高爐循環(huán)水系統(tǒng)工藝

1、高爐循環(huán)水系統(tǒng)工藝高爐循環(huán)水系統(tǒng)工藝趙俊強趙俊強水處理作業(yè)區(qū)水處理作業(yè)區(qū) 煉鐵給水系統(tǒng)主要用于：高爐、熱風爐冷卻；鼓風機站用水；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，經冷卻后循環(huán)使用。被污染的廢水，經適當處理后循環(huán)使用，或供其他用戶繼續(xù)使用。 煉鐵系統(tǒng)對連續(xù)給水的要求十分嚴格，一旦中斷用水，不但會引起停產造成損失，使連續(xù)生產作業(yè)失調，而且還可能會使某些受冷卻水保護的設備被燒壞，嚴重時還會造成重大事故。因此，除必須做到連續(xù)供水外，對中斷給水會造成設備毀壞的用戶，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

2、可能提高循環(huán)利率。 根據(jù)高爐工藝對水的水壓、水溫、水質的不同要求，水處理系統(tǒng)設施主要系統(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) 高爐直流水供水系統(tǒng) 鼓風機站凈循環(huán)系統(tǒng) 渣處理系統(tǒng) 鑄鐵機濁循環(huán)系統(tǒng)高爐循環(huán)水系統(tǒng)：值班工長1人高爐循環(huán)水系統(tǒng)：崗位員工12人高爐循環(huán)水系統(tǒng)：崗位外協(xié)4人高爐本體采用除鹽水聯(lián)合閉路循環(huán)冷卻，用戶主要有: 高爐冷卻壁、爐底、風口（小套、中套）、直吹管、熱風閥等。總循環(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 ，軟水補充水量1.75m3/h ，最大補水能力為100 m3/h 。為了保護高爐生產設備的安全，凡不得斷水的部位

3、均設有安全供水措施 ?？煽啃愿?，因采用除鹽水強制循環(huán)，可以承受熱流密度大幅度波動，無結垢、無腐蝕、壽命長，爐役末期冷卻器損壞率較小。耗水耗能小，無蒸發(fā)，耗水量僅為循環(huán)水量的0.11%。供排水系統(tǒng)簡化，投資少，占地少。 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，高爐風口小套高壓供水泵組，高爐風口中套及熱風閥中壓供水泵組，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，一部分水先經過爐底再冷卻冷卻壁蛇行管，兩部份回水進入冷卻壁回水集管；回水中的一部分經高壓增壓泵組加壓供風口小套冷卻，一部分經中壓增壓泵組加壓供風口中套、熱風閥及直吹管等冷卻，其

4、余回水采用采用旁通，三部分回水均進入脫氣罐脫氣后，利用余壓再經回水總管進入蒸發(fā)空冷器 ，經冷卻后循環(huán)使用 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#中套增壓泵風口小套熱風閥直吹管風口中套脫氣罐穩(wěn)壓罐HHLL1#主供水泵 3#主供水泵 2#主供水泵柴油機供水泵 蒸發(fā)空冷器 1#補水泵 2#補水泵柴油機補水泵除鹽水補水池除鹽水外管網殺菌、滅藻劑緩蝕、阻垢劑DN800DN800DN500DN700DN500DN800DN800生產消防水（2格）DN700DN600DN500DN450DN450DN400DN450DN400DN450DN400DN150DN150DN200D

5、N100DN250DN400DN25DN253500m3/h2900m3/h600m3/h2060m3/h910m3/h1150m3/h最小：1.75m3/h最大：17.5m3/hDN600除鹽水密閉系統(tǒng)注水流程除鹽水密閉系統(tǒng)正常循環(huán)流程 1#主供水泵 2#主供水泵1#中套增壓泵1#小套高壓泵 1#補水泵爐底 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#中套增壓泵風口小套熱風閥直吹管風口中套脫氣罐穩(wěn)壓罐HHLL1#主供水泵 3#主供水泵 2#主供水泵柴油機供水泵 蒸發(fā)空冷器 1#補水泵 2#補水泵柴油機補水泵除鹽水補水池除鹽水外管網殺菌、滅藻劑緩蝕、阻垢劑DN800DN800

6、DN500DN700DN500DN800DN800生產消防水（2格）DN700DN600DN500DN450DN450DN400DN450DN400DN450DN400DN150DN150DN200DN100DN250DN400DN25DN253500m3/h2900m3/h600m3/h2060m3/h910m3/h1150m3/h最?。?.75m3/h最大：17.5m3/hDN6001#主供水泵1#中套增壓泵2#中套增壓泵 2#主供水泵增壓泵組出現(xiàn)故障時的流程1#小套高壓泵2#小套高壓泵全停電事故柴油機供水泵全停電且事故柴油機故障脫氣罐的作用：脫氣罐的功能主要是使氣水分離。脫氣罐的原理：當

