
提出以下解决措施： 1) 更换循环泵，加大额定流量，由 300m³ /h变为400m³ /h，计算管内额定平均 流速≥1.7 m/s，处于安全流速范围。 2) 如下图所示，重新调整汽包内下降 管进水口，加大断面，使其流通面积大于 下降管流通面积。
汽化冷却介绍
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。
汽化冷却与废热锅炉安全操作规程
汽化冷却与废热锅炉安全操作规程一、前言汽化冷却与废热锅炉是一种节能环保的锅炉形式，它利用废热或余热来加热水蒸气，以供给生产或生活使用。
为了确保安全生产，提高工作效率，特制定此操作规程。
所有相关人员必须严格遵守规程，切实做好安全保护工作。
二、工作原理1. 汽化冷却工作原理：废热或余热通过换热器加热水，使水汽化成蒸汽，再经过凝结器冷凝回收，形成闭合循环，实现热能的循环利用。
2. 废热锅炉工作原理：废热或余热通过换热器加热工质（水、油等），再经过蒸汽产生器，将工质加热成蒸汽，供应给工艺流程或生活使用。
三、安全操作规程1. 锅炉操作人员必须经过专门培训合格后方可上岗操作，并且持有相应的操作证件。
2. 锅炉的操作和维修必须由专人负责，禁止无关人员随意操作或维修。
3. 锅炉设备必须有专人监控和操作，确保正常运行。
4. 操作人员必须熟悉锅炉的结构和工作原理，掌握应急处理措施，熟悉各种安全设备的使用方法。
5. 在操作过程中，必须按照操作规程进行，禁止擅自调整或改变参数。
6. 锅炉设备必须定期进行检查和维护，发现问题及时处理，确保设备的正常运行。
7. 锅炉设备周围必须保持整洁，不堆放杂物，确保安全通道畅通。
8. 操作人员必须佩戴好防护用品，包括安全帽、安全鞋、防护眼镜等。
9. 操作过程中不得饮酒、吸烟、使用明火等。
10. 发现异常情况，如温度过高、压力过大等，必须立即报告主管领导并采取相应的措施，确保安全。
四、事故应急处理1. 在发生事故时，首先保护好人员的安全，确保人员迅速撤离危险区域。
2. 同时立即报告主管领导，告知事故情况，并按照主管领导的指示进行应急处理。
3. 如果发生人员伤亡，必须及时拨打急救电话，为受伤人员提供紧急救治。
4. 在事故处置过程中，必须遵守消防安全规定，确保不发生二次事故。
5. 事故处理完毕后，必须组织事故分析和事故总结，找出事故的原因并制定相应措施，避免类似事故再次发生。
五、附则本操作规程是对汽化冷却与废热锅炉操作的基本要求，操作人员必须严格遵守，确保安全生产。
汽化冷却工作原理
汽化冷却工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊汽化冷却这超有意思的工作原理！
你想啊，就好比水变成水蒸气，这就是汽化，对吧！那汽化冷却呢，其实就是利用这种汽化的过程来起到冷却作用。
怎么个利用法呢？就好像咱们夏天热得不行，出一身汗，汗蒸发的时候是不是感觉凉快一点啦？这汽化冷却就类似这个道理呢！
比如说在炼钢的时候，那些设备会变得超级烫，这时候汽化冷却就派上用场啦！水进入设备，被加热后变成水蒸气，哎呀，就把热量带走啦！这不就达到冷却的效果了嘛！
你能想象到如果没有汽化冷却，那些设备得热成啥样啊！说不定都能烤红薯了呢！而且啊，这水蒸气还能回收利用呢，多棒啊！是不是感觉很神奇呀？这样一来，既保护了设备，又节约了资源，一举两得！哇塞，汽化冷却可真是个大功臣呢！
总之，汽化冷却就是这么一个超厉害的存在，让我们的工业生产变得更加高效和可靠！不是吗？。
加热炉汽化冷却工安全操作规程范文（二篇）
