Статьи

Реконструкция печного парка
реальный путь снижения энергопотребления – достойный выход из кризисной ситуации

В условиях европейских цен на газ, пришедших в текущем году в Украину все более актуальным становится вопрос применения энергосберегающих технологий в производстве. К отечественным проблемам добавились еще и мировые: финансовый кризис ограничил предприятия в средствах, делая невозможным замену устаревшего термического оборудования на печи нового поколения. Выходом из создавшегося положения может быть политика обновления парка печей путем их частичной реконструкции или полной модернизации печей. Как это не парадоксально звучит кризис - это лучшее время для выполнения данных работ, когда можно без ущерба для производства остановить на реконструкцию практически любую печь.

Даже если у предприятия сегодня нет средств на реконструкцию парка печей, к ней нужно готовится уже сейчас. Специалисты компании ЗАО «Кераммаш» готовы провести аудит существующего парка печей, просчитать затраты, определить экономический эффект и сроки окупаемости, а также предложить (по мере необходимости) переоборудование газовых печей на альтернативные виды топлива (электричество, доменный или коксовый газ, мазут).

Исходя из вышеизложенного, мы предлагаем два основных варианта реконструкции (модернизации) термического оборудования: полная и частичная

Полная реконструкция

Цель такой реконструкции — максимальное приближение характеристик печи к характеристикам печей нового поколения и включает в себя полный комплекс по проведению всех специфических работ силами специалистов ЗАО «Кераммаш»:

• Подготовка каркаса печи и замена футеровки боковых стен и свода печи, на современные волокнистые системы теплоизоляции.
  В зависимости от температуры и режимов эксплуатации печи будут подобраны одна из разработанных нашими специалистами систем с максимальной температурой эксплуатации 750, 1000, 1150, 1300, 1450°С. Именно эта часть работ дает наибольшее повышение энергоэффективности печей периодического действия. Достаточно привести тот факт, что взамен 500…700 мм кирпичной кладки имеющей плотность материалов 1300…2000 кг/м³ будет установлена изоляция толщиной 250…350 мм и плотностью 128…192 кг/м³. Таким образом, вес изоляции будет снижен в десятки раз. Срок же эксплуатации волокнистой изоляции составит 8…15 лет. Достаточно вспомнить, что чаще всего арочный свод требует капитального ремонта уже после трех лет эксплуатации. При этом после замены футеровки размеры рабочего пространства печи могут остаться прежними.
  Дополнительно мы предлагаем современные решения замены футеровки подины — это блоки из жаростойкого бетона как верхний защитный слой или установка бортовых камней из жаростойкого бетона. Особенно это, актуально для нагревательных печей где стойкость обычных шамотных огнеупоров не велика.
  
• Замена газогорелочной системы печи.
  В зависимости от типа печи нами могут быть предложены газогорелочные системы, основанные на скоростных нормально и длинно факельных горелках, плоско факельных горелках (преимущественно для нагревательных печей). Общим же для всех систем останется: импульсное управление мощностью, гарантия отсутствия контакта пламени и нагреваемого изделия, наличие автоматического розжига и контроля наличия пламени. Именно современные горелочные системы в совокупности с импульсными системами управления позволяют создать высоко равномерное тепловое поле в печи, выполнять самые сложные графики термообработки, что резко повышает качество обрабатываемых изделий. Не последнюю роль играют горелочные системы и в повышении энергоэффективности печи. Другим важным фактом является резкое снижение выбросов оксидов азота NO_x.
  
• Поставка или модернизация имеющейся системы рекуперации тепла.
  Предлагаются системы нагрева воздуха на горение: установка рекуператора, установка рекуперационных или регенерационных горелок. Если сравнивать различные системы нагрева воздуха на горение то можно сказать, что внешняя рекуперация сохранит до 25% топлива, рекуперативные горелки сохранять до 40% топлива; регенерационные горелки сохранят до 60% топлива.
  
• Поставка системы управления печью, всех необходимых первичных датчиков и исполнительных механизмов.
  Системы управления обеспечивают автоматический розжиг горелочных устройств и контроль за их работой, автоматическое ведение температурного графика во всех зонах печи, автоматическое поддержание разрежения/давления в печи, автоматическое поддержание температуры уходящих продуктов горения перед рекуператором или (и) дымососом (в случае их установки). Системы строятся на базе современных микропроцессорных контроллеров, имеют возможность хранить в энергонезависимой памяти несколько графиков термообработки. Опционально могут иметь верхний уровень управления в виде ПК с возможностью полной визуализации, архивирования, управления.

