湖北新冶钢500机组加热炉节能改造项目
一、案例名称
湖北新冶钢500机组加热炉节能改造项目
二、案例业主
湖北新冶钢有限公司其前身为大冶钢铁厂，是清末汉冶萍煤铁厂矿有限公司的重要组成部分，具有悠久的历史，素有中国“钢铁工业摇篮”之称。新冶钢位居中国企业五百强和中国制造业五百强，是国内装备最齐全、生产规模最大的特殊钢生产企业之一，是全球规格最全、生产规模最大的中厚壁无缝钢管生产基地。年产特殊钢200万吨以上，生产品种800多个，产品规格1800多种。
三、项目实施单位
中冶南方（武汉）威仕工业炉有限公司
四、案例内容
1．项目实施背景
新冶钢二轧钢厂500机组主要生产弹簧扁钢和优质圆钢，其最具核心竞争力的产品为异型扁钢和高合金圆钢。机组现拥有一座三段推钢式蓄热加热炉，设计产量45t/h。
经过多年使用后，该加热炉炉筋管性能下降严重，出炉钢坯存在较严重的加热黑印。为了减小加热黑印的影响，生产中采用强制加热、大幅提高炉温以及放慢轧制节奏等措施，不仅对加热炉产量造成影响，也导致了吨钢煤气消耗的大幅提高。
为了消除炉筋隐患有效降低煤气消耗，该项目采用新型的孔洞式全热滑轨技术，于2010年12月对加热炉炉筋管进行节能改造。
2．技术原理及适用领域
新型孔洞式全热滑轨结构（见下页图）与普通滑轨相比具有如下优点：
（1）在滑块体上合理地设置隔热孔洞，提高滑块顶部温度。
（2）采用双行交错排列方式加大相邻滑块之间的排列间距，减少钢坯与滑块间的热遮蔽系数。
（3）改进水管上部隔热包扎结构形式，提高滑块顶部温度，同时避免滑道顶部积渣的遮蔽传热。
（4）全炉采用热滑轨并加宽滑块顶部尺寸，确保钢坯表面无划伤。
（5）采用独特制作工艺，滑块抗高温性能和抗氧化性能大幅提高，使用寿命更长。
滑轨结构图
3．改造效果
2010年1月，500机组加热炉炉筋管改造工作顺利完成并投入使用。对投产以来加热炉生产情况的跟踪统计表明此次炉筋管改造非常成功，取得了理想的效果。
（1）钢坯加热黑印明显下降，黑印温差降幅达50%以上。
使用手持式高温计对改造前的钢坯黑印进行测量，最大黑印温差高达150℃。改造后，可以明显地观察到出炉钢坯加热黑印的改善效果。
（2）加热炉的产能提升约8%。
对炉筋管进行改造后，随着炉筋黑印的改善，加热炉的待温时间大幅缩短，班组的产量数据不断刷新历史记录，统计结果如表1。
表1 炉筋管改造前后产量对比
（3）大幅降低煤气消耗。
采用新型孔洞式全热滑轨技术对炉筋黑印进行有效控制后，强制加热现象基本消除，煤气的利用效率不断提高。加之机组产量的提升，吨钢煤气消耗大幅下降，统计下降幅度在9%以上。
表2 500机组加热炉煤气情况统计
节约煤气同时取得的其他效果有：钢坯氧化烧损情况明显改善；轧机负荷更加平稳，提高了轧辊的使用寿命；减少钢坯加热缺陷，提高产品质量；改善炉内环境，延长加热炉的使用寿命。
五、项目年节能量及节能效益
根据生产报表，从炉筋改造完成至2011年5月，混合煤气消耗及吨钢单耗情况如下：
该加热炉原混合煤气消耗指标为312.42 m3/t，由此计算出吨钢节约煤气26.24 m3/t，节能比例为9.3%。
据新冶钢提供的混合煤气成分，计算得到混合煤气低位发热量为1400大卡。2011年1—5月，共节约煤气2198497.73 m3，折合成标准煤为439吨，减少二氧化碳排放1160吨。由此推算全年节约标准煤超过1000吨，减少二氧化碳排放近2500吨。
2011年1—5月，节约煤气创造的经济效益超过40万元，预计全年此项节约成本100万元以上。
根据生产数据，预计炉筋改造所带来的其他方面全年收益为：增产收益300万元、减少氧化烧损收益150万元、减少轧辊损失以及节水节电收益45万元，全年总收益近500万元。
六、商业模式
该项目采用合同能源管理效益分享型模式运作。项目实施单位提供炉筋管设备改造的技术支持并承担设备改造费用，除此之外，还提供生产用能服务即组织专业节能工程师常驻现场，为炉筋设备的安全运行提供技术保证，并参与日常生产操作以及检修维护，为业主提供长期有效的节能技术服务。
在炉筋管节能改造完成且设备运行正常情况下，业主签署验收证明，正式进入为期3年的合同执行期。在此期间，不改变加热炉的能源种类以及计量方式，采用节约煤气产生的效益进行分享的方式回收投入成本。合同满3年，炉筋设备归业主方所有，节能服务公司仍无偿提供技术咨询服务。
七、融资渠道
该项目总投入为150万元，其中设备投入80万元，施工及运行维护费用25万元，后期运营成本预计投入45万元，由节能服务公司自有资金提供。