一种高炉软水密闭循环冷却系统的制作方法
【专利摘要】一种高炉软水密闭循环冷却系统，属于高炉冷却【技术领域】。该系统包括高压冷却设备、低压冷却设备、脱气罐、换热器、稳压膨胀罐组、供水泵组、高压供水管、低压供水管、高压回水管、冷却壁供水环管、炉底供水环管、回水环管、回水总管。优点在于，将高压泵组、低压泵组整合为一个高炉软水密闭循环冷却系统的供水泵组，整合后的供水泵组减少了低压泵组、补水泵、安全供水泵及冷媒水泵数量，减少并简化了供、回水管道数量及布置；通过冷却高压冷却设备的冷却水再来冷却低压冷却设备，达到降低高炉冷却总循环水量及扬程。通过上述种种技术达到减少初期投资，后期运行费用的效果。
【专利说明】一种高炉软水密闭循环冷却系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高炉冷却【技术领域】，特别是提供了一种高炉软水密闭循环冷却系 统，适用于任何容积的高炉冷却系统。
【背景技术】
[0002]高炉软水密闭循环冷却最早应用于上世纪60年代的欧洲，起初多采用高温软水 冷却，后随炼铁工艺的发展逐步演变为低温软水冷却。目前高炉软水密闭循环冷却均采用 低温软水。高炉软水密闭循环冷却因其补水量小、回水不泄压、管路不易结垢等优点成为现 代化大型高炉炼铁生产节水、节能、环保、长寿的关键核心技术之一。
[0003]目前在建或已建的高炉炼铁项目中，高炉冷却系统大致分为两类。第一类:高炉冷 却系统由几个软水密闭循环冷却系统组成。每个系统只对高炉或热风炉区域一部分冷却器 进行冷却，各系统独立，冷却水不共用。这种设计存在的最大不足在于整个高炉冷却系统循 环水量大(相应换热器的软水冷媒水也很大)，运行时动力消耗相比较大，冷却水温升小， 未充分利用软水冷却温升允许范围；最大优点在于系统之间相互独立，互不影响；各系统 内部工艺流程简单，易于调节，安全、维护措施简单、可靠。第二类:高炉冷却系统由高炉冷 却壁、炉底、热风炉区域的冷却设备等串、并联组成一个联合软水密闭循环系统。该系统利 用高炉冷却壁、炉底的回水再次加压供给其余区域冷却。这种设计的最大不足在于管路系 统相对复杂，试车调试难度大，运行时安全、维护措施复杂、可靠性欠佳；最大的优点在于系 统冷却循环水量较小(相应换热器软水冷媒水也较小)，约为独立系统循环水量的50-60%， 初期建设投资及运行动力消耗均比相比独立系统小。
[0004]节能节水且操作、维护、安全措施简单易行一直以来都是冷却系统追求的目标，纵 观上述两大类冷却系统，简单易行的系统不节能；节能的系统又错综复杂，因此设计开发 出了一种高炉软水密闭循环冷却系统，意在于冷却系统更节能、节水的同时，调试、操作，维 护、安全简单易行。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的在于提供一种高炉软水密闭循环冷却系统，改变原有冷却系统独 立或联合的联接模式，简化管路布置，精简泵组、罐组数量并简化其布置，最大化共用冷却 水、换热器，降低冷却系统建设投资并使运行动力消耗更小。
[0006]本实用新型包括高压冷却设备、低压冷却设备、脱气罐10、换热器11、稳压膨胀罐 组12、供水泵组、高压供水管13、低压供水管14、高压回水管15、冷却壁供水环管16、炉底供 水环管17、回水环管18、回水总管19 ;供水泵组分别与高压供水管13、低压供水管14连接， 高压供水管13与串并联后的高压冷却设备连接，高压冷却设备再与高压回水管15连接，高 压回水管15、低压供水管14并联且均与冷却壁供水环管16、炉底供水环管17连接，冷却壁 供水环管16、炉底供水环管17再分别与串并联后的低压冷却设备连接，低压冷却设备再与 回水环管18、回水总管19、脱气罐10、换热器11、稳压膨胀罐组12顺序连接回至供水泵组。