加热炉汽化冷却工安全操作规程范文1.工作前的准备:1.1 检查炉体和设备的电气连接是否良好，不得有断裂、挤压和损伤等现象。
1.2 检查加热炉的内部温度是否达到操作要求，不能过高或过低。
1.3 检查冷却设备的水源是否充足，冷却水循环管道是否通畅。
1.4 检查加热炉周围是否有易燃易爆物品，如有应及时清除。
2.工作环境的安全保障:2.1 加热炉的操作人员应穿防护服和防护鞋，以防受到高温的灼伤。
2.2 加热炉周围应设立明显的安全警示标志，防止他人靠近。
2.3 加热炉应设置防护栏杆，并保持通畅，以防止人员误入控制区域。
2.4 加热炉应保持通风良好，排除有害气体，防止中毒事故的发生。
3.加热炉的操作程序:3.1 操作员应严格按照操作规程进行操作，不能超过规定的温度范围。
3.2 操作人员应将待处理物料放置在加热炉的合适位置，以防止温度不均匀。
3.3 操作人员应根据工艺要求设置好加热时间和温度，确保炉膛内物料的完全加热。
3.4 在加热过程中，操作员应时刻关注加热炉的运行情况，如发现异常应立即停机检修。
4.冷却过程的安全操作:4.1 操作人员应在加热完成后，按照工艺要求及时进行冷却操作。
4.2 冷却过程中应确保冷却设备的正常运行，冷却水的流量应调整到工艺要求的范围。
4.3 冷却过程中应注意观察冷却水的温度变化，如发现异常应及时采取措施。
4.4 冷却过程中应确保操作人员不得接触冷却水和冷却设备，以防止冷却水的喷溅和触电事故。
5.加热炉的检修与维护:5.1 在加热炉停机检修之前，操作人员应断开电源并清除加热炉内积存的物料。
5.2 加热炉的定期检修工作应由专业技术人员进行，操作人员不得私自拆卸或调整设备。
5.3 加热炉的维护工作应按照厂商提供的维护手册进行，及时更换损坏的零部件。
5.4 加热炉的运行记录应及时填写和保存，以备后期查询和维护使用。
6.应急处置与事故报告:6.1 如果在操作过程中发生火灾、爆炸等事故，操作人员应立即停止操作，关闭所有设备，并按照应急预案进行处置。
加热炉汽化冷却工安全操作规程
加热炉汽化冷却工安全操作规程加热炉汽化冷却是一项涉及高温和高压的工作，因此需要严格遵守安全操作规程，以确保操作人员的安全。
以下是一份加热炉汽化冷却工安全操作规程，详细阐述了操作人员在使用加热炉进行汽化冷却过程中应注意的事项。
一、加热炉汽化冷却工的基本安全要求：1. 操作人员必须经过相应的培训和考试合格后方可上岗，了解并能熟练使用加热炉的操作原理、工作流程及其相关设备。
2. 操作人员必须穿戴符合安全要求的劳动防护用品，包括耐热手套、防滑鞋、安全帽、护目镜、防热服等。
3. 熟悉加热炉的各种安全阀和紧急停机装置，并确保其完好有效。
4. 加热炉汽化冷却工作场所必须保持干燥清洁，无易燃易爆物品、杂物。
二、加热炉汽化冷却工的操作安全要求：1. 在操作前，检查加热炉和冷却系统的各种阀门、管道和仪表是否完好有效，确保各项参数在正常范围内。
2. 操作人员必须严格按照工艺要求和操作规程进行操作，不得擅自调整参数和操作顺序。
3. 加热炉在使用过程中，操作人员必须保持警觉，密切关注设备运行情况，发现异常情况及时报告上级。
4. 操作过程中严禁使用手机、吸烟、乱丢废弃物等行为，以免引发火灾和危险事故。
5. 在加热炉汽化冷却过程中，不得使用钢丝球、铁锹等金属工具进行操作，以免损坏加热炉和冷却系统。
6. 当加热炉出现故障或需要进行维修时，必须由专业人员进行处理，严禁擅自进行维修操作。
7. 操作人员应随时掌握应急措施，了解安全逃生通道和逃生设备的位置和使用方法。
