一種高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，屬于高爐冷卻【技術(shù)領(lǐng)域】。該系統(tǒng)包括高壓冷卻設(shè)備、低壓冷卻設(shè)備、脫氣罐、換熱器、穩(wěn)壓膨脹罐組、供水泵組、高壓供水管、低壓供水管、高壓回水管、冷卻壁供水環(huán)管、爐底供水環(huán)管、回水環(huán)管、回水總管。優(yōu)點(diǎn)在于，將高壓泵組、低壓泵組整合為一個(gè)高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)的供水泵組，整合后的供水泵組減少了低壓泵組、補(bǔ)水泵、安全供水泵及冷媒水泵數(shù)量，減少并簡(jiǎn)化了供、回水管道數(shù)量及布置；通過冷卻高壓冷卻設(shè)備的冷卻水再來冷卻低壓冷卻設(shè)備，達(dá)到降低高爐冷卻總循環(huán)水量及揚(yáng)程。通過上述種種技術(shù)達(dá)到減少初期投資，后期運(yùn)行費(fèi)用的效果。
【專利說明】一種高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高爐冷卻【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是提供了一種高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系 統(tǒng)，適用于任何容積的高爐冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐軟水密閉循環(huán)冷卻最早應(yīng)用于上世紀(jì)60年代的歐洲，起初多采用高溫軟水 冷卻，后隨煉鐵工藝的發(fā)展逐步演變?yōu)榈蜏剀浰鋮s。目前高爐軟水密閉循環(huán)冷卻均采用 低溫軟水。高爐軟水密閉循環(huán)冷卻因其補(bǔ)水量小、回水不泄壓、管路不易結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)成為現(xiàn) 代化大型高爐煉鐵生產(chǎn)節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。
[0003]目前在建或已建的高爐煉鐵項(xiàng)目中，高爐冷卻系統(tǒng)大致分為兩類。第一類:高爐冷 卻系統(tǒng)由幾個(gè)軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)組成。每個(gè)系統(tǒng)只對(duì)高爐或熱風(fēng)爐區(qū)域一部分冷卻器 進(jìn)行冷卻，各系統(tǒng)獨(dú)立，冷卻水不共用。這種設(shè)計(jì)存在的最大不足在于整個(gè)高爐冷卻系統(tǒng)循 環(huán)水量大(相應(yīng)換熱器的軟水冷媒水也很大)，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗相比較大，冷卻水溫升小， 未充分利用軟水冷卻溫升允許范圍；最大優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，互不影響；各系統(tǒng) 內(nèi)部工藝流程簡(jiǎn)單，易于調(diào)節(jié)，安全、維護(hù)措施簡(jiǎn)單、可靠。第二類:高爐冷卻系統(tǒng)由高爐冷 卻壁、爐底、熱風(fēng)爐區(qū)域的冷卻設(shè)備等串、并聯(lián)組成一個(gè)聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利 用高爐冷卻壁、爐底的回水再次加壓供給其余區(qū)域冷卻。這種設(shè)計(jì)的最大不足在于管路系 統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，試車調(diào)試難度大，運(yùn)行時(shí)安全、維護(hù)措施復(fù)雜、可靠性欠佳；最大的優(yōu)點(diǎn)在于系 統(tǒng)冷卻循環(huán)水量較小(相應(yīng)換熱器軟水冷媒水也較小)，約為獨(dú)立系統(tǒng)循環(huán)水量的50-60%， 初期建設(shè)投資及運(yùn)行動(dòng)力消耗均比相比獨(dú)立系統(tǒng)小。
