優(yōu)化濁環(huán)水循環(huán)泵運(yùn)行模式的研究與應(yīng)用

史曉麗

(萊鋼股份公司能源動(dòng)力廠,山東萊蕪 271104)

優(yōu)化濁環(huán)水循環(huán)泵運(yùn)行模式的研究與應(yīng)用

史曉麗

(萊鋼股份公司能源動(dòng)力廠,山東萊蕪 271104)

萊鋼能源動(dòng)力廠在保障生產(chǎn)的前提下對(duì)濁環(huán)高壓水進(jìn)行了減量25%；層流供水量減少30%；對(duì)兩臺(tái)濁環(huán)上塔泵進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化改造，使之適應(yīng)了現(xiàn)有生產(chǎn)模式的需要，還得到了很好的節(jié)能效果，而且水泵運(yùn)行數(shù)量的降低，帶來了維修成本的降低，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了停機(jī)時(shí)間。

循環(huán)水泵;濁環(huán)高壓;層流;濁環(huán)上塔泵

1 前言

隨著近幾年技術(shù)改造的不斷進(jìn)行，特別是為適應(yīng)市場競爭而進(jìn)行的深度挖潛與設(shè)備大中修改造的完成，萊鋼生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量有了較大的提高。但現(xiàn)今隨著鋼產(chǎn)品市場的過于競爭，生產(chǎn)組織不得不降低節(jié)奏，提高產(chǎn)品規(guī)格水平，降低生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)全年降本目標(biāo)，適應(yīng)現(xiàn)有生產(chǎn)節(jié)奏，在保障生產(chǎn)的前提下優(yōu)化循環(huán)水泵運(yùn)行模式就成為我們必須攻克的課題。

2 現(xiàn)狀

能源動(dòng)力廠濁環(huán)水水系統(tǒng)分為設(shè)備冷卻水系統(tǒng)和層流冷卻水系統(tǒng)，見圖1、2。設(shè)備冷卻水系統(tǒng)分為濁環(huán)低壓冷卻水和濁環(huán)高壓冷卻水系統(tǒng)，濁環(huán)低壓水系統(tǒng)主要供設(shè)備支撐輥、輸送輥道、導(dǎo)位等部件冷卻，由一臺(tái)供水泵供水,供水壓力0.4～0.6 MPa,供水流量1800～2200 m3/h；濁環(huán)高壓水系統(tǒng)主要設(shè)備輥冷卻，由4臺(tái)供水泵供水，供水壓力1.0～1.2 MPa,供水流量3200～4100 m3/h。層流冷卻冷卻方式為重力無壓式冷卻，由3臺(tái)供水泵供水，供水流量4500～5000 m3/h。濁環(huán)水上塔系統(tǒng)是一個(gè)串聯(lián)水平衡的系統(tǒng)，由2臺(tái)泵供水。

圖1 濁環(huán)水冷卻系統(tǒng)簡易系統(tǒng)圖

圖2 層流冷卻系統(tǒng)簡易系統(tǒng)圖

3 優(yōu)化濁環(huán)水循環(huán)泵的運(yùn)行模式

3.1 優(yōu)化濁環(huán)高壓水泵運(yùn)行模式

濁環(huán)高壓冷卻水水量在生產(chǎn)過程中基本上保持在3100～3600 m3/h之間，濁環(huán)高壓供水泵額定流量是1100 m3/h，揚(yáng)程96 m，一般情況下是機(jī)架間冷卻水和交叉噴射冷卻水未完全使用的生產(chǎn)過程中，將濁環(huán)高壓供水泵開3臺(tái)，流量控制在3200～3600 m3/ h，供水壓力控制在0.8～1.0 MPa；在特殊情況下是機(jī)架間冷卻水和交叉噴射冷卻水完全使用的生產(chǎn)過程中，將濁環(huán)高壓供水泵開4臺(tái)，流量控制在3500～3800 m3/h，供水壓力控制在0.8～1.0 MPa。依據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏及設(shè)備實(shí)際的溫度，同時(shí)參考生產(chǎn)過程中閥門開口度的實(shí)際情況，確定濁環(huán)高壓的流量偏大，同時(shí)聯(lián)絡(luò)噴嘴生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)的噴嘴各項(xiàng)參數(shù)及對(duì)設(shè)備最終溫度的影響，最終對(duì)濁環(huán)高壓水進(jìn)行了減量25%的處理措施，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)的無損影響。

