日前,烟台中能环境科技有限公司联合烟台新旧动能转换研究院暨烟台科技成果转移转化示范基地,共同研发的 “一种冷床换热装备、系统及其余热回收方法” 正式获得国家发明专利授权(专利号:CN116678255B)。该专利涉及钢铁行业轧钢工段冷床余热回收技术领域,标志着我国在钢铁轧钢工序低温余热回收方面取得了重要的技术突破。
行业痛点:900℃钢坯热量“白白浪费”
在钢铁轧钢生产线上,棒材从轧机出来时温度高达900℃以上,需要在冷床上自然冷却至300℃左右才能进行捆扎包装-。这一过程中,大量高温辐射热直接散失到空气中,不仅造成巨大的能源浪费,也导致车间工作温度居高不下。
长期以来,冷床余热回收面临两大技术瓶颈:一是热量回收效率不高,现有换热装备难以高效捕获冷床散失的辐射热;二是冷床出现“飞钢”等突发情况时,换热设备无法及时避让,严重影响生产安全与应急处理效率。
技术突破:可移动换热器+梯级取热
中能环境的发明专利针对上述行业痛点,提供了一套完整的冷床换热装备、系统及其余热回收方法。
核心装备包括:滑动平台、换热器、滑架、软管、汽包、除氧装置及循环辅助系统。滑动平台支撑于冷床的上方,换热器通过滑架在滑动平台上沿预设方向往复运动。软管与换热管连通,可在特定区域内随换热器沿预设方向同步运动。
三大核心创新点:
- 换热器可快速移动——当冷床出现飞钢或其他特殊情景时,换热器可沿预设方向快速、平稳地移开,及时空出飞钢区域的上部空间,使工作人员能够更加快速地进行应急处理。换热器与冷床之间的距离设计为200~1200mm,既满足事故应急处理要求,又满足能源阶梯利用目的。
- 梯级取热高效回收——冷床具有高温区和低温区,系统将两个换热器分别布置在高温区和低温区。循环水先通过低温区换热器快速吸收辐射热,温度在短时间内达到110℃汽水混合物,再经循环流入高温区换热器,形成170~180℃饱和蒸汽。这种梯级取热方式显著提高了换热效率。
- 翅片管强化传热+导烟通道集中取热——换热器采用翅片管结构,内通冷却水。冷床与换热器之间设置导烟通道,将冷床上钢材释放的热烟气集中导向换热器,使换热管中的工质更加充分地汽化。
广阔应用前景
据行业统计,每条热轧钢线每年可回收蒸汽约8万吨,年可发电约1000万kWh。如果全国2000余条热轧冷床全部实现余热回收,可回收蒸汽发电176亿kWh/年,减少二氧化碳排放1760万吨/年-。该专利技术可广泛应用于热轧棒材、热轧角钢、型钢等多种生产线。
烟台中能环境科技——以自主创新攻克钢铁冷床余热回收核心技术。