7、回水進入脫氣罐后，由于脫氣罐的過水斷面積較大，降低了水流速，使氣體從水流中浮升到脫氣罐頂部。水在管內流速一般為12.5m/s，擴大斷面使水流速為0.10.2m/s即可溢出氣體。脫氣罐設置在系統(tǒng)的最高處。主要是利用水具有熱脹冷縮的特性?？側莘e由三部分組成：1、膨脹管水容積V2、安全水容積（V的 2030%）3、氮氣容積Vn膨脹罐：吸收系統(tǒng)因水溫升高而引起的體積膨脹。充氮氣，穩(wěn)定系統(tǒng)的工作壓力，提高冷卻水的欠熱度。系統(tǒng)泄漏（法蘭、閥門、管道漏水），罐內液體、氣體容積變化。對系統(tǒng)水位進行監(jiān)控，水位信號與補水泵聯(lián)鎖。排氣作用。膨脹罐的作用：膨脹罐的位置： 膨脹罐可布置在系統(tǒng)的任何部位。主供水泵 3臺

8、Q2020m3/hH59m500kw 主供水柴油機泵 1臺 Q2020m3/hH59m508kw軟水補水泵 2臺 Q100m3/hH80m37kw 補水柴油機泵 1臺 Q100m3/hH80m50kw 風口小套增壓泵 2臺 Q1098m3/hH112m560kw風口中套增壓泵 2臺 Q1170m3/hH65m280 kw 蒸發(fā)空氣冷卻器 9臺 Q500m3/h T進52 T出39 ZLP93型具有結構緊湊、傳熱效率高、投資費用省、操作費用低、安裝、維護方便等優(yōu)點主要特點：空冷加水冷 利用管外水膜的蒸發(fā)強化管內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

9、發(fā)空冷采用光管，空氣阻力減小，所需的風量也小，水的蒸發(fā)耗量較低。設備材質說明:換 熱 管為不銹鋼玻節(jié)管；噴水管為不銹鋼；噴頭為ABS材料；水箱為普通鋼板內襯玻璃鋼防腐處理；百葉窗為PVC材質；構架為鋼結構。工作過程：用泵將設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，使管外表面形成連續(xù)均勻的薄水膜；同時風機將空氣從設備下部空氣吸入 窗口吸入，使空氣自下向上流動，橫掠水平放置的管束。此時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，強化管外傳熱。從而達到很好的冷卻效果。管外表面水膜的蒸發(fā)大

10、大地強化了管外傳熱，使設備總體傳熱效率明顯提高。風機向上抽吸空氣，加速管外表面水膜的蒸發(fā)，有利于強化管外傳熱，空氣、水走管外，空氣由下向上流動，噴淋水則由上往下流動，水、空氣與工藝介質為交叉錯流，水與空氣為逆流。這樣一來從流程布置上也強化了傳熱傳質過程。防凍措施:1.換熱器管束向后傾斜以排凈積水。2.前后管箱底板設置了排水閥，設備停運后，關閉進水閥，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。5、安全供水措施循環(huán)水泵采用二路獨立電源。電氣、儀表、計算機重要控制設備采用不間斷UPS供電（維持30min） 。軟水密閉及工業(yè)凈化水泵組均設置備用泵，自動切換。風口設

11、置事故水處理系統(tǒng)。除鹽水密閉系統(tǒng)設置主供水和補水事故柴油機泵組（10s內自動啟動），同時還有一路生產消防水管網供給。高爐自身帶有汽化冷卻（維持30min）。汽化工作原理 汽化冷卻是依靠回水管和送水管內工質（水和汽水混合物）的重度差形成的。事故狀態(tài)下，爐底、爐壁冷卻水受熱后，其中一部分水變成蒸汽，于是在送水管路中充滿著汽水混合物，工質的平均重度減??；而在不受熱的回水管中工質任是水，其重度較大。因此在送水管和回水管中產生了不平衡的壓力，促使工質能夠克服阻力，形成從高壓側向低壓側流動。也就是送水管中的汽水混合物向上流入脫氣罐內進行脫氣，脫氣后的水繼續(xù)流入回水管中循環(huán)。汽 化 冷 卻 原 理循環(huán)系統(tǒng)設