3.2 優(yōu)化層流供水泵及回水泵運(yùn)行模式

層流冷卻用水屬于間斷用水，且用量隨著生產(chǎn)需要的改變而改變，隨著生產(chǎn)節(jié)奏的減緩，層流用水也相應(yīng)的減少，在觀察了各種情況及生產(chǎn)節(jié)奏對(duì)層流用水的影響后，將層流供水量減少30%，仍然能夠滿足層流冷卻用水的需求。

在生產(chǎn)過程中，每端通過層流冷卻輥道時(shí)間為70～80 s，用3臺(tái)供水泵供水，供水流量保持在4500～5000 m3/h情況下，層流冷卻水罐水位保持正常，無水位低報(bào)警現(xiàn)象。我們針對(duì)現(xiàn)場層流冷卻使用情況，進(jìn)行研討論證并做實(shí)驗(yàn)：將層流冷卻供水泵開2臺(tái)供水泵供水，供水量保持在3500 m3/h左右，（1）將層流冷卻上下集管的粗調(diào)、精調(diào)全部打開，經(jīng)過90 s時(shí)間，層流冷卻水罐出現(xiàn)低水位報(bào)警，將層流冷卻上下集管的粗調(diào)、精調(diào)全部關(guān)閉，經(jīng)3.5～4 min，層流冷卻水罐水位恢復(fù)正常.（2）根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)情況，開關(guān)層流冷卻集管，層流冷卻水罐水位保持正常，無水位低報(bào)警現(xiàn)象。因此，我們決定改變層流冷卻供水泵運(yùn)行方式，由3臺(tái)供水泵運(yùn)行改為2臺(tái)供水泵運(yùn)行，集水池泵站相應(yīng)的由3臺(tái)回水泵運(yùn)行改為2臺(tái)回水泵運(yùn)行。

3.3 濁環(huán)上塔泵節(jié)能改造

濁環(huán)上塔泵主要用于熱水井與涼水井之間水量的平衡，并不直接參與生產(chǎn)供水。在設(shè)計(jì)之初，便過高的考慮了管路的沿程損失，致使泵出口閥門開口度不超過15%，對(duì)泵造成損傷，且存在極大的揚(yáng)程浪費(fèi)。我們在重新核算的基礎(chǔ)上，對(duì)兩臺(tái)上塔泵進(jìn)行相應(yīng)的改造，既滿足生產(chǎn)的需要，還降低了電流，達(dá)到了良好的節(jié)能效果。

4 實(shí)施效果

4.1 濁環(huán)高壓供水泵運(yùn)行方式優(yōu)化后運(yùn)行效果

濁環(huán)高壓供水泵運(yùn)行方式優(yōu)化后，我們積極與生產(chǎn)單位進(jìn)行溝通交流，對(duì)設(shè)備溫度進(jìn)行跟蹤了解，并對(duì)比優(yōu)化運(yùn)行方式前后設(shè)備溫度的對(duì)比。

