高炉水系统1(赵俊强)090322
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1、高炉循环水系统工艺高炉循环水系统工艺 炼铁给水系统主要用于：高炉、热风炉冷却；鼓风机站用水；炉渣的粒化和干渣的喷水等。水在使用过程中，一部分水仅被加热，另一部分水不仅被加热而且被污染。未被污染的热废水，经冷却后循环使用。被污染的废水，经适当处理后循环使用，或供其他用户继续使用。 炼铁系统对连续给水的要求十分严格，一旦中断用水，不但会引起停产造成损失，使连续生产作业失调，而且还可能会使某些受冷却水保护的设备被烧坏，严重时还会造成重大事故。因此，除必须做到连续供水外，对中断给水会造成设备毁坏的用户，还要采取特殊的安全供水措施。 炼铁给水系统主要采用循环给水，并尽可能提高循环利率。 根据高炉工艺对水
2、的水压、水温、水质的不同要求，水处理系统设施主要系统有： 联合除盐水密闭循环系统 高炉净循环系统 直流水供水系统 鼓风机站净循环系统 渣处理系统 铸铁机浊循环系统高炉本体采用除盐水联合闭路循环冷却，用户主要有: 高炉冷却壁、炉底、风口（小套、中套）、直吹管、热风阀等。总循环水量为 3500 m3/h ，供水温度为 40 ，系统温升12 ，循环率为 99.95 ，软水补充水量1.75m3/h ，最大补水能力为100 m3/h 。为了保护高炉生产设备的安全，凡不得断水的部位均设有安全供水措施 。可靠性高，因采用除盐水强制循环，可以承受热流密度大幅度波动，无结垢、无腐蚀、寿命长，炉役末期冷却器损坏率
3、较小。耗水耗能小，无蒸发，耗水量仅为循环水量的0.11%。供排水系统简化，投资少，占地少。 高炉联合软水密闭循环系统包括: 高炉冷却壁主供水泵组，高炉风口小套高压供水泵组，高炉风口中套及热风阀中压供水泵组，布置在主循环泵房。 主供水泵组将冷却后的除盐水送至冷却壁供水环管，一部份水冷却冷却壁直冷管，一部分水先经过炉底再冷却冷却壁蛇行管，两部份回水至冷却壁回水集管；回水中的一部分经高压增压泵组加压供风口小套冷却，一部分经中压增压泵组加压供风口中套、热风阀及直吹管等冷却，其余回水采用采用旁通，三部分回水均进入脱气罐脱气后，利用余压再经回水总管进入蒸发空冷器 ，经冷却后循环使用 第1-3 段炉底、炉缸
4、为低铬铸铁光面冷却壁，厚度165mm第 4 段风口带为球墨铸铁光面冷却壁，厚度165/400mm第5、6、7 段为国产铜冷却壁，壁体厚度115mm第8-10 段为球墨铸铁双层水冷管镶砖冷却壁，壁体厚度为345mm第11-13 段为单层水冷管镶砖冷却壁，壁体厚 230mm第14 段为倒扣镶砖冷却壁，厚度 230mm冷却壁的构造炉底 高炉冷却壁蛇形管1#小套高压泵2#小套高压泵1#中套增压泵2#中套增压泵风口小套热风阀直吹管风口中套脱气罐稳压罐HHLL1#主供水泵 3#主供水泵 2#主供水泵柴油机供水泵 蒸发空冷器 1#补水泵 2#补水泵柴油机补水泵除盐水补水池除盐水外管网杀菌、灭藻剂缓蚀、阻垢剂
5、DN800DN800DN500DN700DN500DN800DN800生产消防水（2格）DN700DN600DN500DN450DN450DN400DN450DN400DN450DN400DN150DN150DN200DN100DN250DN400DN25DN253500m3/h2900m3/h600m3/h2060m3/h910m3/h1150m3/h最小：1.75m3/h最大：17.5m3/hDN600除盐水密闭系统注水流程除盐水密闭系统正常循环流程 1#主供水泵 2#主供水泵1#中套增压泵1#小套高压泵 1#补水泵炉底 高炉冷却壁蛇形管1#小套高压泵2#小套高压泵1#中套增压泵2#中套增
