5高炉水系统工艺改造实践[1].doc

邯钢5高炉水系统工艺改造方案及思考李春民焦清卫摘要本文重点介绍了邯钢5高炉水系统工艺改造方案表面蒸发空冷器在北方地区的应用并对系统以后的改进提出了思考建议关键词开路冷却闭路冷却表面蒸发空冷器汽化冷却邯钢原5高炉于1992年建成投产炉容1260m3水系统工艺采用开路冷却和闭路冷却结合对高炉风渣口炉体热风炉系统进行冷却2005年6月份5高炉进行扩容扩容容积为2000m31原状11高炉系统111主要泵组设置开路系统1D两台20sh19开一备一凉水泵组2D五台12sh6A开三备二供高炉大中套3D三台200D435开二备一供高炉小套9D两台300WFBAD2开一备一过滤泵组10D两台6LP10开一备一过滤反洗泵组70m2机力通风塔3座附设柴油机组实现事故供水闭路系统4D两台10shMF6开一备一供高炉热风阀5D五台14shMF9B320sh92开三备二供高炉炉体冷却用水空气冷却器冷却方式附设柴油机组实现事故供水112主要存在问题5高炉投入运行后就一直不能顺行水系统冷却强度不能满足高炉要求在90年代中期先后对炉体冷却系统进行改造将炉底13段闭路冷却用水改为开路供水闭路系统新增8台空冷器但仍未从根本上解决问题由于干式空冷在北方地区尤其是干热地区根本无法满足高炉冷却需要甚至在增加流量情况下对系统保持正压产生影响导致局部进气造成系统出现跑空车严重威胁高炉生产系统停电仪表气系统失压保安柴油马达启动后由于气动阀门气源气压问题而不能正常向系统提供保安水柴油马达供水能力低不足系统循环量的502改造方案21用水量及用水要求211高炉软水密闭系统用水量表1用户名称水量m3h供水温度温升使用制度冷却壁直冷管33004075连续炉底蛇形管炉喉钢砖5504075连续无钟炉顶50404连续热风阀420485连续总循环水量4320212高炉净环用水量表2用户名称水量M3h供水接点050m使用制度压力Mpa温度温升小套980150405连续中套700075405连续大套80075405连续直吹管84075405连续合计1844213高炉其它用水量表3用户名称水量m3h供水接点050m回水接点使用制度压力MPa温度压力MPa炉壳喷水30007540回收后期连续炉喉洒水10007540不回收不定期粗煤气3007540不回收不定期槽下清洗1007540不回收不定期主皮带消防15不回收214水质要求表4项目单位软水循环净循环PH8979总硬度dHo125CLmgl50200SO42mgl150250铁mgl0305SiO2mgl4050SSmgl520溶解固体mgl400800油mgl无1导电率scm3001600污垢热阻值m2KW08610417234410422软水补充水系统221工艺流程来自脱盐水制备站的软水进入软水贮水箱再由软水补充水泵加压至软水密闭循环水系统在事故状态下设有紧急补充净化水措施即人工开启净化水补充水管上的手动阀门向闭路系统补充净化水222主要设备及构筑物1软水箱数量2台2软水补水泵组型号卧式离心泵2台1用1备Q100m3hH80m3事故柴油机泵补水泵型号卧式离心泵1台性能Q100m3hH80m23高炉软水密闭循环水系统231工艺流程高炉软水密闭循环水系统分为三个子系统无钟炉顶用水来自三软水站排水作为鼓风机站补充水炉体供水泵组将冷却后的软水送至高炉冷却壁直冷管炉底蛇形管冷却最终所有回水进入脱气罐脱气后再经表面蒸发式冷却器冷却经冷却后循环使用热风阀供水泵组将冷却后的软水送至热风阀冷却最终所有回水进入脱气罐脱气后再经原有干式空冷器冷却经冷却后循环使用回路中