（1）優(yōu)化運(yùn)行方式前一季度測量軋輥溫度詳見表1。優(yōu)化運(yùn)行方式后一季度測量軋輥溫度見表2。

表1 1500mm工作輥下機(jī)后輥溫測量記錄

表2 1500mm工作輥下機(jī)后輥溫測量記錄

（2）優(yōu)化運(yùn)行方式前二季度測量軋輥溫度詳見表3。優(yōu)化運(yùn)行方式后二季度測量軋輥溫度見表4。

（3）優(yōu)化運(yùn)行方式前三季度測量軋輥溫度詳見表5。優(yōu)化運(yùn)行方式后三季度軋輥溫度測量見表6。

（4）優(yōu)化運(yùn)行方式前四季度軋輥溫度測量詳見表7。優(yōu)化運(yùn)行方式后四季度軋輥溫度測量見表8。

表3 1500mm工作輥下機(jī)后設(shè)備溫測量記錄

表4 1500mm工作輥下機(jī)后設(shè)備溫測量記錄

表6 1500mm工作輥下機(jī)后設(shè)備溫測量記錄

表7 1500mm工作輥下機(jī)后設(shè)備溫測量記錄

表8 1500mm工作輥下機(jī)后設(shè)備溫測量記錄

4.2 層流冷卻運(yùn)行方式優(yōu)化后運(yùn)行效果

層流冷卻運(yùn)行方式優(yōu)化后，冷卻水量均能滿足設(shè)備取溫度的要求，使生產(chǎn)的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.3 濁環(huán)上塔泵節(jié)能改造后運(yùn)行效果

濁環(huán)上塔泵節(jié)能改造后，運(yùn)行平穩(wěn)，同時(shí)電流下降7～12 A，起到了節(jié)能效果，達(dá)到節(jié)能要求。

5 效益分析

5.1 改造效果與效益分析

5.1.1 濁環(huán)高壓泵停一臺(tái)，其電機(jī)為500 kW，根據(jù)值班記錄及廠統(tǒng)計(jì)設(shè)備作業(yè)率，泵作業(yè)率按70%計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)約為130萬元。

5.1.2 層流泵停一臺(tái)，其電機(jī)為355 kW，根據(jù)值班記錄及廠統(tǒng)計(jì)設(shè)備作業(yè)率，泵作業(yè)率按65%計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)約為86萬元。

5.1.3 層流回水泵停一臺(tái)，其電機(jī)為450 kW，根據(jù)值班記錄及廠統(tǒng)計(jì)設(shè)備作業(yè)率，泵作業(yè)率按65%計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)約為109萬元。

5.1.4 上塔泵電機(jī)功率為450 kW，正常2臺(tái)運(yùn)行，作業(yè)率為78%，節(jié)電率達(dá)到25%，節(jié)電效益分?jǐn)倿?.7，節(jié)約電費(fèi)約為45萬元。

共計(jì)，濁環(huán)水循環(huán)泵運(yùn)行模式優(yōu)化改造年效益為370萬元。

6 結(jié)語

濁環(huán)水循環(huán)泵運(yùn)行模式優(yōu)化改造后運(yùn)行至今，通過對(duì)比，運(yùn)行方式優(yōu)化后，設(shè)備溫度沒有明顯變化，均能保持正常使用狀態(tài)。各項(xiàng)功能與技術(shù)參數(shù)指標(biāo)均達(dá)到了生產(chǎn)的要求，滿足了生產(chǎn)的各項(xiàng)需求，不僅極大的降低了能耗，還提高了設(shè)備作業(yè)率，降低了維修成本，從根本上起到了節(jié)能減排作用。

Optimization of the Operation Mode of Turbid Water Circulating Pump to Reduce Consumption

Shi Xiaoli
(The Power Plant of Laiwu Steel,Shandong Iron and Steel Group,Laiwu,Shandong 271104,China)

To lower production consumption,the power plant of Laiwu Steel reduced the supply volume of high－pressure turbid circulating water by 25%and laminar water by 30% under the premise of ensuring the needs of production.For this purpose the plant carried out corresponding upgrading transformation of the two turbid circulating tower pumps to adapt to the needs of existing production mode,which has not only brought good energy saving effect butalsoreduced maintenancecost,thelaborintensity ofoperatorsaswellassystem shutdown time with less pumps.

circulating water pump;turbid circulating and high pressure;laminar flow; turbid circulating pump tower

TQ085

B

1006－6764（2015）06－0048－04

2015-03-05

史曉麗（1980－），女，工程師，畢業(yè)于山東科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)從事設(shè)備檢修管理工作。