[0004]節(jié)能節(jié)水且操作、維護(hù)、安全措施簡(jiǎn)單易行一直以來都是冷卻系統(tǒng)追求的目標(biāo)，縱 觀上述兩大類冷卻系統(tǒng)，簡(jiǎn)單易行的系統(tǒng)不節(jié)能；節(jié)能的系統(tǒng)又錯(cuò)綜復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)開發(fā) 出了一種高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，意在于冷卻系統(tǒng)更節(jié)能、節(jié)水的同時(shí)，調(diào)試、操作，維 護(hù)、安全簡(jiǎn)單易行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，改變?cè)欣鋮s系統(tǒng)獨(dú) 立或聯(lián)合的聯(lián)接模式，簡(jiǎn)化管路布置，精簡(jiǎn)泵組、罐組數(shù)量并簡(jiǎn)化其布置，最大化共用冷卻 水、換熱器，降低冷卻系統(tǒng)建設(shè)投資并使運(yùn)行動(dòng)力消耗更小。
[0006]本實(shí)用新型包括高壓冷卻設(shè)備、低壓冷卻設(shè)備、脫氣罐10、換熱器11、穩(wěn)壓膨脹罐 組12、供水泵組、高壓供水管13、低壓供水管14、高壓回水管15、冷卻壁供水環(huán)管16、爐底供 水環(huán)管17、回水環(huán)管18、回水總管19 ;供水泵組分別與高壓供水管13、低壓供水管14連接， 高壓供水管13與串并聯(lián)后的高壓冷卻設(shè)備連接，高壓冷卻設(shè)備再與高壓回水管15連接，高 壓回水管15、低壓供水管14并聯(lián)且均與冷卻壁供水環(huán)管16、爐底供水環(huán)管17連接，冷卻壁 供水環(huán)管16、爐底供水環(huán)管17再分別與串并聯(lián)后的低壓冷卻設(shè)備連接，低壓冷卻設(shè)備再與 回水環(huán)管18、回水總管19、脫氣罐10、換熱器11、穩(wěn)壓膨脹罐組12順序連接回至供水泵組。[0007]供水泵組由高、低壓泵組構(gòu)成，軟水經(jīng)由供水泵組中高、低壓泵組加壓后各形成一根高壓供水管13和低壓供水管14，其中，高壓供水管13向高壓冷卻設(shè)備供水，冷卻后的回水匯合至高壓回水管15后再分成兩路，分別向冷卻壁供水環(huán)管16及爐底供水環(huán)管17供水，經(jīng)由冷卻壁供水環(huán)管16及爐底供水環(huán)管17的冷卻水再分別向低壓冷卻設(shè)備供水；低壓供水管14在高爐本體區(qū)域分成兩路，分別向冷卻壁供水環(huán)管16及爐底供水環(huán)管17供水，經(jīng)由冷卻壁供水環(huán)管16及爐底供水環(huán)管17的冷卻水再分別向低壓冷卻設(shè)備供水，冷卻低壓冷卻設(shè)備后的冷卻水經(jīng)由回水環(huán)管18匯集后經(jīng)兩路回水總管19，依次分別經(jīng)過脫氣罐10脫氣，換熱器11降溫，穩(wěn)壓膨脹罐組12最終回至供水泵組高、低壓泵組入口處，從而形成一個(gè)循環(huán)回路。
[0008]高壓冷卻設(shè)備包括風(fēng)口大套4、風(fēng)口中套5，風(fēng)口小套3、熱風(fēng)閥(含倒流休風(fēng)閥)6，風(fēng)口中套5與熱風(fēng)閥(含倒流休風(fēng)閥)6串聯(lián)后再分別與風(fēng)口大套4、風(fēng)口小套3并聯(lián)，低壓冷卻設(shè)備包括爐底水冷管8、冷卻壁前排管7、冷卻壁后排管(或直吹管)9，爐底水冷管8與冷卻壁后排管(或直吹管)9串聯(lián)后再與冷卻壁前排管7并聯(lián)。
[0009]本實(shí)用新型所述的穩(wěn)壓膨脹罐組設(shè)在供水泵組泵房?jī)?nèi)，穩(wěn)壓膨脹罐組數(shù)量為I或2組。
[0010]本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn):
[0011]1、冷卻系統(tǒng)供水泵組由高、低壓泵組共同構(gòu)成；冷卻系統(tǒng)供水總管共兩根，分別由高、低壓泵組獨(dú)立供給。冷卻系統(tǒng)回水總管共兩根，回水總管在高壓泵組、低壓泵組入口處相互連通且與穩(wěn)壓膨脹罐組相聯(lián)通；
