高爐水系統(tǒng)(趙俊強(qiáng))090322

1、高爐循環(huán)水系統(tǒng)工藝高爐循環(huán)水系統(tǒng)工藝 煉鐵給水系統(tǒng)主要用于：高爐、熱風(fēng)爐冷卻；鼓風(fēng)機(jī)站用水；爐渣的?；透稍膰娝?。水在使用過程中，一部分水僅被加熱，另一部分水不僅被加熱而且被污染。未被污染的熱廢水，經(jīng)冷卻后循環(huán)使用。被污染的廢水，經(jīng)適當(dāng)處理后循環(huán)使用，或供其他用戶繼續(xù)使用。 煉鐵系統(tǒng)對(duì)連續(xù)給水的要求十分嚴(yán)格，一旦中斷用水，不但會(huì)引起停產(chǎn)造成損失，使連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)失調(diào)，而且還可能會(huì)使某些受冷卻水保護(hù)的設(shè)備被燒壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成重大事故。因此，除必須做到連續(xù)供水外，對(duì)中斷給水會(huì)造成設(shè)備毀壞的用戶，還要采取特殊的安全供水措施。 煉鐵給水系統(tǒng)主要采用循環(huán)給水，并盡可能提高循環(huán)利率。 根據(jù)高爐工藝對(duì)水

2、的水壓、水溫、水質(zhì)的不同要求，水處理系統(tǒng)設(shè)施主要系統(tǒng)有： 聯(lián)合除鹽水密閉循環(huán)系統(tǒng) 高爐凈循環(huán)系統(tǒng) 直流水供水系統(tǒng) 鼓風(fēng)機(jī)站凈循環(huán)系統(tǒng) 渣處理系統(tǒng) 鑄鐵機(jī)濁循環(huán)系統(tǒng)高爐本體采用軟水聯(lián)合閉路循環(huán)冷卻，用戶主要有: 高爐冷卻壁、爐底、風(fēng)口（小套、中套）、直吹管、熱風(fēng)閥等?？傃h(huán)水量為 3500 m3/h ，供水溫度為 40 ，系統(tǒng)溫升12 ，循環(huán)率為 99.95 ，軟水補(bǔ)充水量1.75m3/h ，最大補(bǔ)水能力為100 m3/h 。為了保護(hù)高爐生產(chǎn)設(shè)備的安全，凡不得斷水的部位均設(shè)有安全供水措施 。 高爐聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)包括: 高爐冷卻壁主供水泵組，高爐風(fēng)口小套高壓供水泵組，高爐風(fēng)口中套及熱風(fēng)閥中壓

3、供水泵組，布置在主循環(huán)泵房。 主供水泵組將冷卻后的除鹽水送至冷卻壁供水環(huán)管，一部份水冷卻冷卻壁直冷管，一部分水先經(jīng)過爐底再冷卻冷卻壁蛇行管，兩部份回水至冷卻壁回水集管；回水中的一部分經(jīng)高壓增壓泵組加壓供風(fēng)口小套冷卻，一部分經(jīng)中壓增壓泵組加壓供風(fēng)口中套、熱風(fēng)閥及直吹管等冷卻，其余回水采用采用旁通，三部分回水均進(jìn)入脫氣罐脫氣后，利用余壓再經(jīng)回水總管進(jìn)入蒸發(fā)空冷器 ，經(jīng)冷卻后循環(huán)使用 為穩(wěn)定系統(tǒng)壓力和控制系統(tǒng)補(bǔ)充水及系統(tǒng)中產(chǎn)生氣泡，設(shè)有穩(wěn)壓罐和脫氣罐 。第1-3 段爐底、爐缸為低鉻鑄鐵光面冷卻壁，厚度165mm第 4 段風(fēng)口帶為球墨鑄鐵光面冷卻壁，厚度165/400mm第5、6、7 段為國(guó)產(chǎn)銅冷卻壁