8. 操作人员必须定期进行安全培训和考核，以提高安全意识和技能。
三、加热炉汽化冷却工的急救措施：1. 在操作过程中，如遇到人员受伤事故需要紧急救治，应立即拨打急救电话并采取相应的急救措施，如进行人工呼吸、心肺复苏等。
2. 如遇到烧伤或化学灼伤，应立即用冷水冲洗，并寻求医疗救治。
3. 如遇到昏迷、意识丧失或严重出血等紧急情况，应及时转送医院。
四、加热炉汽化冷却工的运行与维护要求：1. 操作人员必须按照设备运行手册和维护要求进行设备的运行和维护，特别是对加热炉温度、压力、冷却水流量等参数要进行监控和调整。
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汽化冷却装置因原理简单、投资少、运行比较稳 定, 是加热炉系统普遍采用的冷却方法之一。它是利 用水变成水蒸汽需要吸收大量能量的原理, 通过这 个汽化吸热过程带走炉筋管管壁的部分热能, 从而 达到降低炉筋管温度的效果。 加热炉汽化冷却装置 一般包含软水箱、汽包 (锅筒)、上升管、下降管及炉 底横筋管、纵筋管、安全阀、液位计、排污阀等设备组 成, 软水在汽包与上升管、下降管及炉底横筋管、纵 筋管等组成的系统中作定向运动, 该运动是一种无 动力的自循环运动, 要保证自循环运动顺畅进行必 须要有足够的系统压力作保障。 实践证明该压力理 想值应为 0178 M Pa 左右。
2 汽化冷却系统注意事项
211 运行压力要求
(1) 下降管一般设在汽包的下方, 略高于汽包下
部 20 mm , 位置较低, 软水通过下降管进入炉筋管 内, 随着温度的上升体积会慢慢变大、密度变小并逐 渐汽化, 在炉筋管内形成许多小气泡, 软水也就变成 了汽、水混合物, 系统压力也会慢慢升高, 只有当系 统压力达到013M Pa 左右该系统才能具备自循环初 始条件, 小气泡在向上升管蠕动的过程中相互合并 后逐渐长大, 当系统压力在0178M Pa 左右时逐渐长 大的小气泡才能在上升管出口处达到最大并被释放 出来, 这时的冷却效率为最高; 另一方面汽包安全阀 设定压力为 018 M Pa, (略大于工作压力 10% 左右) 也从侧面反映汽包的工作压力应该在 0178 M Pa 左 右。
第203079卷年第6
3期 月
现代冶金
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V o l. 37 N o. 3 J un. 2009
加热炉汽化冷却装置原理及注意事项Ξ
高 原
(江阴市西城钢铁有限公司, 江苏 江阴 214442)
摘要: 分析了轧钢加热炉汽化冷却装置原理, 及其对系统的运行压力、系统用水的水质与水量的要求, 阐述了不规 范操作的危害性, 同时对生产使用效果进行了对比分析。
Ξ 收稿日期: 2008205229 作者简介: 高原 (1970—) , 男, 工程师。 电话: (0510) 86031012, 13921251716
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现 代 冶 金
第 37 卷
了蠕动的动力, 只能渐渐长大而产生气阻; 另外水位 过高导致汽包内蒸汽容积变小, 不利于汽水混合物 中蒸汽的释放; 相反水位过低, 用于冷却的水量就 少, 冷水水温也会相应变高, 冷却效果就不会很好。 此外, 炉筋管包扎块是防止火苗直接对炉筋管表面 进行灼烧和辐射用的, 如果炉筋管包扎块脱落较多 也会造成炉筋管内小气泡长的太快、加热炉产汽量 增加, 导致软水消耗增加。