[0007]供水泵组由高、低压泵组构成，软水经由供水泵组中高、低压泵组加压后各形成一根高压供水管13和低压供水管14，其中，高压供水管13向高压冷却设备供水，冷却后的回水汇合至高压回水管15后再分成两路，分别向冷却壁供水环管16及炉底供水环管17供水，经由冷却壁供水环管16及炉底供水环管17的冷却水再分别向低压冷却设备供水；低压供水管14在高炉本体区域分成两路，分别向冷却壁供水环管16及炉底供水环管17供水，经由冷却壁供水环管16及炉底供水环管17的冷却水再分别向低压冷却设备供水，冷却低压冷却设备后的冷却水经由回水环管18汇集后经两路回水总管19，依次分别经过脱气罐10脱气，换热器11降温，稳压膨胀罐组12最终回至供水泵组高、低压泵组入口处，从而形成一个循环回路。
[0008]高压冷却设备包括风口大套4、风口中套5，风口小套3、热风阀(含倒流休风阀)6，风口中套5与热风阀(含倒流休风阀)6串联后再分别与风口大套4、风口小套3并联，低压冷却设备包括炉底水冷管8、冷却壁前排管7、冷却壁后排管(或直吹管)9，炉底水冷管8与冷却壁后排管(或直吹管)9串联后再与冷却壁前排管7并联。
[0009]本实用新型所述的稳压膨胀罐组设在供水泵组泵房内，稳压膨胀罐组数量为I或2组。
[0010]本实用新型具有如下特点:
[0011]1、冷却系统供水泵组由高、低压泵组共同构成；冷却系统供水总管共两根，分别由高、低压泵组独立供给。冷却系统回水总管共两根，回水总管在高压泵组、低压泵组入口处相互连通且与稳压膨胀罐组相联通；
[0012]2、冷却系统共用一组稳压膨胀罐组；
[0013]3、冷却高压冷却设备的冷却水仅来自高压泵组，冷却低压冷却设备冷却水由供水泵组高、低压泵组共同供给；
[0014]4、来自高压泵组的冷却循环水量应占冷却系统总循环冷却水量的40?60% ；
[0015]本实用新型优点在于:将高压泵组、低压泵组整合为一个高炉软水密闭循环冷却系统的供水泵组，通过将高炉本体及热风炉区域冷却设备即高、低压冷却设备特别的串、并联连接构成了一个完整软水密闭循环冷却系统。整合后的供水泵组减少了低压泵组、补水泵、安全供水泵及冷媒水泵数量，减少并简化了供、回水管道数量及布置；通过冷却高压冷却设备的冷却水再来冷却低压冷却设备，达到降低高炉冷却总循环水量及扬程。通过上述种种技术达到减少初期投资，后期运行费用的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为高炉软水密闭循环冷却系统实施方案的系统结构及流程图。其中，高压泵组1、低压泵组2、风口小套3、风口大套4、风口中套5、热风阀(或倒流休风阀)6、冷却壁前排管7、炉底水冷管8、冷却壁后排管(或直吹管)9、脱气罐10、换热器11、稳压膨胀罐组12、高压供水管13、低压供水管14、高压回水管15、冷却壁供水环管16、炉底供水环管17、回水环管19
【具体实施方式】
[0017]本实用新型包括高压冷却设备、低压冷却设备、脱气罐10、换热器11、稳压膨胀罐组12、供水泵组、高压供水管13、低压供水管14、高压回水管15、冷却壁供水环管16、炉底供 水环管17、回水环管18、回水总管19 ;供水泵组分别与高压供水管13、低压供水管14连接， 高压供水管13与串并联后的高压冷却设备连接，高压冷却设备再与高压回水管15连接，高 压回水管15、低压供水管14并联且均与冷却壁供水环管16、炉底供水环管17连接，冷却壁 供水环管16、炉底供水环管17再分别与串并联后的低压冷却设备连接，低压冷却设备再与 回水环管18、回水总管19、脱气罐10、换热器11、稳压膨胀罐组12顺序连接回至供水泵组。