[0012]2、冷卻系統(tǒng)共用一組穩(wěn)壓膨脹罐組；
[0013]3、冷卻高壓冷卻設(shè)備的冷卻水僅來自高壓泵組，冷卻低壓冷卻設(shè)備冷卻水由供水泵組高、低壓泵組共同供給；
[0014]4、來自高壓泵組的冷卻循環(huán)水量應(yīng)占冷卻系統(tǒng)總循環(huán)冷卻水量的40?60% ；
[0015]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于:將高壓泵組、低壓泵組整合為一個(gè)高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)的供水泵組，通過將高爐本體及熱風(fēng)爐區(qū)域冷卻設(shè)備即高、低壓冷卻設(shè)備特別的串、并聯(lián)連接構(gòu)成了一個(gè)完整軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)。整合后的供水泵組減少了低壓泵組、補(bǔ)水泵、安全供水泵及冷媒水泵數(shù)量，減少并簡(jiǎn)化了供、回水管道數(shù)量及布置；通過冷卻高壓冷卻設(shè)備的冷卻水再來冷卻低壓冷卻設(shè)備，達(dá)到降低高爐冷卻總循環(huán)水量及揚(yáng)程。通過上述種種技術(shù)達(dá)到減少初期投資，后期運(yùn)行費(fèi)用的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)實(shí)施方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及流程圖。其中，高壓泵組1、低壓泵組2、風(fēng)口小套3、風(fēng)口大套4、風(fēng)口中套5、熱風(fēng)閥(或倒流休風(fēng)閥)6、冷卻壁前排管7、爐底水冷管8、冷卻壁后排管(或直吹管)9、脫氣罐10、換熱器11、穩(wěn)壓膨脹罐組12、高壓供水管13、低壓供水管14、高壓回水管15、冷卻壁供水環(huán)管16、爐底供水環(huán)管17、回水環(huán)管19
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型包括高壓冷卻設(shè)備、低壓冷卻設(shè)備、脫氣罐10、換熱器11、穩(wěn)壓膨脹罐組12、供水泵組、高壓供水管13、低壓供水管14、高壓回水管15、冷卻壁供水環(huán)管16、爐底供 水環(huán)管17、回水環(huán)管18、回水總管19 ;供水泵組分別與高壓供水管13、低壓供水管14連接， 高壓供水管13與串并聯(lián)后的高壓冷卻設(shè)備連接，高壓冷卻設(shè)備再與高壓回水管15連接，高 壓回水管15、低壓供水管14并聯(lián)且均與冷卻壁供水環(huán)管16、爐底供水環(huán)管17連接，冷卻壁 供水環(huán)管16、爐底供水環(huán)管17再分別與串并聯(lián)后的低壓冷卻設(shè)備連接，低壓冷卻設(shè)備再與 回水環(huán)管18、回水總管19、脫氣罐10、換熱器11、穩(wěn)壓膨脹罐組12順序連接回至供水泵組。
[0018]如圖1所示，供水泵組由高壓泵組I和低壓泵組2組成，其中高壓泵組I將軟水加 壓后在高爐本體區(qū)域分成三部分，一部分冷卻風(fēng)口小套3，一部分冷卻風(fēng)口大套4，最后一 部分冷卻串聯(lián)的風(fēng)口中套5、熱風(fēng)閥(含倒流休風(fēng)閥)6，上述三部分回水匯至高壓回水管15 后在高爐本體區(qū)域出鐵場(chǎng)下再分成兩路，其一進(jìn)入冷卻壁供水環(huán)管13，冷卻冷卻壁前排管 7 ;其二進(jìn)入爐底供水環(huán)管14,冷卻串聯(lián)的爐底水冷管8、冷卻壁后排管(或直吹管)9 ;這兩 路回水經(jīng)由回水環(huán)管15進(jìn)入回水總管19，經(jīng)過脫氣罐10、換熱器11、穩(wěn)壓膨脹罐組12回至 軟水密閉循環(huán)供水泵組高、低壓泵組入口。
