冶金行業(yè)給排水的節(jié)能設(shè)計(jì)思考

張曉蕾

中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司 北京 100176

冶金業(yè)可按照冶煉工藝和設(shè)備的不同需水量和生產(chǎn)廢水排出的不同性，對(duì)不同的給排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了使冶煉企業(yè)的給排水達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的，許多給排水工程更重視節(jié)能設(shè)計(jì)，此理念既能促進(jìn)冶金業(yè)排水技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，它的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益也是傳統(tǒng)排水設(shè)計(jì)比不了的。給排水節(jié)能設(shè)計(jì)可對(duì)冶金企業(yè)資源緊缺現(xiàn)狀進(jìn)行緩解，為此現(xiàn)代冶金給排水設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)提高重視度，并有效應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)措施，從而在冶金業(yè)中充分發(fā)揮出給排水工程巨大的作用。

1 冶金行業(yè)給排水工程設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義

冶金行業(yè)與其他行業(yè)不同，其跨越了原材料以及開采等方面，具有一定的特殊性，所以與一般工程相比，冶金行業(yè)給排水工程設(shè)計(jì)更加重視排污方面，為順利開展冶金工作提供充足的保障。當(dāng)前我國(guó)一些冶金行業(yè)從發(fā)展情況而言，給排水工程設(shè)計(jì)仍有一些缺陷，導(dǎo)致在排放污水時(shí)對(duì)周圍水源及環(huán)境造成了不同程度的污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。所以，冶金行業(yè)在實(shí)際設(shè)計(jì)給排水工程時(shí)，既要滿足保護(hù)水資源與環(huán)境的需求，還要滿足冶金業(yè)務(wù)的開展需求。在新時(shí)期背景下，冶金行業(yè)要緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，做到與時(shí)俱進(jìn)，做好給排水的節(jié)能設(shè)計(jì)，這樣才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。合理的給排水節(jié)能設(shè)計(jì)，有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，進(jìn)一步節(jié)約企業(yè)成本，減少用水量，降低排污治污對(duì)環(huán)境的影響，滿足冶金行業(yè)的用水需求。

2 冶金業(yè)給排水節(jié)能設(shè)計(jì)的作用

想要實(shí)現(xiàn)冶金業(yè)的節(jié)能減排，最重要的部分就是設(shè)計(jì)工作，在冶金業(yè)中節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)揮著舉足輕重的作用，冶金行業(yè)一方面重視開發(fā)新工藝，同時(shí)也很重視改造原有工藝，并通過(guò)這樣的方式在提高節(jié)能水平、工藝水平和設(shè)計(jì)水平的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能耗的降低，進(jìn)而最終達(dá)到合理、科學(xué)的節(jié)能目標(biāo)。例如，在具體實(shí)踐中，高爐本體循環(huán)冷卻水、轉(zhuǎn)爐氧槍冷卻水、VD精煉爐、RH精煉爐等設(shè)施的冷卻水均也應(yīng)用的是軟水閉路循環(huán)系統(tǒng)，不僅節(jié)約了大量電能資源，而且有效地減少了水能的損失。此類設(shè)計(jì)理念同節(jié)能理念非常符合，也能受到大多數(shù)冶金企業(yè)的歡迎。比如，2500m3的高爐爐體冷卻水系統(tǒng)一小時(shí)需要的水量是5000m3，用戶有0.6MPa的接點(diǎn)供水壓力；若使用的是傳統(tǒng)的開式循環(huán)水系統(tǒng)，那么供水水泵揚(yáng)程則應(yīng)達(dá)到75m，且補(bǔ)水量大概是10%，也就是有500m3/h的水耗量；若通過(guò)設(shè)置補(bǔ)水定壓系統(tǒng)，使冷卻水系統(tǒng)成為閉式壓力循環(huán)，那么此時(shí)循環(huán)供水泵揚(yáng)程僅需達(dá)到40m，通過(guò)對(duì)比，兩個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)水泵揚(yáng)程之差約為35m；并且系統(tǒng)補(bǔ)水量也下降到1%（50m3/h）以下，水耗量降到十分之一。