且阻碍了炉筋管与软水的热量交换, 炉筋管管壁的 热量不能被及时带走, 其危害性是很大的。但是如果 能坚持定期、分段排污对这种情况会有所抑制。
214 系统对炉温的要求
加热炉炉温过高对汽化冷却系统的运行是不利 的, 炉温过高会导致炉筋管的温度也相应的上升, 这 些热能最终还是通过炉筋管与软水的热交换带走, 同样加热炉的产汽量就会增加, 软水消耗量也跟着 增加。
关键词: 加热炉; 轧钢; 汽化冷却 中图分类号: T G155. 1
引 言
轧钢加热炉汽化冷却装置在日常生产与维护过 程中存在许多不规范的地方, 有些操作人员缺乏这 方面的专业知识, 上岗前培训不足, 对加热炉汽化冷 却系统的运行压力、系统用水的水质与水量等缺乏 足够的认识和理解, 没有严格按照规定要求执行, 导 致在日常生产与维护过程中的操作随意性很大, 有 些已造成严重后果。
0175 0175 0175 0175
1 200～ 1 250 1 200～ 1 250 1 250～ 1 300 1 250～ 1 300
1 100 1 100 1 200 1 200
91 245 210 85
48 87 170 69
后吨钢软水耗量明显减少, 取得了很好的经济效益。 运行 6 个月来加热炉没有发生一起漏水、炉筋管坍 塌等事故。
(3) 系统压力过高还会导致软水不能进入汽包 的事情发生, 因为软水泵的正常工作压力为 1 M Pa, 如果软水泵效率变低, 出水压力小于汽包压力, 则软 水将不能被压入软水箱。
212 系统对冷却水水量的要求
汽包水位不宜过高也不宜过低, 水位过高容易 淹没上升管出口 (汽包中轴线上方200 mm ) , 根据密 闭容力也处处相等, 这样炉筋管内的小气泡也就失去
炉汽化冷却装置的运行有重要影响。此外, 保证汽包 有一个合格的水质、适当的水位和合理的蒸汽压力 对加热炉汽化冷却装置的顺利运行是十分必要的。
4 结束语
通过分析可知, 水质、水量、炉温等因素, 对加热
3 生产使用效果对比分析
某钢铁厂几个轧钢分厂加热炉规范操作前后 (6 个月) 实际运行情况见表 2。
由表 1, 2 的有关数据可以看出在规范操作前、
项目 数值
pH 7～ 9
悬浮物最大
粒度 mm ≤013
全硬度
ppm ≤20
表 1 软水各项指标
钙硬度
硫酸根离子
氯离子 ppm
ppm
ppm
微量
< 50
微量
可溶性
SiO 2 ppm 011
油 ppm 微量
电导性
(ΛV ·cm - 1) ≤10
表 2 不同运行汽压、不同炉温软水吨钢耗量对比
使用分厂 原蒸汽压力 M Pa 现蒸汽压力 M Pa 原均热段炉温 °C 现均热段炉温 °C 原软水水耗 kg 现软水水耗 kg
线材厂 棒材厂 中板厂 宽厚板厂
0135 0135 0130 0135
(2) 保持一定的系统压力可以强制性的将冷水 压入下降管中, 对小气泡的定向蠕动也是有好处的。 如系统压力过低、小气泡蠕动速度太慢, 将会造成小 气泡在炉筋管内提前长大, 导致炉筋管上部缺水, 严 重时还会产生气阻从而导致炉筋管坍塌或烧穿。 相 反如系统压力过高、小气泡蠕动速度太快, 将会造成 小气泡在炉筋管内汽化不充分, 达不到冷却效果。
213 系统对用水水质的要求
汽化冷却系统用水对水质也有严格要求, 汽化 冷却系统类似于低压锅炉, 其用水必须经过软化处 理, 去除水中的Ca2+ 、M g2+ 离子, (具体指标见表1) , 否则这些金属正离子将会在高温下与水中的酸性负 离子结合形成沉淀物, 附着在炉筋管内壁上形成水 垢。水垢一旦形成不仅减小了炉筋管的有效通径, 而