6、压泵风口小套热风阀直吹管风口中套脱气罐稳压罐HHLL1#主供水泵 3#主供水泵 2#主供水泵柴油机供水泵 蒸发空冷器 1#补水泵 2#补水泵柴油机补水泵除盐水补水池除盐水外管网杀菌、灭藻剂缓蚀、阻垢剂DN800DN800DN500DN700DN500DN800DN800生产消防水（2格）DN700DN600DN500DN450DN450DN400DN450DN400DN450DN400DN150DN150DN200DN100DN250DN400DN25DN253500m3/h2900m3/h600m3/h2060m3/h910m3/h1150m3/h最小：1.75m3/h最大：17.5m3/h
7、DN6001#主供水泵1#中套增压泵2#中套增压泵 2#主供水泵增压泵组出现故障时的流程1#小套高压泵2#小套高压泵全停电事故柴油机供水泵全停电但事故柴油机故障脱气罐的作用：脱气罐的功能主要是使气水分离。脱气罐的原理：当回水进入脱气罐后，由于脱气罐的过水断面积较大，降低了水流速，使气体从水流中浮升到脱气罐顶部。水在管内流速一般为12.5m/s，扩大断面使水流速为0.10.2m/s即可溢出气体。脱气罐设置在系统的最高处。主要是利用水具有热胀冷缩的特性。总容积由三部分组成：1、膨胀管水容积V2、安全水容积（V的 2030%）3、氮气容积Vn膨胀罐：吸收系统因水温升高而引起的体积膨胀。充氮气，稳定系
8、统的工作压力，提高冷却水的欠热度。系统泄漏（法兰、阀门、管道漏水），罐内液体、气体容积变化。对系统水位进行监控，水位信号与补水泵联锁。排气作用。膨胀罐的作用：膨胀罐的位置： 膨胀罐可布置在系统的任何部位。安全供水措施循环水泵采用二路独立电源。系统配套蒸发空冷器和炉顶水冷系统在全停电时，供事故应急电源（UPS）供电（维持30min） 。电气、仪表、计算机重要控制设备采用不间断UPS供电（维持30min） 。软水密闭及工业净化水泵组均设置备用泵，自动切换。风口设置事故水处理系统。除盐水密闭系统设置主供水和补水事故柴油机泵组（10s内自动启动），同时还有一路生产消防水管网供给。高炉自身带有汽化冷却（
9、维持30min）。汽化工作原理 汽化冷却是依靠回水管和送水管内工质（水和汽水混合物）的重度差形成的。事故状态下，炉底、炉壁冷却水受热后，其中一部分水变成蒸汽，于是在送水管路中充满着汽水混合物，工质的平均重度减小；而在不受热的回水管中工质任是水，其重度较大。因此在送水管和回水管中产生了不平衡的压力，促使工质能够克服阻力，形成从高压侧向低压侧流动。也就是送水管中的汽水混合物向上流入脱气罐内进行脱气，脱气后的水继续流入回水管中循环。汽 化 冷 却 原 理除盐水补水系统: 软水池进水管流量测量 软水池液位测量 软水补水泵组出水支管流量 软水补水泵供水总管、支管压力测量除盐水密闭系统: 主供水泵组出水总
10、管流量测量 风口小套、中套、热风阀供水泵组出水总管流量测量 蒸发空冷器出水支管流量测量 主供水泵组出水支管流量监视 风口中套、热风阀供水泵组出水支管流量监视 高压供水泵组出水支管流量监视 主供水泵支管进出水管压力测量 主供水泵供水总管压力、温度测量 风口中套、热风阀供水泵进出水管压力测量 风口小套水泵进出水管压力测量 风口小套水泵供水总管压力测量 高炉冷却水回水总管压力、温度测量 空冷器进出水支管压力、温度测量循环系统设备名称仪表名称安装位置补水系统软水池流量表软水池进水管软水池液位计软水池内软水补水泵组流量计软水补水泵组出水支管软水补水泵组压力表软水补水泵供水总管、支管密闭循环系统主供泵组流
11、量表主供水泵组出水总管流量表主供水泵组出水支管压力表主供水泵支管进出水管压力表主供水泵供水总管温度表主供水泵供水总管高压、增压泵组流量表高压、增压供水泵组出水总管高压泵组流量表高压供水泵组出水支管压力表高压泵组进出水管压力表高压泵组供水总管增压泵组流量表增压供水泵组出水支管压力表增压供水泵进出水管蒸发空冷器流量表蒸发空冷器出水支管压力表空冷器进出水支管温度表空冷器进出水支管冷却水回水总管压力表高炉冷却水回水总管温度表高炉冷却水回水总管主供水泵 3台 Q2020m3/hH59m500kw 主供水柴油机泵 1台 Q2020m3/hH59m508kw软水补水泵 2台 Q100m3/hH80m37kw
