盖世海,李蕙敏(济南济钢设计院,山东济南250101)摘要:利用BR1.1XC(1.0/100)142板式换热器对高炉冷却系统进行改造,采用低温矿井水作为冷冻水,替代冷却塔,节省了一次性建设费用和日常运行费用。应用表明,高炉供水温度稳定在30 ~ 36℃,比冷却塔供水温度低15℃左右。关键词:高炉;冷却系统;低温矿井水;板式换热器分类号:F066.7文献识别码:B文号:1004-4620(2005)03-0029-02 1引用在大多数冶金企业中,冷冻水的冷却是通过新建一座以空气体为冷却介质的冷却塔来完成的,其冷却效果随季节而波动。济钢3号、5号高炉炉体冷却采用空冷却器,冷却成本高。济钢张马屯矿为了充分利用现有资源和大量16 ~ 18℃的矿井水,降低成本,对高炉冷却系统进行了改造。冷却采用板式换热器,板式换热器冷却水采用济钢张马屯矿井水,替代冷却塔,节省一次性建设费用和日常运行费用,不消耗冷却水,不影响下一用户使用。充分利用了现有资源和矿井水的低温优势,取得了良好的经济和社会效益。2板式换热器数量及参数的确定2.1板式换热器数量的确定济钢张马屯矿的水排出后直接作为济钢供水系统。供水流量1300m3/h,全年供水温度不超过19.5℃。而板式换热器要求冷媒水的补给温度不能大于32℃。因此,采用济钢张马屯矿井水作为高炉换热器的冷冻水,出水控制在30℃以下,进入大水池。这样就充分利用了矿井水的低温优势,既不会浪费水,也不会影响下一个用户的使用。同时,3号、5号高炉使用的板式换热器的冷媒水不需要冷却塔,不占用场地,也节省了运行费用。根据热力学计算,济钢3号、5号高炉采用矿井水作为板式换热器冷却介质后,当入口换热器温度为19.5℃,出口换热器温度为29.5℃时,矿井水总需求量为1200m3/h。张继马屯矿主供水管直径600mm,主供水管与3号、5号高炉板式换热器距离约100m,供水压力低,不能直接进入换热器。因此,决定在软水系统中增加一台管道泵,加压后的水将作为冷冻水送至板式换热器。热交换后,利用现有供热管道通过余压向大水池供热。综合考虑各种因素,确定3号高炉板式换热器数量为三台并联,两台正常运行,一台备用。除空冷却器停运并入板式换热器外,软水系统不变,冷冻水为济钢张马屯矿井水。同时,各系统考虑了5号高炉板式换热器的并网。2.2技术参数的确定板式换热器的技术参数确定如下:软化水(最大单台)流量为600m3/h,进入换热器的水温为45℃;软化水出口换热器温度不大于40℃;换热器软水侧的压力损失不大于0.05MPa;进入换热器的冷媒水温度不超过19.5℃;流出换热器的冷媒水温度不超过29.5℃;换热器制冷剂水侧的压力损失不大于0.05MPa;换热器正常工作压力为0.8MPa;换热器的使用寿命不低于8年。3换热器选型计算换热器选型计算详见表1。[下一个]
表1 换热器选型计算| 高放射性侧 | 冷边 | 液体水 | 水 | 流速/立方米·小时-11200 | 596.3 | 密度/千克米-3990 | 998 | 比热/千焦·千克-1。℃-14.176 | 4.171 | 热导率/W.m-1。℃-10.550 | 0.533 | 入口温度/℃45 | 19.5 | 出口温度/℃40 | 29.5 | 总热交换/千瓦6914 | 平均温差/℃ | 18 | 并行单元数/单元 | 3(开二送一) | 换热器的确定(单台)模型 | BR1.1XC(1.0/100)142 | 板/块的数量12(厚度0.8毫米) | 传热系数/W.m-1。℃-14481.69 | 单板面积/平方米1.1 | 计算面积/平方米93.6 | 可用面积/平方米156.2 | 结构参数流速一个 | 一个 | 板间距/毫米4.0 | 4.0 | 板间平均速度/米·秒-10.55 | 0.275 | 压降/兆帕0.045 | 0.022 | 工作压力/兆帕0.8 | 0.8 | 设计压力/兆帕1.0 | 1.0 | 实验压力/兆帕1.25 | 1.25 | 设计温度100 | 100 | 入口/出口喷嘴的尺寸DN300/DN300 | 材料316升 | 垫圈材料三元乙丙橡胶 |
表2带空冷却器和板式换热器的高炉水温对比℃数据
采用低温矿井水作冷媒水后,高炉供水温度全年稳定在30~36℃之间,夏天最高也不超过37℃,与采用冷却塔相比,高炉供水温度降低约15℃。
该技术的应用,既为外排矿井水的合理利用找到了出路,又满足了生产工艺冷却要求,降低了生产成本,经济效益和环保效益显著。 关键词TAG: 有色金属
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