宣鋼公司轉爐供水系統(tǒng)優(yōu)化實現(xiàn)節(jié)能降耗

常　虹

（河北鋼鐵集團宣鋼公司一鋼軋廠，河北　宣化075100）

宣鋼公司轉爐供水系統(tǒng)優(yōu)化實現(xiàn)節(jié)能降耗

常虹

（河北鋼鐵集團宣鋼公司一鋼軋廠，河北宣化075100）

摘要：本文介紹了河鋼集團宣鋼公司百噸轉爐爐區(qū)涼水塔風機由電力驅動改為由循環(huán)水回水驅動的改造背景及過程，并分析了其改造后節(jié)能效益及社會效益。

關鍵詞：涼水塔；水輪機；循環(huán)水

中國鋼鐵產業(yè)正處于結構調整和優(yōu)化升級的時期，面臨著日益嚴峻的資源和環(huán)境壓力，必須走資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展道路。在最大程度上節(jié)水、節(jié)電、回收和利用轉爐煤氣對于煉鋼節(jié)能降耗，減輕環(huán)境污染意義重大。

1　項目提出背景

河北鋼鐵集團宣鋼公司百噸轉爐爐區(qū)現(xiàn)已具有年產鋼400萬噸生產能力，其供水系統(tǒng)的優(yōu)劣對設備及工藝系統(tǒng)影響巨大，百噸爐區(qū)兩座110噸轉爐已投產10余年，120噸轉爐已投產5年，隨著主體設備的擴容改造，及原來的落后設計，百噸爐區(qū)3座轉爐水循環(huán)系統(tǒng)存在諸多缺陷。給鑄坯質量帶來不穩(wěn)定，除塵效果不佳，設備冷卻不到位影響設備使用壽命等諸多弊病，而且新水用量居高不下。因此，迅速對百噸爐區(qū)水系統(tǒng)優(yōu)化是解決問題的關鍵所在。

2　水系統(tǒng)冷卻水塔現(xiàn)狀及存在問題

宣鋼公司110噸爐區(qū)循環(huán)泵站和120噸爐區(qū)循環(huán)泵站，循環(huán)冷卻水涼水塔，原設計涼水塔頂部風機的傳動是由電力拖動，在塔頂配置電動機，主要運用電動機來驅動風筒楓葉的轉動。耗電量比較大，不具備節(jié)能條件。其中110噸泵站凈環(huán)水涼水塔頂部風機功率18.5KW,共2臺。軟環(huán)水涼水塔頂部風機功率30KW,共4臺。連鑄濁環(huán)水涼水塔頂部風機功率30KW,共2臺。120噸泵站凈環(huán)水涼水塔頂部風機功率22KW共2臺，120噸泵站二冷水涼水塔30KW1臺。運行模式為24小時連續(xù)運行,消耗電能較大。

120泵站的15臺涼水塔塔底為玻璃鋼材質，冬季結冰墜落后極易將塔底砸漏，由于玻璃鋼材質不易修補，造成漏水。塔底節(jié)水盤擋堰低且小，冷卻水飛濺外溢現(xiàn)象嚴重。

3　水系統(tǒng)冷卻水塔優(yōu)化技術改造方案

為節(jié)約電能，宣鋼公司對涼水塔進行了水輪機改造，以水輪機來替換電動機。水輪機的動力源來自循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的重力勢能和循環(huán)水泵的富余揚程。以水輪機驅動可以保證工業(yè)冷卻塔正常的工作參數(shù)，水輪機的輸出軸與風機相連驅動其轉動，而不依靠電能，從而有效的節(jié)約了電能。如圖1所示為水動風機冷卻塔的結構圖，水輪機的位置在布水系統(tǒng)的上部，水流經(jīng)水輪機以后的出水到布水的位差即可獲得0.5-1m的水頭。

改造需要把水輪機安裝在原減速箱基礎上，安裝風機接通進水管和水輪進口，接通布水器和水輪出口即可。圖2為冷卻塔專用水輪機。

圖1　水動風機冷卻塔結構

圖2　水輪機結構

從2010年3月開始陸續(xù)對110噸爐區(qū)凈環(huán)水涼水塔2#，軟環(huán)水2#，濁環(huán)水1#和2#，120噸泵站凈環(huán)水2#共5臺涼水塔進行了水輪機改造，節(jié)約了電能及備件費用。拆除原來的風扇驅動電機和減速機，改為水輪機驅動風扇葉旋轉，達到節(jié)約電能消耗的目的。改造后，將涼水塔頂部風機驅動由電力拖動改為水力驅動，利用上塔水出口損失的動壓驅動水輪機帶動風扇。為了保持生產的連續(xù)性，取消原來的電機、聯(lián)軸器及減速機等設備，從而節(jié)約了大量備件費。設備簡單化，從而降低了維修工的勞動強度。并加裝上水閥門，調節(jié)上水閥門達到調節(jié)水輪機輸出功率，從而調節(jié)風扇葉旋轉速度，達到調節(jié)水溫的目的。

同時，對120噸泵站的15臺涼水塔塔底進行改造，由原來的玻璃鋼底改為6mm鋼板，鋼板上下面做玻璃鋼防腐，擋堰加高200mm，外延200mm，有效地解決了塔底漏水問題。

4　運行效果

改造后運行效果良好，滿足煉鋼及連鑄水溫要求。

自11年4月份5臺涼水塔改造完畢后，涼水塔風扇電機停運，大量節(jié)約了電能，該設備運行穩(wěn)定。并且水輪機風扇轉速隨涼水量變化而變化，水量大轉速高，滿足了循環(huán)水降溫要求。經(jīng)過11年夏季高溫天氣，該廠所屬水系統(tǒng)水溫控制良好，滿足了生產需要。

5　實施后效果分析

通過對5臺涼水塔實施水輪機改造，節(jié)約了大量備件費用和電費，延長了水塔使用壽命，減少了對涼水塔的零修費用。

（1）設備簡單化，從而降低了維修工的勞動強度。

（2）取消原來的電機、聯(lián)軸器及減速機等設備，從而節(jié)約了大量備件費。

（3）節(jié)省了大筆電費

6　節(jié)能效益及社會效益

改造的5臺涼水塔電機功率和實際運行功率分別為：一臺凈環(huán)水18.5KW實際功率15KW，一臺軟環(huán)水30KW實際功率25KW，兩臺濁環(huán)水30KW實際25KW，一臺120泵站凈環(huán)水22KW實際18KW，一臺120噸泵站二冷水30KW實際功率25KW。合計節(jié)約總功率為15+25+25+25+18+25=133KW

年節(jié)約電費：133*24*365*0.52=60.58萬元

設備投資：100萬元。

設備使用壽命15年，備件和材料費用年節(jié)約20萬元。（主要為電機、減速機備件費）

年效益：60.58+20-100/15=73.91萬元

通過對百噸爐區(qū)水系統(tǒng)優(yōu)化改造達到了指標優(yōu)化、工藝順暢、節(jié)能降耗的目的。

水輪機代替電力拖動在冶金行業(yè)涼水塔上的應用，以及玻璃鋼涼水塔塔底采用鋼板結構的應用。為煉鋼工藝節(jié)約電耗提供了新的有效措施，為公司更好的發(fā)展提供了能源保證。

同時自動化程度的提高大大可以減小崗位勞動強度，為公司減員增效提供有利措施。

參考文獻：

［1］曲彩云，白剛.機械設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2004.

［2］王世輝，薛文陸.涼水塔風機驅動系統(tǒng)的節(jié)能改造［J］.氯堿工業(yè)，2010.