4、，壁體厚度115mm第8-10 段為球墨鑄鐵雙層水冷管鑲磚冷卻壁，壁體厚度為345mm第11-13 段為單層水冷管鑲磚冷卻壁，壁體厚 230mm第14 段為倒扣鑲磚冷卻壁，厚度 230mm冷卻壁的構(gòu)造爐底 高爐冷卻壁蛇形管1#小套高壓泵2#小套高壓泵1#中套增壓泵2#中套增壓泵風(fēng)口小套熱風(fēng)閥直吹管風(fēng)口中套脫氣罐穩(wěn)壓罐HHLL1#主供水泵 3#主供水泵 2#主供水泵柴油機(jī)供水泵 蒸發(fā)空冷器 1#補(bǔ)水泵 2#補(bǔ)水泵柴油機(jī)補(bǔ)水泵除鹽水補(bǔ)水池除鹽水外管網(wǎng)殺菌、滅藻劑緩蝕、阻垢劑DN800DN800DN500DN700DN500DN800DN800生產(chǎn)消防水（2格）DN700DN600DN500DN45

5、0DN450DN400DN450DN400DN450DN400DN150DN150DN200DN100DN250DN400DN25DN253500m3/h2900m3/h600m3/h2060m3/h910m3/h1150m3/h最?。?.75m3/h最大：17.5m3/hDN600罐體內(nèi)部在氮?dú)獾淖饔孟戮S持管道內(nèi)一定的壓力,當(dāng)管道缺水或壓力低時(shí),將罐內(nèi)的水迅速補(bǔ)充進(jìn)去,同時(shí)開啟水泵補(bǔ)水,當(dāng)壓力超過時(shí),水會(huì)被罐體吸收進(jìn)去,從而穩(wěn)定管道壓力。安全供水措施安全供水措施循環(huán)水泵采用二路獨(dú)立電源。系統(tǒng)配套蒸發(fā)空冷器和爐頂水冷系統(tǒng)在全停電時(shí)，供事故應(yīng)急電源（UPS）供電（維持30min） 。電氣、儀表、

6、計(jì)算機(jī)重要控制設(shè)備采用不間斷UPS供電（維持30min） 。軟水密閉及工業(yè)凈化水泵組均設(shè)置備用泵，自動(dòng)切換。風(fēng)口設(shè)置事故水處理系統(tǒng)。除鹽水密閉系統(tǒng)設(shè)置補(bǔ)水和供水事故柴油機(jī)泵組。（10s內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)）。能夠在正常的軟水密閉循環(huán)冷卻狀態(tài)和汽化冷卻狀態(tài)間自動(dòng)切換（維持30min）。除鹽水補(bǔ)水系統(tǒng): 軟水池進(jìn)水管流量測(cè)量 軟水池液位測(cè)量 軟水補(bǔ)水泵組出水支管流量 軟水補(bǔ)水泵供水總管、支管壓力測(cè)量除鹽水密閉系統(tǒng): 主供水泵組出水總管流量測(cè)量 風(fēng)口小套、中套、熱風(fēng)閥供水泵組出水總管流量測(cè)量 蒸發(fā)空冷器出水支管流量測(cè)量 主供水泵組出水支管流量監(jiān)視 風(fēng)口中套、熱風(fēng)閥供水泵組出水支管流量監(jiān)視 高壓供水泵組出水支管

7、流量監(jiān)視 主供水泵支管進(jìn)出水管壓力測(cè)量 主供水泵供水總管壓力、溫度測(cè)量 風(fēng)口中套、熱風(fēng)閥供水泵進(jìn)出水管壓力測(cè)量 風(fēng)口小套水泵進(jìn)出水管壓力測(cè)量 風(fēng)口小套水泵供水總管壓力測(cè)量 高爐冷卻水回水總管壓力、溫度測(cè)量 空冷器進(jìn)出水支管壓力、溫度測(cè)量主供水泵 3臺(tái) Q2020m3/hH59m500kw 主供水柴油機(jī)泵 1臺(tái) Q2020m3/hH59m508kw軟水補(bǔ)水泵 2臺(tái) Q100m3/hH80m37kw 補(bǔ)水柴油機(jī)泵 1臺(tái) Q100m3/hH80m50kw 風(fēng)口小套增壓泵 2臺(tái) Q1098m3/hH112m560kw風(fēng)口中套增壓泵 2臺(tái) Q1170m3/hH65m280 kw 蒸發(fā)空氣冷卻器 9臺(tái) Q