12、備名稱儀表名稱安裝位置補水系統(tǒng)軟水池流量表軟水池進水管軟水池液位計軟水池內軟水補水泵組流量計軟水補水泵組出水支管軟水補水泵組壓力表軟水補水泵供水總管、支管密閉循環(huán)系統(tǒng)主供泵組流量表主供水泵組出水總管流量表主供水泵組出水支管壓力表主供水泵支管進出水管壓力表主供水泵供水總管溫度表主供水泵供水總管高壓、增壓泵組流量表高壓、增壓供水泵組出水總管高壓泵組流量表高壓供水泵組出水支管壓力表高壓泵組進出水管壓力表高壓泵組供水總管增壓泵組流量表增壓供水泵組出水支管壓力表增壓供水泵進出水管蒸發(fā)空冷器流量表蒸發(fā)空冷器出水支管壓力表空冷器進出水支管溫度表空冷器進出水支管冷卻水回水總管壓力表高爐冷卻水回水總管溫度表高爐

13、冷卻水回水總管7、密閉系統(tǒng)水質管理指標高爐密閉循環(huán)系統(tǒng)（考核項目）（補水為反滲透除鹽水）高爐密閉循環(huán)系統(tǒng)（考核項目）（補水為反滲透除鹽水）腐蝕速率mm/a碳鋼0.075連續(xù)監(jiān)測；掛片時間：30天、60天、90天mm/a銅、不銹鋼鋼0.005附垢速率mg/cm2month15連續(xù)監(jiān)測；掛片時間：30天、60天、90天全鐵mg/l0.5每天一次濁度NTU10每天一次異氧菌總數(shù)個/ml5*104每周一次總硬度mg/l10每天一次PH 8-10每天一次亞硝酸根mg/l500每天一次8、密閉系統(tǒng)水質處理重點和難點1.由于密閉循環(huán)水之補充水為除鹽水，本身腐蝕性高，且冷卻設備均為高溫狀態(tài)，針對高溫腐蝕及表面

14、沉積考量，選用銅緩蝕劑及亞硝酸鹽復合配方，對高溫容忍度高同時要注意冷卻系統(tǒng)在冬天停用時的系統(tǒng)管路的防腐、結垢和水質穩(wěn)定處理。2.針對蒸發(fā)空冷器多銅材質金屬配以銅腐蝕抑制劑，防止腐蝕產生。3.微生物控制方面，經長期測試以快速及長效兩種，非氧化型殺菌劑間替使用，可維持良好之亞硝酸鹽控制及殺菌效果。除塵設備、空調、爐頂、液壓站、蒸發(fā)空冷器噴淋等系統(tǒng)設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：綜合泵組，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1650m3/h ，循環(huán)率97.75%，供水溫度為33 ，回水溫度43 ，送水SS 10 mg/l

15、 ，補充水量為67m3/h 。 盤片式過濾器反洗水進入反洗水池，由排水泵排至高爐渣處理處理系統(tǒng)，作為補充水 。 循環(huán)冷卻水經各用戶使用（間接式），升溫后的回水利用余壓經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，設旁通過濾器一臺，10%的總用水量經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)定水質防止管道產生污垢、腐蝕、菌藻繁殖，系統(tǒng)設緩蝕阻垢劑、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、除塵風機、空調、液壓站、助燃風機、煤粉噴吹空壓站、布袋干法除塵冷卻塔（

16、2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）2#旁濾泵反洗水調節(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）渣處理系統(tǒng)溢流排污噴淋回水調節(jié)閥生產消防水DN250DN350DN300DN150DN100DN300DN250DN250DN250DN350DN300DN200DN80DN200DN300DN300DN100DN100DN250DN250排污DN4007.39m3/h蒸發(fā)損失6.7m3/h風吹損失1.34m3/hDN100最大：1260m3/hDN50DN50殺菌、滅藻劑緩蝕、阻垢劑殺菌、滅藻劑緩蝕、阻垢劑3、主要設備綜合水泵 2臺 Q4

17、32m3/hH70m132 kw爐頂高壓供水泵 2臺 Q50m3/hH108m30kw過濾器供水反洗泵 2臺 Q280m3/hH26m132 kw噴淋水泵 4臺 Q381m3/hH37m55kw玻璃鋼冷卻塔 3臺 Q=300m3/h T進42 T出32盤片式過濾器 1臺 Q=230m3/h SS進50mg/L SS 出5mg/L玻璃鋼冷卻塔具有耐腐蝕、強度高、重量輕、體積小、占地少、美觀耐用，運輸、安裝和維修都較方便特點。采用逆流式熱交換技術，填料采用優(yōu)質的改性聚氯乙烯波片，以擴散淋水面積；通過布水裝置，實現(xiàn)均勻布水，增強冷卻效果，進風裝置采用玻璃鋼百葉片，減少飄水，氣流阻力小 。工作過程：凈

