肖成成

（重慶鋼鐵股份有限公司能源環保部，重慶 401254）

【摘 要】 介紹了自流進水冷卻塔在重慶鋼鐵 1#、2#高爐密閉循環水系統中的實際改造應用情況。巧妙地利用現場地勢高差，蒸發空冷器噴淋回水經改造可自流進入新建的自流冷卻塔，經冷卻塔降溫后，回水自流到噴淋水池，實現對噴淋水降溫達到降低密閉循環水系統溫度的目的。

【關鍵詞】 自流；冷卻塔；循環水；降溫

前言

重慶鋼鐵 1#、2#高爐設計密閉循環水量為4 144 m³ /h，供水溫度為小于 40 ℃。由于高爐產量提升，用水量已達到 4 500 m³ /h，遠超過現有設備的降溫能力。為了滿足高爐降溫需求，只能通過大量補充工業新水的方式來降溫，工業新水的消耗量巨大。另，隨著1#、2#高爐進入爐役后期，爐缸側壁溫度不斷攀升，多處測溫點溫度超過 600 ℃ ，對高爐安全生產不利。鑒于1#、2#高爐處于爐役后期及生產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。經調查、研究、論證后，利用蒸發空冷器與噴淋水池的地勢高差優勢，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、提升密閉循環水系統降溫能力的目的。

1 技術原理及特點

1.1 技術原理

由于現場位置受限，無法多增加提升水泵抽水降溫，為此因地制宜創新，利用蒸發空冷器離地面的高差優勢，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 技術特點、先進性

在不改動原有工藝且不影響高爐生產的基礎上，新增加一套自流進水冷卻設備，冷卻塔進水采取自流的方式進水。相對傳統冷卻塔進水方式，該方式利用現有地勢高差，因地制宜，無需新增加提升泵，回水自流到冷卻塔，可節約提升泵的投資及運行電耗。該方式充分結合現場建筑物、水池的地勢高差，節約了電耗，具有一定的創新性。見圖2。

2 改造說明

將地勢較高的泵站頂部蒸發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，經冷卻塔噴淋降溫后，回水自流到地勢較低的噴淋水池內（見圖 2、圖 3、圖 4），即將蒸發空冷的噴淋高溫熱水自流到冷卻塔降溫后變成冷水再自流回收到噴淋水池內，繼而將冷水通過原有噴淋泵噴灑在蒸發空冷器表面，達到降低蒸發空冷器內部密閉循環水溫度的目的。

3 應用效果分析

3.1 運行數據

從表1可看出，改造前因噴淋水無降溫設施，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 ℃，運行風機總功率未 423 kW 與表 1中改造前的運行風機總功率相當，但水溫下降較大，達到了提升系統降溫能力的目的。

從表2可看出，該項目于2020年7月投運，投運一個月后 1#、2#高爐工業新水消耗量同比 2019年 7月的消耗量，節約新水消耗16 129 t，節水效果明顯。

3.2 節能效果分析

1）該塔未投運前，1#、2#高爐在 2019 年 7 月的工業新水用水量為 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 用 水 量 為162 118 t，月節約水量16 129 t，節水效果明顯。

2）鑒于新建冷卻塔的風機功率為 18.5 kW，風機臺數 8 臺，經統計改造前的風機運行臺數和總功率計算得出，改造前后電耗基本一致，無節電效益。

3）從表1、表2可看出，改造主要節能效果體現在節水方面，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

年節水量=（2019年7月工業水量-2020年7月工業水量）×12

=（178 247 t-162 118 t）×12=193 548 t。

年直接經濟效益=年節水量×2020 年 7 月實際水價= 193 548 t×1.58元/t.水=305 805.84元。

5 推廣應用前景

結合現場各水池、構筑物、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，較傳統冷卻塔節約了提升泵工序耗電，在達到降溫效果的同時還節約了投資，可為其他類似系統改造提供借鑒和改造思路。

6 結論

通過增加自流進水冷卻塔的方式對高爐噴淋循環水系統進行降溫，可達到降低噴淋水溫度繼而降低密閉循環水系統溫度的目的。巧妙地利用現場地勢高差，因地制宜采取自流進水冷卻塔的改造方案較新穎，具有一定的創新性，可為其他循環水系統的降溫改造方式提供參考。