8、500m3/h T進(jìn)52 T出39 ZLP93型具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效率高、投資費(fèi)用省、操作費(fèi)用低、安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)主要特點(diǎn)：空冷加水冷 利用管外水膜的蒸發(fā)強(qiáng)化管內(nèi)外的傳熱將冷卻塔和板式換熱器（列管式水冷器）合為一體，采用光管做傳熱管，另一方面由于蒸發(fā)空冷采用光管，空氣阻力減小，所需的風(fēng)量也小，水的蒸發(fā)耗量較低。設(shè)備材質(zhì)說明:換 熱 管為不銹鋼玻節(jié)管；噴水管為不銹鋼；噴頭為ABS材料；水箱為普通鋼板內(nèi)襯玻璃鋼防腐處理；百葉窗為PVC材質(zhì)；構(gòu)架為鋼結(jié)構(gòu)。工作過程：工作過程：用泵將設(shè)備下部水池中的循環(huán)冷卻水輸送到位于水平放置的管束上方的噴淋水分配 器，由分配器將冷卻水向下噴淋到傳熱管表面，使管外

9、表面形成連續(xù)均勻的薄水膜；同時(shí)風(fēng)機(jī)將空氣從設(shè)備下部空氣吸入 窗口吸入，使空氣自下向上流動(dòng)，橫掠水平放置的管束。此時(shí)傳熱管的管外換熱除依靠水膜與空氣流間的顯熱傳遞外，管外表面水膜的迅速蒸發(fā)吸收了大量的熱量，強(qiáng)化管外傳熱。從而達(dá)到很好的冷卻效果。管外表面水膜的蒸發(fā)大大地強(qiáng)化了管外傳熱，使設(shè)備總體傳熱效率明顯提高。風(fēng)機(jī)向上抽吸空氣，加速管外表面水膜的蒸發(fā)，有利于強(qiáng)化管外傳熱，空氣、水走管外，空氣由下向上流動(dòng)，噴淋水則由上往下流動(dòng)，水、空氣與工藝介質(zhì)為交叉錯(cuò)流，水與空氣為逆流。這樣一來從流程布置上也強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)過程。防凍措施:1.換熱器管束向后傾斜以排凈積水。2.前后管箱底板設(shè)置了 排水閥，設(shè)備停運(yùn)

10、后，關(guān)閉進(jìn)水閥，打開排水閥，約5分鐘可將管束里水排出。3.水箱底部有一定的坡度，利于排污、排水。 管束采用絲堵式直管結(jié)構(gòu)，每一根管子相對(duì)一個(gè)工藝絲堵，檢修，更換非常方便。傳熱管采用黃銅管，傳熱性能好。 管束結(jié)構(gòu)管束結(jié)構(gòu)p 軟水密閉系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試。p 柴油機(jī)事故狀態(tài)的下的緊急啟動(dòng)。p 軟水水質(zhì)屬于腐蝕性水質(zhì)，要控制腐蝕，除加藥外還必須控制好溶解氧。p 微生物及垢下腐蝕的控制。p 本系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)水處理中的難點(diǎn)，重點(diǎn)，是高爐中溫度最高，熱負(fù)荷最大的冷卻工藝和設(shè)備。除塵設(shè)備、空調(diào)、爐頂、液壓站、蒸發(fā)空冷器噴淋等系統(tǒng)設(shè)備的冷卻用水等均采用凈循環(huán)水系統(tǒng)供水 。 凈循環(huán)水系統(tǒng)包含的泵組以下4個(gè)：綜合泵組，

