寬厚板加速冷卻（ACC）系統(tǒng)水質(zhì)改善的研究

王佼?huà)?/p>

（寶山鋼鐵股份有限公司，上海 200941）

1 系統(tǒng)介紹及現(xiàn)狀說(shuō)明

某循環(huán)水ACC系統(tǒng)是為寬厚板加速冷卻裝置（簡(jiǎn)稱“ACC”）配套的水處理設(shè)施。水處理系統(tǒng)工藝流程為：層流段、噴淋段用戶使用后經(jīng)流槽排入熱水池，一部分水由送冷卻塔泵組加壓送冷卻塔冷卻，另一部分水由送過(guò)濾器泵組加壓送過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的水利用余壓上冷卻塔進(jìn)行冷卻。兩部分水經(jīng)冷卻后進(jìn)入冷水池，冷卻后的水分別由側(cè)噴泵組和噴淋泵組加壓送用戶使用，另一部分水由高位水箱泵組加壓送高位水箱，經(jīng)高位水箱調(diào)節(jié)后供層流用戶使用。整個(gè)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理規(guī)模13700m3/h，其中層流冷卻6500 m3/h，側(cè)噴200m3/h，噴淋冷卻7000 m3/h。

該系統(tǒng)流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 ACC系統(tǒng)工藝流程圖

1 ACC系統(tǒng)工藝流程圖

自2012年始屢屢發(fā)生由于雜質(zhì)進(jìn)入水箱造成堵塞并直接影響水流量精度的情況,從而對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行造成了一定程度的影響。因此，如何能夠徹底改善該系統(tǒng)送水水質(zhì)，避免設(shè)備堵塞的情況再次發(fā)生，成了解決現(xiàn)狀的當(dāng)務(wù)之急。

2 堵塞原因分析

2012年5月，為解決主體噴嘴堵塞的問(wèn)題，我循環(huán)水方曾立項(xiàng)《某循環(huán)水ACC系統(tǒng)增設(shè)管道過(guò)濾器》，通過(guò)在供噴淋冷卻段前加裝全自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器，解決了噴嘴堵塞的問(wèn)題，至今使用效果良好。但是，目前層流冷卻段還是會(huì)遇到類似的問(wèn)題，造成集管堵塞。這就需要頻繁人工去清洗集水管或者定期更換集水管，不僅造成生產(chǎn)費(fèi)用的增加而且停機(jī)檢修頻率也隨之升高，嚴(yán)重影響工藝生產(chǎn)。圖2為離線檢修期間拍攝的ACC集管照片。

為此，我們?cè)俅螌?duì)ACC系統(tǒng)的工藝流程，系統(tǒng)布局及實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行了全方位的調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致主體設(shè)備堵塞的原因有二。

圖2 ACC集水管離線檢修照片

(1)異物堵塞

由表1中的設(shè)備參數(shù)可知，送冷卻塔泵的送水流量與送過(guò)濾器泵的送水流量之比近乎于2：1，即：根據(jù)原設(shè)計(jì)部分過(guò)濾的方案可得，約1/3的水經(jīng)過(guò)濾器處理，而2/3的回水沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)濾器而直接上了冷卻塔，且軋機(jī)下的回水溝為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，每次停機(jī)檢修后都會(huì)有垃圾異物落入，導(dǎo)致循環(huán)冷卻水中有較大顆粒物（塑料蓋、鐵片、膠帶、渣粒等）存在，容易導(dǎo)致集水箱堵塞。

表1 ACC熱水池平臺(tái)上泵組設(shè)置情況

(2)過(guò)濾效果差

除上述大顆粒異物堵塞的情況之外，在集水管下線清理作業(yè)時(shí)，我們至現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)，在集水管的噴嘴清理過(guò)程中，有大量的細(xì)小顆粒附著在管壁及噴嘴中，導(dǎo)致了噴嘴堵塞的情況。集水管清理出的細(xì)小顆粒見(jiàn)圖3。

圖3 集水管清理情況照片

通過(guò)水質(zhì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，對(duì)ACC系統(tǒng)近年來(lái)懸浮物指標(biāo)情況查閱，我們發(fā)現(xiàn)，自2016年8月以來(lái)，該指標(biāo)雖仍在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但已然呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，見(jiàn)圖4。自2006年，ACC產(chǎn)線建成投產(chǎn)以來(lái)，ACC系統(tǒng)高速過(guò)濾器運(yùn)行至今已將近10年，在反洗之余，從未對(duì)濾料進(jìn)行過(guò)浸泡、清洗、甚至更換，導(dǎo)致高速過(guò)濾器運(yùn)行效果不甚理想。

圖4 ACC系統(tǒng)懸浮物數(shù)據(jù)