[0018]如图1所示，供水泵组由高压泵组I和低压泵组2组成，其中高压泵组I将软水加 压后在高炉本体区域分成三部分，一部分冷却风口小套3，一部分冷却风口大套4，最后一 部分冷却串联的风口中套5、热风阀(含倒流休风阀)6，上述三部分回水汇至高压回水管15 后在高炉本体区域出铁场下再分成两路，其一进入冷却壁供水环管13，冷却冷却壁前排管 7 ;其二进入炉底供水环管14,冷却串联的炉底水冷管8、冷却壁后排管(或直吹管)9 ;这两 路回水经由回水环管15进入回水总管19，经过脱气罐10、换热器11、稳压膨胀罐组12回至 软水密闭循环供水泵组高、低压泵组入口。
[0019]低压泵组2将软水加压后在高炉本体区域出铁场下分成两部分，其一进入冷却壁 供水环管16，冷却冷却壁前排管7 ;其二进入炉底供水环管17，冷却串联的炉底水冷管8、冷 却壁后排管(或直吹管)9 ;这两部分回水经由回水环管15进入回水总管19，经过脱气罐 10、换热器11、稳压膨胀罐组12回至软水密闭循环供水泵组高、低压泵组入口。
[0020]采用本流程时，本发明专利总循环水量与各自独立的软水密闭循环冷却系统相 t匕，总循环水量约减少40?50%，高压泵组扬程略约提高10?15%、高压泵组水泵数量减 少，低压泵组扬程相当，低压泵组水泵数量减半，冷却系统换热器数量大致减半(相应二次 冷媒水循环量及水量相应减半)，本发明一次性建设投资较之独立的冷却系统约减少30%， 每年冷却系统运行费用较之独立冷却系统约减少30%?40%，此外管道数量、长度都相应减 少。
【权利要求】
1.一种高炉软水密闭循环冷却系统，包括高压冷却设备、低压冷却设备、脱气罐、换热器、稳压膨胀罐组、供水泵组、高压供水管、低压供水管、高压回水管、冷却壁供水环管、炉底供水环管、回水环管、回水总管；其特征在于，供水泵组分别与高压供水管(13)、低压供水管(14)连接，高压供水管(13)与串并联后的高压冷却设备连接，高压冷却设备再与高压回水管(15)连接，高压回水管(15)、低压供水管(14)并联且均与冷却壁供水环管(16)、炉底供水环管(17)连接，冷却壁供水环管(16)、炉底供水环管(17)再分别与串并联后的低压冷却设备连接，低压冷却设备再与回水环管(18)、回水总(19)、脱气罐(10)、换热器(11)、稳压膨胀罐组(12)顺序连接回至供水泵组。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的高压冷却设备包括风口大套(4)、风口中套(5)，风口小套(3)、热风阀(6)，风口中套(5)与热风阀(6)串联后再分别与风口大套(4)、风口小套(3)并联。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于:所述的热风阀(6)含倒流休风阀。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的低压冷却设备包括炉底水冷管(8)、冷却壁前排管(7)、冷却壁后排管(9)，炉底水冷管(8)与冷却壁后排管(9)串联后再与冷却壁前排管(7)并联。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于:所述的冷却壁后排管(9)能够用直吹管代替。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的稳压膨胀罐组(12)设在供水泵组泵房内，稳压膨胀罐组数量为I或2组。
【文档编号】C21B7/10GK203411556SQ201320499884
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】李云, 毛庆武, 钱世崇, 寇彦德, 姚轼, 唐安萍, 郑冰, 王斌, 戴建华 申请人:北京首钢国际工程技术有限公司