设有相应的脱气罐和膨胀罐来保证回路的压力稳定和水量平衡在整个运行过程中系统是密闭循环的水质不受外界污染为保证系统水质稳定设有加药装置当水处理发生停电事故水泵无法正常工作时由柴油机泵向用户供水事故供水量2550m3h232主要设备1炉体供水泵组一卧式离心泵14SH9B2台1用1备2炉体供水泵组二卧式离心泵20SH93台2用1备3事故柴油机泵卧式离心泵14SH9B2台4热风阀供水泵组卧式离心泵10SHMF62台1用1备5表面蒸发式冷却器数量8台性能Q550m3ht1t248396干式空冷器数量8台7加药装置1套8炉体热风阀冷却系统自清洗过滤器各一台1台Q4000m3h9储气罐进口加装止回阀失电时保压24高炉净循环水系统241工艺流程风口小套中套大套直吹管高炉后期喷淋使用后的水由水箱收集利用水箱高度差将水送回水处理热水池再由泵将热水送上冷却塔冷却后流入冷水池再由各泵组加压送至各用户循环使用为了除去循环冷却过程中带入的尘埃将10循环水用泵送至旁通过滤器进行过滤过滤器反洗水排入外部排水管网最终进入全厂污水处理厂处理回用为保证水质设有缓蚀阻垢剂杀菌灭藻剂加药装置当水处理发生停电事故水泵无法正常工作时由柴油机泵向用户供水事故供水量1080m3h242主要设备及构筑物1热水池2冷却塔供水泵组卧式离心泵2台1用1备3冷却塔3座风机直径4700mm4冷水池5小套供水泵组卧式离心泵3台2用1备6大中套供水泵组用户大中套开口机液压站炉喉洒水重力除尘器旋风除尘器高炉后期喷淋等卧式离心泵12SH6A5台正常2用3备后期3用2备最大可达4用1备7事故柴油机泵卧式离心泵1台Q1080m3hH57m8旁通过滤器结构形式钢制砂压力过滤器数量3台2600mm9旁滤泵立式离心泵100LP1420222台1用1备10反洗泵立式离心泵6LP102台1用1备11加药装置1套25事故用水当发生事故停电水泵不能正常运行时三台事故柴油机泵自动投入运行事故柴油机补水泵7D3不启动同时相关的气动阀门自动开启其中二台供冷却壁炉底热风阀软水系统用水一台供风口小套风口中套风口大套净环水系统用水当事故柴油马达不能自动投入运行时立即手动启动柴油马达闭路系统的汽化冷却旁通阀门设在高炉炉台下当发生事故停电时立即打开汽化冷却旁通阀门若软水闭路系统两台柴油机泵正常启动或有一台正常启动人为关闭汽化冷却阀门若软水柴油机泵均未能正常启动应使汽化冷却阀门始终处于开启状态以保证系统实现汽化冷却以确保炉体软水系统的冷却进尔保证高炉设备安全邯郸钢铁集团公司设计院由下公司动力室056015焦清卫03106072411在事故供水期间软水系统补充水依靠事故供水柴油机补水泵进行补水3改造效果供水能力加强解决了干式空冷难以保证夏季水温问题使用了表面蒸发空冷器既有效利用了北方气温低时的寒冷条件降低了能耗又解决了水温问题解决了系统出现负压问题事故供水能力得以解决增加了事故补水系统运行更加安全4几点思考41汽化冷却方案的考虑汽化冷却在水站加装气动阀门与柴油马达系统连锁一旦出现两路电源失电汽化冷却阀门自动打开保证汽化冷却42表面蒸发空冷器的冷却系统热量散发主要靠在铜管表面形成水膜直接汽化带走热量原设计为工业水管网直接供给河水硬度高容易造成表面蒸发空冷器铜管外冷却侧结垢影响直接汽化冷却散热效果需要定期化学清洗改为循环水喷淋可降低结垢现象因为循环系统进行了水质稳定投加了阻垢缓蚀剂43表面蒸发空冷器的冷却系统每组表蒸空冷器均附带水泵这样设备台数多且在高空加上配电系统不利于管理和维护设备集中选型和中压水共用一个系统既减少投资又便于管理44高炉后期喷淋水应该回收降低系统消耗水量