11、爐頂供水泵組 ，蒸發(fā)空冷器噴淋泵組、旁濾泵組。 凈循環(huán)水系統(tǒng)總循環(huán)水量為1470m3/h ，循環(huán)率97.75%，供水溫度為33 ，回水溫度43 ，送水SS 10 mg/l ，補(bǔ)充水量為33m3/h 。 盤片式過濾器反洗水進(jìn)入反洗水池，由排水泵排至高爐渣處理處理系統(tǒng)，作為補(bǔ)充水 。 循環(huán)冷卻水經(jīng)各用戶使用（間接式），升溫后的回水利用余壓經(jīng)回水管直接上冷卻塔，冷卻后流入吸水池，再由各泵組加壓送至各用戶循環(huán)使用。噴淋泵組供蒸發(fā)空冷器降溫后，直接回到噴淋水井，循環(huán)使用。 為保持凈循環(huán)水水質(zhì)，設(shè)旁通過濾器一臺(tái)，10%的總用水量經(jīng)過濾器送水泵送入旁通過濾器處理，出水回到凈環(huán)吸水井。 為了穩(wěn)定水質(zhì)防止管道產(chǎn)

12、生污垢、腐蝕、菌藻繁殖，系統(tǒng)設(shè)緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑投加裝置。 凈循環(huán)水池 噴淋水池1#綜合泵噴煤、除塵風(fēng)機(jī)、空調(diào)、液壓站、助燃風(fēng)機(jī)、煤粉噴吹空壓站、布袋干法除塵冷卻塔（3座）1#爐頂泵無料鐘爐頂2#綜合泵2#爐頂泵1#旁濾泵盤片式過濾器（1臺(tái)）2#旁濾泵反洗水調(diào)節(jié)池1#噴淋泵2#旁濾泵3#噴淋泵4#噴淋泵蒸發(fā)空冷器（9臺(tái)）渣處理系統(tǒng)溢流排污噴淋回水調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)消防水DN250DN350DN300DN150DN100DN300DN250DN250DN250DN350DN300DN200DN80DN200DN300DN300DN100DN100DN250DN250排污DN4007.39m3/h蒸發(fā)

13、損失6.7m3/h風(fēng)吹損失1.34m3/hDN100最大：1260m3/hDN50DN50凈循環(huán)水系統(tǒng):綜合供水泵組出水總管壓力、流量、溫度測(cè)量無鐘爐頂供水泵組出水總管溫度、壓力、流量測(cè)量?jī)艋a(bǔ)水總管流量測(cè)量蒸發(fā)空冷器噴淋供水泵組出水總管溫度、壓力、流量測(cè)量過濾器供水泵組出水總管壓力、流量測(cè)量冷卻塔進(jìn)水總管溫度測(cè)量?jī)粞h(huán)水池液位測(cè)量反洗水排水池液位測(cè)量 4、主要設(shè)備p綜合水泵 2臺(tái) Q432m3/hH70m132 kwp爐頂高壓供水泵 2臺(tái) Q50m3/hH108m30kwp過濾器供水反洗泵 2臺(tái) Q280m3/hH26m132 kwp噴淋水泵 4臺(tái) Q381m3/hH37m55kwp玻璃鋼

14、冷卻塔 3臺(tái) Q=300m3/h T進(jìn)42 T出32p盤片式過濾器 1臺(tái) Q=230m3/h SS進(jìn)50mg/L SS 出5mg/L玻璃鋼冷卻塔具有耐腐蝕、強(qiáng)度高、重量輕、體積小、占地少、美觀耐用，運(yùn)輸、安裝和維修都較方便特點(diǎn)。采用逆流式熱交換技術(shù)，填料采用優(yōu)質(zhì)的改性聚氯乙烯波片，以擴(kuò)散淋水面積；通過布水裝置，實(shí)現(xiàn)均勻布水，增強(qiáng)冷卻效果，進(jìn)風(fēng)裝置采用玻璃鋼百葉片，減少飄水，氣流阻力小 。工作過程：凈環(huán)回水回到冷卻塔上部的噴淋布水器布在塔內(nèi)的填充層上，被空氣冷卻后重力下落至位于下部的集水池內(nèi)，冷卻塔頂部的通風(fēng)機(jī)使外部空氣以一定流速自下而上通過填料層，加強(qiáng)冷卻效果。啟動(dòng)前檢查 ：所有螺絲是否緊，塔

