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(大连绿诺环境工程科技有限公司,辽宁大连116100)
1钢厂工业循环冷却水系统节能设计的意义
钢铁企业炼铁、炼钢、连铸、热轧、制氧、自备电厂等各单元=均有大量的工业循环冷却水用户,工业循环冷却水系统如同主工艺生产的生命线,对于正常的生产和维护设备的安全起着至关重要的作用。工业循环冷却水系统具有系统复杂、用户多、水量大、循环水介质种类多等特点。循环冷却水系统能耗也极高,用电负荷约占整个单元项目用电量的20%~30%,大型钢铁联合企!Ik单元内循环冷却水系统的能耗可达数千甚至上万千瓦。在工业循环冷却水系统设计过程中,贯彻节能措施,开展节能设计,降低水系统的电耗,将有助于控制整个项目的能耗,对于节能减排有积极的意义。 2钢厂工业循环冷却水系统的类别与组成
按循环水介质分类,钢铁企业工业循环冷却水系统通常可分为纯水(或软水)密闭式循环水处理系统、敞开式工业净循环水处理系统、浊循环水处理系统等。
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21纯水(或软水)密闭式循环水系统
纯水(或软水)密闭式循环水系统常用于关键设备的间接冷却。纯水(或软水)密闭式循环水系统内循环水基本与外界隔绝,以确保水质。常用的纯水(或软水)密闭式循环水系统的工艺流程如下“水处理站循环供水泵出水一工艺设备一板式换热器或蒸发空冷器一回水至水处理站循环供水泵。
22敞开式工业净循环水系统
敞开式工业净循环水系统常用于一般设备的间接冷却及作为换热器的冷媒水。工业净循环水系统为敞开式系统,也是最常见的循环水系统。工业净循环水系统常用的工艺流程为:水处理站循环供水泵出水一自清洗过滤器一工艺设备一冷却塔—冷水池一水处理站循环供水泵吸水;或换热器冷媒水出水(温度升高)一冷却塔一冷水池一换热器循环供水泵一自清洗过滤器—懊热器冷媒水进水。
超高压汞灯2.3浊循环水系统
浊循环水系统常用于冶金行业的炼铁、炼钢、连铸、热轧等单元的煤气清洗、冲渣、火焰切割、喷雾冷却、淬火冷却、精炼除尘等。浊循环水系统常用的工艺流程如下:1)煤气清洗浊循环水:废水一高架流槽—沸目颗粒分离器—辐流式沉淀池一热水池一冷却塔—冷水池一回水至用户:2)冲渣浊循环水:冲渣水一铁皮沟一旋流池一平流沉淀池(带撇油装置)一高速过滤器一冷却塔—,冷水池一回水至
用户:3j淬火冷却浊循环水:用户回水—铁皮沟——劫}(池_培B分水过滤—部分水上冷却塔一冷水池一与未冷却、过滤的水混合一回水至用户:4)火焰切割与喷雾冷却浊循环水:用户回水-一铁皮沟一旋流池—,平流沉淀池(带撇油装置)或化学除由沉淀器—睁教水池一冷却塔一冷水池—高速过滤器一回水至用户:5)精炼除尘浊循环水:用户回水一热井罐或热水池一混合池—+反应池—,平流沉淀池(或斜板沉淀池)一热水池一冷却塔—,冷水池一回水至用户。
3钢厂工业循环冷却水系统能耗的组成
按摩脚盆1)水量能耗。无论对于密闭式循环水系统、敞开式工业净循环水系统还是浊循环水系统,工艺设备用户都需要大量的循环冷却水,要供水则必须供电,用户多、水量大则用电需求量大,也意味着能耗高;用户少、水量小则用电需求量小,也意味着能耗小。
2)水压能耗。密闭式循环水系统、敞开式工业净循环水系统或是浊循环水系统,不同的工艺设备用户用水水压要求也不同,压力要求高则能耗高,压力要求低贝q能耗低。就水压能耗而言,密闭式循环水系统所须增加的水压用于补偿整个管网系统水头损失:而敞开式工业净循环水系统和浊循环水系统存在泄压点,供水压力根据用户要求并计算沿程管路的水头损失而定。敞开式工业净循环水系统虽然在车间工艺设备用户处是闭路管网,但到了水处理站有冷却塔,冷却塔就是敞开式工业净循环水系统的泄压点;浊循环水系统在工艺设备处就是泄压点,因为浊循环水一般是用来直接冷却工艺设备或冲
洗用的,必然泄压。所以,就水压能耗而言,由于敞开式工业净循环水系统和浊循环水系统都存在泄压能耗,因此密闭式循环水系统的水压能耗要远低于敞开式工!止净循环水系统和浊循环水系统。另外,在考虑水压能耗时,不仅要考虑供水压力的因素,也同时要考虑压力回水这一因素。对于循环水系统而言,有供水则必有回水。回水的压力必须能满足从主工艺单元车间回水至循环水处理站。
3)用水方式能耗。用水方式能耗主要体现在用水制度上。用水制度分为连续用水制度和间断用水制度。连续用水制度用电量一定高于间断用水制度,连续用水制度能耗也一定高于间断用水制度能耗。
4)热量能耗。工业循环冷却水,特别是闭式循环冷却水系统和敞开式工业净循环水系统,其主要作用是带走在生产过程中由工艺设备所产生的大量热量。对于工业循环冷却水系统而言,带走热量的主要设备是换热器、蒸发空冷器或冷却塔,如果采用换热器冷却作为间接冷却的手段,最后起冷却作用的还是冷却塔。冷却塔与蒸发空冷器要实现热量在循环水系统与大气之间的交换,势必也要消耗电力、能量。循环水系统供回水温差越大,需要交换的热量就越大,风机的电耗也越大,能耗就越高。另外,如果用户要求的水温低,也会直接导致冷却塔或蒸发空冷器用电量的增大和能耗的上升。
5)距离能耗。距离能耗主要是指水处理站与主体工艺单元车间之间的管道距离所产生的水头损失。供回水管路短,管道的水头损失就小,可以适当的降低供水水泵的电机功率,在长期的运行中可节约能源。以—座循环水量为10000m3/h的工业净循环水处理站为例,每缩短1O O m的供回水管路,每小时就可节约用电约40kW o
6)水力不平衡能耗。钢铁企业工业循环冷却水系统复杂、水量大、用户多且分散,用户位置的高低、用水量的大小也往往不同,在调试和生产运行过程中,各用户之间水力不平衡的现象时有发生。有的工艺设备用水点的用水量和供水压力始终偏小得不到满足,通常采取以下措施来应对:局部用户前增设新的加压泵场提高水压,如果直接从管网抽水则要求是被抽水的循环水总管管径足够大,不影响附近用户的用水,在整个循环水系统中增加总循环水量和水压。有的工艺设备用水点剩余水头过多,在大量泄水或处于超压状态,只能在管网上增设减压节流措施。水力不平衡不仅造成了循环水系统内部的混乱,影响生产,也大量浪费了能源,这就是所谓的水力不平衡能耗。
4小结
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电价查询总之,钢厂工业循环冷却水系统十分复杂,在节能设计日寸必须进行周密的考虑和详细的计算。盖型螺母
作者简介:魏治海,男,汉族,1974年生,99年给排水工程专业毕业,从事工业水处理工作10年。
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