肖成成

（重慶鋼鐵股份有限公司能源環(huán)保部，重慶 401254）

【摘 要】 介紹了自流進(jìn)水冷卻塔在重慶鋼鐵 1#、2#高爐密閉循環(huán)水系統(tǒng)中的實(shí)際改造應(yīng)用情況。巧妙地利用現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)高差，蒸發(fā)空冷器噴淋回水經(jīng)改造可自流進(jìn)入新建的自流冷卻塔，經(jīng)冷卻塔降溫后，回水自流到噴淋水池，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴淋水降溫達(dá)到降低密閉循環(huán)水系統(tǒng)溫度的目的。

【關(guān)鍵詞】 自流；冷卻塔；循環(huán)水；降溫

前言

重慶鋼鐵 1#、2#高爐設(shè)計(jì)密閉循環(huán)水量為4 144 m³ /h，供水溫度為小于 40 ℃。由于高爐產(chǎn)量提升，用水量已達(dá)到 4 500 m³ /h，遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有設(shè)備的降溫能力。為了滿足高爐降溫需求，只能通過(guò)大量補(bǔ)充工業(yè)新水的方式來(lái)降溫，工業(yè)新水的消耗量巨大。另，隨著1#、2#高爐進(jìn)入爐役后期，爐缸側(cè)壁溫度不斷攀升，多處測(cè)溫點(diǎn)溫度超過(guò) 600 ℃ ，對(duì)高爐安全生產(chǎn)不利。鑒于1#、2#高爐處于爐役后期及生產(chǎn)降溫兩方面的迫切需求，采取有效手段降低 1#、2#高爐水站冷卻水的溫度非常有必要。經(jīng)調(diào)查、研究、論證后，利用蒸發(fā)空冷器與噴淋水池的地勢(shì)高差優(yōu)勢(shì)，新建了一套無(wú)需提升泵提升的自流進(jìn)水冷卻塔，達(dá)到了降低高爐水耗、提升密閉循環(huán)水系統(tǒng)降溫能力的目的。

1 技術(shù)原理及特點(diǎn)

1.1 技術(shù)原理

由于現(xiàn)場(chǎng)位置受限，無(wú)法多增加提升水泵抽水降溫，為此因地制宜創(chuàng)新，利用蒸發(fā)空冷器離地面的高差優(yōu)勢(shì)，采取自流進(jìn)水的方式，新建一座冷卻塔，在提升了降溫能力的同時(shí)還避免了新增加提升泵所增加的電耗。見圖1。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)、先進(jìn)性

在不改動(dòng)原有工藝且不影響高爐生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，新增加一套自流進(jìn)水冷卻設(shè)備，冷卻塔進(jìn)水采取自流的方式進(jìn)水。相對(duì)傳統(tǒng)冷卻塔進(jìn)水方式，該方式利用現(xiàn)有地勢(shì)高差，因地制宜，無(wú)需新增加提升泵，回水自流到冷卻塔，可節(jié)約提升泵的投資及運(yùn)行電耗。該方式充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)建筑物、水池的地勢(shì)高差，節(jié)約了電耗，具有一定的創(chuàng)新性。見圖2。

2 改造說(shuō)明

將地勢(shì)較高的泵站頂部蒸發(fā)空冷器噴淋回水通過(guò)管道引至新建的地勢(shì)較低的冷卻塔進(jìn)水管，經(jīng)冷卻塔噴淋降溫后，回水自流到地勢(shì)較低的噴淋水池內(nèi)（見圖 2、圖 3、圖 4），即將蒸發(fā)空冷的噴淋高溫?zé)崴粤鞯嚼鋮s塔降溫后變成冷水再自流回收到噴淋水池內(nèi)，繼而將冷水通過(guò)原有噴淋泵噴灑在蒸發(fā)空冷器表面，達(dá)到降低蒸發(fā)空冷器內(nèi)部密閉循環(huán)水溫度的目的。

3 應(yīng)用效果分析

3.1 運(yùn)行數(shù)據(jù)

從表1可看出，改造前因噴淋水無(wú)降溫設(shè)施，進(jìn)出水溫度一致。改造后噴淋出水溫度均較回水溫度下降 5~6 ℃，運(yùn)行風(fēng)機(jī)總功率未 423 kW 與表 1中改造前的運(yùn)行風(fēng)機(jī)總功率相當(dāng)，但水溫下降較大，達(dá)到了提升系統(tǒng)降溫能力的目的。

從表2可看出，該項(xiàng)目于2020年7月投運(yùn)，投運(yùn)一個(gè)月后 1#、2#高爐工業(yè)新水消耗量同比 2019年 7月的消耗量，節(jié)約新水消耗16 129 t，節(jié)水效果明顯。

3.2 節(jié)能效果分析

1）該塔未投運(yùn)前，1#、2#高爐在 2019 年 7 月的工業(yè)新水用水量為 178 247 t；該塔于 2020年 6月 30日 投 運(yùn) 后 ，1#、2# 高 爐 7 月 份 的 工 業(yè) 用 水 量 為162 118 t，月節(jié)約水量16 129 t，節(jié)水效果明顯。

2）鑒于新建冷卻塔的風(fēng)機(jī)功率為 18.5 kW，風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù) 8 臺(tái)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)改造前的風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)和總功率計(jì)算得出，改造前后電耗基本一致，無(wú)節(jié)電效益。

3）從表1、表2可看出，改造主要節(jié)能效果體現(xiàn)在節(jié)水方面，即利用自流方式降溫后，降低了噴淋水的溫度無(wú)需再大量補(bǔ)水降溫。

4 效益計(jì)算

年節(jié)水量=（2019年7月工業(yè)水量-2020年7月工業(yè)水量）×12

=（178 247 t-162 118 t）×12=193 548 t。

年直接經(jīng)濟(jì)效益=年節(jié)水量×2020 年 7 月實(shí)際水價(jià)= 193 548 t×1.58元/t.水=305 805.84元。

5 推廣應(yīng)用前景

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)各水池、構(gòu)筑物、建筑物的高差地勢(shì)， 因地制宜改造增加了自流進(jìn)水冷卻塔降溫措施，較傳統(tǒng)冷卻塔節(jié)約了提升泵工序耗電，在達(dá)到降溫效果的同時(shí)還節(jié)約了投資，可為其他類似系統(tǒng)改造提供借鑒和改造思路。

6 結(jié)論

通過(guò)增加自流進(jìn)水冷卻塔的方式對(duì)高爐噴淋循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行降溫，可達(dá)到降低噴淋水溫度繼而降低密閉循環(huán)水系統(tǒng)溫度的目的。巧妙地利用現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)高差，因地制宜采取自流進(jìn)水冷卻塔的改造方案較新穎，具有一定的創(chuàng)新性，可為其他循環(huán)水系統(tǒng)的降溫改造方式提供參考。