18、環(huán)回水回到冷卻塔上部的噴淋布水器布在塔內的填充層上，被空氣冷卻后重力下落至位于下部的集水池內，冷卻塔頂部的通風機使外部空氣以一定流速自下而上通過填料層，加強冷卻效果。循環(huán)系統(tǒng)設備名稱儀表名稱安裝位置凈環(huán)系統(tǒng)綜合泵組壓力表綜合供水泵組出水總管流量表綜合供水泵組出水總管溫度表綜合供水泵組出水總管無鐘爐頂泵組溫度表無鐘爐頂供水泵組出水總管壓力表無鐘爐頂供水泵組出水總管流量表無鐘爐頂供水泵組出水總管噴淋泵組溫度表噴淋供水泵組出水總管壓力表噴淋供水泵組出水總管流量表噴淋供水泵組出水總管旁濾泵組壓力表過濾器供水泵組出水總管流量表過濾器供水泵組出水總管冷卻塔溫度表冷卻塔進水總管補水管流量表凈化水補水總管凈循

19、環(huán)水池液位計凈循環(huán)水池內反洗水排水池液位計反洗水排水池直流系統(tǒng)直流水泵壓力表直流水泵出水總管流量表直流水泵出水總管壓力表直流水泵出水支管壓力、流量流量表直流水泵出水支管壓力、流量直流水池液位計直流水池內6、凈循環(huán)系統(tǒng)水質管理指標高爐凈環(huán)水系統(tǒng)（考核項目）（補水為生產消防水）高爐凈環(huán)水系統(tǒng)（考核項目）（補水為生產消防水）腐蝕速率mm/a碳鋼0.125連續(xù)監(jiān)測；掛片時間：30天、60天、90天mm/a銅、不銹鋼鋼0.005附垢速率mg/cm2month15連續(xù)監(jiān)測；掛片時間：30天、60天、90天全鐵mg/l1每天一次濁度NTU20每天一次CL-mg/l200每天一次PH 7-9每天一次異氧菌總數(shù)

20、個/ml105每周一次粘泥ml/m34不定期濃縮倍數(shù)1.5每周一次（由現(xiàn)場控制）總磷ppm4每天一次水中溶氧、溶固濃度隨水的蒸發(fā)而提高，引起系統(tǒng)腐蝕、結垢 。用戶系統(tǒng)材質腐蝕，CaCO3、Ca3(PO4)2等垢體生成，生物粘泥影響傳熱 。五、高爐直流水系統(tǒng)五、高爐直流水系統(tǒng) 本系統(tǒng)提供生產直流間斷用水。主要用戶：風口小套事故供水、爐喉灑水、出鐵場沖洗、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)水池內取水，經泵加壓后送至用戶，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)作為補充水。工藝簡介1#直流水泵 直流水池1#直流水泵風口小套事故用水爐喉灑水出鐵

21、廠沖洗爐殼噴水渣處理系統(tǒng)113m3/h237m3/hDN400DN300DN300DN250DN350工藝流程：直流水泵 2臺 Q=0-350m3/hH95m110 kw (2臺都為變頻電機）直流水系統(tǒng): 直流水泵出水總管壓力、流量測量 直流水泵出水支管壓力、流量監(jiān)視 直流水池液位測量主要設備：數(shù)據(jù)采集：六、鼓風機站凈循環(huán)水系統(tǒng)六、鼓風機站凈循環(huán)水系統(tǒng) 高爐鼓風機水處理系統(tǒng)主要用戶為鼓風站凝汽器冷卻、TRT、鐵前空壓站等設備間接冷卻水。 高爐鼓風機站凈循環(huán)水系統(tǒng)一期2座高爐配套一座循環(huán)水處理泵房，3臺鼓風機（2臺蒸汽、1臺電動）和2臺發(fā)電機，循環(huán)水總設計處理能37168m3/h ，回水溫度48 ，出水溫度33 ，循環(huán)率97.75%，系統(tǒng)補水量836.28m3/h 。旁濾反洗水外排作為渣處理水系統(tǒng)的補充水（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 鼓風機站鋼混冷卻塔T=43 T=33 T=33 DN2000DN1800DN1400DN1400DN1400DN1400DN1400DN1200DN1200DN1200DN1200DN1200TRT、空壓站水泵組、電鼓（3臺）旁濾水泵組（3臺）四用二備二用一備DN450二用一備DN300TRT、空壓站DN500DN400