肖成成

（重慶鋼鐵股份有限公司能源環(huán)保部，重慶 401254）

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(dá)到4 500 m3/h，遠(yuǎn)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(bǔ)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(jìn)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(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

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(jìn)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。

圖1 現(xiàn)冷媒水回水總管與冷媒水池間高差

1.2 技術(shù)特點、先進(jìn)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(jìn)水冷卻設(shè)備，冷卻塔進(jìn)水采取自流的方式進(jìn)水。相對傳統(tǒng)冷卻塔進(jìn)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(yùn)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。

圖2 新建自流進(jìn)水冷卻塔改造前后工藝流程簡圖

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(jìn)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(dá)到降低蒸發(fā)空冷器內(nèi)部密閉循環(huán)水溫度的目的。

圖3 新建自流進(jìn)水冷卻塔場地

圖4 新建的自流進(jìn)水冷卻塔

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，該項目于2020 年7月投運(yùn)，投運(yùn)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。

表2 改造前后用水量統(tǒng)計

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)臺數(shù)8 臺，經(jīng)統(tǒng)計改造前的風(fēng)機(jī)運(yùn)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(bǔ)水降溫。

表1 改造前后噴淋降溫系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)

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(jì)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(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(jìn)水冷卻塔的方式對高爐噴淋循環(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)場地勢高差，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。