Про суммарную эффективность такой реконструкции можно сказать: заменено все, что влияет на безопасность, качество, энергоэффективность.

Частичная реконструкция печи

Понимая, что описанное выше «превращение печи» все же достаточно дорого и может составлять до 50…70% от стоимости новой печи, специалисты ЗАО «Кераммаш» пошли дальше, и разработали ряд мер, которые способны улучшать те или иные параметры оборудования, иногда являясь отдельными ступеньками к полной реконструкции печи. Рассматривая основные из них необходимо помнить, что их применимость и эффективность необходимо рассматривать в каждом отдельном случае:

• Установка систем управления для существующих газогорелочных систем.
  Позволяет в рамках имеющихся возможностей автоматизировать процесс термообработки – вести температуру по имеющимся тепловым зонам, поддерживать постоянство соотношения газ-воздух, управлять давлением в печи и конечно иметь основные аварийные блокировки. При необходимости заменяются первичные датчики и исполнительные механизмы. При этом необходимо учитывать, что это не приводит к большому росту энергоэффективности печи, не улучшает состояние теплового поля.
  
• Установка канала регулирования давления в печи.
  Достаточно недорогое мероприятие, которое позволяет держать минимально необходимое давление в печи. Это не только отражается на расходные характеристики печи, но и позволяет избежать тепловых прострелов на внешние элементы печи, которые часто являются причиной выхода из строя всего агрегата.
  
• Замена изолоизолирующих элементов всей установки, либо только свода на волокнистые теплоизоляционные системы.
  Достаточно эффективное мероприятие как для энергоэффективности печи, так и для увеличения межремонтного времени эксплуатации. Можно представить, на сколько уменьшено время простоя печи для выполнения ремонта, в сравнении с объемом работ по выполнению кладки арочного свода.
  
• Замена газогорелочной системы и системы управления печи.
  Во многих случаях позволяет расширить и улучшить технологические возможности оборудования, и могут рекомендоваться для предприятий, где именно требования технологии и качества термообработки сегодня являются основным вопросом.
  
• Поставка рекуператоров и оснащение существующих печей рекуперативными системами.
  Выше отмечалось, что установка рекуператоров дает достаточно большой экономический эффект. Большинство проектов, по которым создавались печи в 70-х, 80-х годах уже имели рекуператоры и часто речь может идти только о поставки рекуператора как о запасных частях.

В завершении хотелось еще раз обратиться к проблеме окупаемости затрат на реконструкцию печи. Сравнивая удельные расходы существующих устаревших печей имеющихся на предприятиях можно привести следующие данные: средний расход нагревательных печей 200…270 м³ газа/тонну продукции, для термических печей эта цифра 120…150 м³ газа/тонну. Бывают приятные исключения из этого правила, но они очень редки. Аналогичные показатели для современных печей могут составлять 33…70 куб. м газа/тонну.

Примером успешных работ по улучшению теплотехнических и конструктивных характеристик печей может служить реконструкция нагревательной газовой печи со стационарным подом ТНО-32,5.32,5.13/13 на ОАО «Сумском машиностроительном НПО им. Фрунзе». После реконструкции характеристики печи максимально приближены к современным энергосберегающим печам нового поколения.

Потребление газа после реконструкции снизилось:

• 
  
  
  
  • при разогреве с 400 м³/ч до 74 м³/ч
    
  • при выдержке с 300 м³/ч до 63 м³/ч
    
  • средний расход газа составил – 45…50 м³/т
  
  
• при выдержке с 300 м³/ч до 63 м³/ч
  
• средний расход газа составил – 45…50 м³/т

Реконструкция газовой термической печи №1 в КПЦ на ОАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича».

Результатами реконструкции явилось:

• Повышение качества термической обработки;
  
• Экономия газа – более чем в 2 раза
  
• Экономия электроэнергии – 15…30%, за счет установки частотных преобразователей на вентиляторы и дымососы.
  
• Повышение надежности и долговечности работы печи за счет применения современной футеровки, горелок, автоматики.

Этот список можно продолжать. Специалисты ЗАО «Кераммаш» готовы оказать всемерную помощь в подготовке технико-экономического обоснования реконструкции печи. Мы приглашает к сотрудничеству все предприятия имеющие устаревшее или неэффективное термическое оборудование.