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)中的實際改造應(yīng)用情況。巧妙地利用現(xiàn)場地勢高差,蒸發(fā)空冷器噴淋回水經(jīng)改造可自流進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,實現(xiàn)對噴淋水降溫達到降低密閉循環(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,用水量已達到 4 500 m3 /h,遠超過現(xiàn)有設(shè)備的降溫能力。為了滿足高爐降溫需求,只能通過大量補充工業(yè)新水的方式來降溫,工業(yè)新水的消耗量巨大。另,隨著1#、2#高爐進入爐役后期,爐缸側(cè)壁溫度不斷攀升,多處測溫點溫度超過 600 ℃ ,對高爐安全生產(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高差優(yōu)勢,新建了一套無需提升泵提升的自流進水冷卻塔,達到了降低高爐水耗、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
1.1 技術(shù)原理
由于現(xiàn)場位置受限,無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,采取自流進水的方式,新建一座冷卻塔,在提升了降溫能力的同時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、先進性
在不改動原有工藝且不影響高爐生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,新增加一套自流進水冷卻設(shè)備,冷卻塔進水采取自流的方式進水。相對傳統(tǒng)冷卻塔進水方式,該方式利用現(xiàn)有地勢高差,因地制宜,無需新增加提升泵,回水自流到冷卻塔,可節(jié)約提升泵的投資及運行電耗。該方式充分結(jié)合現(xiàn)場建筑物、水池的地勢高差,節(jié)約了電耗,具有一定的創(chuàng)新性。見圖2。
2 改造說明
將地勢較高的泵站頂部蒸發(fā)空冷器噴淋回水通過管道引至新建的地勢較低的冷卻塔進水管,經(jīng)冷卻塔噴淋降溫后,回水自流到地勢較低的噴淋水池內(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),繼而將冷水通過原有噴淋泵噴灑在蒸發(fā)空冷器表面,達到降低蒸發(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 運行數(shù)據(jù)
從表1可看出,改造前因噴淋水無降溫設(shè)施,進出水溫度一致。改造后噴淋出水溫度均較回水溫度下降 5~6 ℃,運行風(fēng)機總功率未 423 kW 與表 1中改造前的運行風(fēng)機總功率相當(dāng),但水溫下降較大,達到了提升系統(tǒng)降溫能力的目的。
從表2可看出,該項目于2020年7月投運,投運一個月后 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 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)機功率為 18.5 kW,風(fēng)機臺數(shù) 8 臺,經(jīng)統(tǒng)計改造前的風(fēng)機運行臺數(shù)和總功率計算得出,改造前后電耗基本一致,無節(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需再大量補水降溫。
4 效益計算
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)濟效益=年節(jié)水量×2020 年 7 月實際水價= 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)場各水池、構(gòu)筑物、建筑物的高差地勢, 因地制宜改造增加了自流進水冷卻塔降溫措施,較傳統(tǒng)冷卻塔節(jié)約了提升泵工序耗電,在達到降溫效果的同時還節(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
通過增加自流進水冷卻塔的方式對高爐噴淋循環(huán)水系統(tǒng)進行降溫,可達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)場地勢高差,因地制宜采取自流進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。