15、內(nèi)是否有雜物。風(fēng)扇及淋水系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)是否順暢。檢查電源與馬達(dá)電壓是否一致。（初期調(diào)試安裝和檢修）開啟補(bǔ)水閥將水池及水管完全注滿，水位低于滿25mm。起動(dòng)時(shí)，先開水泵、后開風(fēng)機(jī)（不允許在沒有淋水的情況下使風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)），檢查風(fēng)向、及風(fēng)量，及時(shí)調(diào)整直至達(dá)到要求為止，有冰的情況下，風(fēng)機(jī)可短時(shí)低速倒轉(zhuǎn)消冰。 。停止時(shí)，先停風(fēng)機(jī)后停水泵。運(yùn)行檢查和維護(hù) ：p保持水塔內(nèi)清潔，注意做好水質(zhì)的檢查和處理。p運(yùn)行約60H后，須重新檢查確保正常。p冷卻塔運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)有專人管理，經(jīng)常注意電流、水溫的變化，對(duì)電機(jī)、填料、布水器等處應(yīng)定期檢查。p 水中溶氧、溶固濃度隨水的蒸發(fā)而提高，引起系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢 。p 用戶系統(tǒng)材質(zhì)腐蝕，C

16、aCO3、Ca3(PO4)2等垢體生成，生物粘泥影響傳熱 。三、直流水系統(tǒng) 本系統(tǒng)提供生產(chǎn)直流間斷用水。主要用戶：風(fēng)口小套事故供水、爐喉灑水、出鐵場(chǎng)沖洗、高爐后期爐殼噴水等，最大供水量為 650m3/h 。 從直流供水循環(huán)水池內(nèi)取水，經(jīng)泵加壓后送至用戶，一部分廢水收集自流到直流水循環(huán)水池，一部分無法收集排至渣處理系統(tǒng)作為補(bǔ)充水。1#直流水泵 直流水池1#直流水泵風(fēng)口小套事故用水爐喉灑水出鐵廠沖洗爐殼噴水渣處理系統(tǒng)113m3/h237m3/hDN400DN300DN300DN250DN350直流水泵 2臺(tái) Q=0-350m3/hH95m110 kw (2臺(tái)都為變頻電機(jī)）直流水系統(tǒng): 直流水泵出水

17、總管壓力、流量測(cè)量 直流水泵出水支管壓力、流量監(jiān)視 直流水池液位測(cè)量四、鼓風(fēng)機(jī)水處理系統(tǒng)四、鼓風(fēng)機(jī)水處理系統(tǒng) 高爐鼓風(fēng)機(jī)水處理系統(tǒng)主要用戶為鼓風(fēng)站凝汽器冷卻、TRT、鐵前空壓站等設(shè)備間接冷卻水。 高爐鼓風(fēng)機(jī)站凈循環(huán)水系統(tǒng)一期2座高爐配套一座循環(huán)水處理泵房，總設(shè)計(jì)處理能37168m3/h ，回水溫度43 ，出水溫度33 ，循環(huán)率97.75%，系統(tǒng)補(bǔ)水量836.28m3/h 。旁濾反洗水外排作為渣處理水系統(tǒng)的補(bǔ)充水（目前沒定） 。1#凈循環(huán)水泵 凈 循 環(huán) 水 池2#凈循環(huán)水泵3#凈循環(huán)水泵4#凈循環(huán)水泵5#凈循環(huán)水泵6#凈循環(huán)水泵DN1400DN1200DN1800 鼓風(fēng)機(jī)站DN2000鋼混冷卻塔DN2000DN2000T=43 T=33 T=33 DN2000DN1800DN1400DN1400DN1400DN1400DN1400DN1200DN1200DN1200DN1200DN1200TRT、空壓站水泵組、電鼓（3臺(tái)）旁濾水泵組（3臺(tái)）四用二備二用一備DN450二用一備DN350TRT、空壓站DN500DN400DN350盤片式過濾器渣處理系統(tǒng)DN250生產(chǎn)消防水DN450凈循環(huán)水泵 6臺(tái) Q8810m3/hH42m1250 kw旁濾泵 3臺(tái)Q694m3/hH30m75kwTRT、空壓站水泵 3