[0019]低壓泵組2將軟水加壓后在高爐本體區(qū)域出鐵場(chǎng)下分成兩部分，其一進(jìn)入冷卻壁 供水環(huán)管16，冷卻冷卻壁前排管7 ;其二進(jìn)入爐底供水環(huán)管17，冷卻串聯(lián)的爐底水冷管8、冷 卻壁后排管(或直吹管)9 ;這兩部分回水經(jīng)由回水環(huán)管15進(jìn)入回水總管19，經(jīng)過脫氣罐 10、換熱器11、穩(wěn)壓膨脹罐組12回至軟水密閉循環(huán)供水泵組高、低壓泵組入口。
[0020]采用本流程時(shí)，本發(fā)明專利總循環(huán)水量與各自獨(dú)立的軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)相 t匕，總循環(huán)水量約減少40?50%，高壓泵組揚(yáng)程略約提高10?15%、高壓泵組水泵數(shù)量減 少，低壓泵組揚(yáng)程相當(dāng)，低壓泵組水泵數(shù)量減半，冷卻系統(tǒng)換熱器數(shù)量大致減半(相應(yīng)二次 冷媒水循環(huán)量及水量相應(yīng)減半)，本發(fā)明一次性建設(shè)投資較之獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)約減少30%， 每年冷卻系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用較之獨(dú)立冷卻系統(tǒng)約減少30%?40%，此外管道數(shù)量、長(zhǎng)度都相應(yīng)減 少。
【權(quán)利要求】
1.一種高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括高壓冷卻設(shè)備、低壓冷卻設(shè)備、脫氣罐、換熱器、穩(wěn)壓膨脹罐組、供水泵組、高壓供水管、低壓供水管、高壓回水管、冷卻壁供水環(huán)管、爐底供水環(huán)管、回水環(huán)管、回水總管；其特征在于，供水泵組分別與高壓供水管(13)、低壓供水管(14)連接，高壓供水管(13)與串并聯(lián)后的高壓冷卻設(shè)備連接，高壓冷卻設(shè)備再與高壓回水管(15)連接，高壓回水管(15)、低壓供水管(14)并聯(lián)且均與冷卻壁供水環(huán)管(16)、爐底供水環(huán)管(17)連接，冷卻壁供水環(huán)管(16)、爐底供水環(huán)管(17)再分別與串并聯(lián)后的低壓冷卻設(shè)備連接，低壓冷卻設(shè)備再與回水環(huán)管(18)、回水總(19)、脫氣罐(10)、換熱器(11)、穩(wěn)壓膨脹罐組(12)順序連接回至供水泵組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的高壓冷卻設(shè)備包括風(fēng)口大套(4)、風(fēng)口中套(5)，風(fēng)口小套(3)、熱風(fēng)閥(6)，風(fēng)口中套(5)與熱風(fēng)閥(6)串聯(lián)后再分別與風(fēng)口大套(4)、風(fēng)口小套(3)并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的熱風(fēng)閥(6)含倒流休風(fēng)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的低壓冷卻設(shè)備包括爐底水冷管(8)、冷卻壁前排管(7)、冷卻壁后排管(9)，爐底水冷管(8)與冷卻壁后排管(9)串聯(lián)后再與冷卻壁前排管(7)并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的冷卻壁后排管(9)能夠用直吹管代替。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的穩(wěn)壓膨脹罐組(12)設(shè)在供水泵組泵房?jī)?nèi)，穩(wěn)壓膨脹罐組數(shù)量為I或2組。
【文檔編號(hào)】C21B7/10GK203411556SQ201320499884
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】李云, 毛慶武, 錢世崇, 寇彥德, 姚軾, 唐安萍, 鄭冰, 王斌, 戴建華 申請(qǐng)人:北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司