3 對(duì)策

根據(jù)分析結(jié)果，我們逐一制定了相應(yīng)對(duì)策并開(kāi)展相應(yīng)工作。

3.1 改善過(guò)濾效果

對(duì)于能夠經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理的1/3水量，僅是由于過(guò)濾器過(guò)濾效果不佳，并無(wú)其他不良狀況。故計(jì)劃對(duì)ACC系統(tǒng)6臺(tái)高速過(guò)濾器進(jìn)行濾料更換作業(yè)，以期提高其過(guò)濾效果，改善出水水質(zhì)；該措施已于近期予以實(shí)施，逐臺(tái)更換濾料。

3.2 增加過(guò)濾水量

針對(duì)無(wú)法經(jīng)過(guò)過(guò)濾的2/3的水量，計(jì)劃對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造，增設(shè)過(guò)濾裝置。而對(duì)于這一措施，我們做了幾種設(shè)想。

3.2.1 回水溝道增加濾網(wǎng)

在回水溝道末端增加濾網(wǎng)可以將回水中的雜質(zhì)全部截留。總回水溝道位于厚板主廠房?jī)?nèi)部。由于總回水溝道深埋于地下，而且上方還有廠房、設(shè)備，沒(méi)有空間設(shè)置濾網(wǎng)。即使有空間，施工難度也較大。ACC產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)照片見(jiàn)圖5。所以，此方案不可行。

圖5 ACC主體現(xiàn)場(chǎng)照片

3.2.2 層流水管路上增設(shè)管道過(guò)濾器

參照噴淋段改造經(jīng)驗(yàn)，在供水管道上增加過(guò)濾器是有效的解決方案。但是水處理站泵場(chǎng)前有限的檢修空間已經(jīng)給一臺(tái)過(guò)濾器占用了（長(zhǎng)×寬=3m×2.6m），如果再增加設(shè)備勢(shì)必會(huì)對(duì)設(shè)備檢修，過(guò)濾器更換濾料，吊車停靠等造成影響，則過(guò)濾器的放置位置問(wèn)題成為難題。且ACC循環(huán)水泵場(chǎng)場(chǎng)地局促，泵場(chǎng)前空地為設(shè)備檢修通道；且該通道實(shí)為二層平臺(tái)，底部?jī)H靠支柱支撐，無(wú)法受力，實(shí)無(wú)適宜場(chǎng)地增設(shè)管道過(guò)濾器。泵場(chǎng)前空地照片見(jiàn)圖6。

圖6 ACC循環(huán)水檢修通道照片

3.2.3 上塔管路上增設(shè)管道過(guò)濾器

由于無(wú)法在層流水的送水管路上安裝管道過(guò)濾器，故對(duì)我們?cè)鲈O(shè)過(guò)濾器的改善措施一度陷入了無(wú)法安裝的窘境。然而，再次環(huán)顧ACC系統(tǒng)的工藝流程發(fā)現(xiàn)，經(jīng)用戶使用后的回水經(jīng)過(guò)管溝回至熱水池，一部分上高速過(guò)濾器（該過(guò)濾器過(guò)濾精度：2mm）處理，而另一部分則直接上塔。經(jīng)過(guò)高速過(guò)濾器過(guò)濾的水其出水懸浮物的粒徑是＜2mm的，是符合生產(chǎn)要求；因而，堵塞的問(wèn)題不就只存在于另一部分直接上塔的水上嗎?那么，何不在上塔管路上安裝管道過(guò)濾器呢，使得兩部分水全過(guò)濾，如此，主體設(shè)備堵塞的問(wèn)題即能順利解決。 因此，根據(jù)表2的方案對(duì)比分析結(jié)果，計(jì)劃在冷卻塔泵送水管路上串聯(lián)一臺(tái)自清洗過(guò)濾器，放置在ACC泵場(chǎng)右側(cè)-0.500 m綠化地位置，原綠化地搬遷；同時(shí)，為保證在停機(jī)檢修時(shí)系統(tǒng)的不間斷供水，系統(tǒng)中設(shè)置旁路，過(guò)濾器進(jìn)出口及旁路均設(shè)置切斷用蝶閥。過(guò)濾器反洗水就近排入調(diào)節(jié)池。

3.3 方案匯總（見(jiàn)表2）

表2 方案分析

4 結(jié)束語(yǔ)

確保循環(huán)水穩(wěn)定運(yùn)行，配合主體生產(chǎn)，一直是我循環(huán)水單元的第一要?jiǎng)?wù)。而如何能夠達(dá)到主體的生產(chǎn)要求一直是我們努力地方向。針對(duì)主體提出的每一個(gè)問(wèn)題，我們都將全力配合，為確保生產(chǎn)安全順行而竭盡全力。