3 給排水設(shè)計(jì)的節(jié)能方案

3.1 優(yōu)化冷卻循環(huán)系統(tǒng)

相比于早期應(yīng)用的開式循環(huán)水系統(tǒng)，軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)本身有著多方面優(yōu)勢(shì)存在，不僅實(shí)踐效果非常好，同時(shí)還有著較高的節(jié)能水平。正是因?yàn)檫@一原因，早期系統(tǒng)由于能耗相對(duì)較高從而被人們所完全拋棄。所以，如果企業(yè)的基本條件能夠得到滿足，自然需要選擇最新的密閉循環(huán)系統(tǒng)。而在換熱器方面，如果氣象條件可以達(dá)到預(yù)期。理應(yīng)盡可能采用蒸發(fā)冷卻器，以此能夠大幅度提升節(jié)能水平，為之后的產(chǎn)品優(yōu)化提供多方面幫助。早期在進(jìn)行換熱的時(shí)候，通常都會(huì)采取板式換熱器，這種設(shè)備主要依靠介質(zhì)的顯熱完成處理。在實(shí)際傳遞的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)有大量熱能出現(xiàn)流失的情況，因此整體效率非常低下。而蒸發(fā)冷卻器在進(jìn)行傳熱的時(shí)候，主要通過(guò)水管外部粘貼的水膜，以此對(duì)潛熱展開消化。由于潛熱高于顯熱，所以該設(shè)備的整體應(yīng)用效果要比傳統(tǒng)設(shè)備要好。正是通過(guò)這樣的對(duì)比，從而給人們一種直觀的感受，促使人們合理把握其優(yōu)勢(shì)所在。對(duì)于蒸發(fā)冷卻器來(lái)說(shuō)，自身主要具備兩方面優(yōu)點(diǎn)。其一是節(jié)能效果，尤其是冷媒水方面，實(shí)際需求量非常低，基本上只有早期板式系統(tǒng)的31%到42%左右，從而可以減少水資源利用。其二，在水泵的揚(yáng)程方面，蒸發(fā)冷卻器的實(shí)際應(yīng)用效果只有原本板式設(shè)備的45%。同時(shí)冷媒水的實(shí)際損耗，也會(huì)得到大幅度降低。究其原因主要是在蒸發(fā)冷卻器的內(nèi)部，融水冷、空冷、傳熱以及傳質(zhì)工作全部融為一體，因此工作人員不再需要額外設(shè)置冷卻塔，進(jìn)而減少了成本投入。正是因?yàn)檫@些因素存在，蒸發(fā)冷卻器的節(jié)能高效果更為明顯。但凡企業(yè)的基本條件能夠達(dá)到，都需要采用這種設(shè)備。

3.2 按水質(zhì)應(yīng)串級(jí)用水

按冶金運(yùn)行各環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求應(yīng)用串級(jí)用水，對(duì)滿足下級(jí)水質(zhì)要求的廢水直接進(jìn)行應(yīng)用，降低污水排放和處理成本的方法，不用處理上級(jí)用水即可直接應(yīng)用是串級(jí)用水較為顯著的特征。此種節(jié)能措施需建立在高水位水產(chǎn)生的雜質(zhì)中沒(méi)有影響低水位需水量的物質(zhì)的基礎(chǔ)上，如果上層水中有對(duì)下層水質(zhì)有害的物質(zhì)，不允許直接串聯(lián)使用，經(jīng)處理后才能循環(huán)使用，以避免縮短操作設(shè)備的使用壽命，埋下安全隱患。

3.3 安裝速度控制裝置，并做好故障排除工作

在冶金工業(yè)中，水循環(huán)系統(tǒng)占有重要地位，這是設(shè)備輸送水的關(guān)鍵，這不僅需要增加傳輸?shù)臄?shù)量還要消耗大量的電能，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮供水和衛(wèi)生項(xiàng)目的節(jié)能。還必須為循環(huán)水泵安裝專用的速度控制裝置，以確?？梢愿鶕?jù)條件的變化自動(dòng)控制循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速，水流量可以更好地滿足循環(huán)水泵的運(yùn)行需求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)冶金行業(yè)給排水工程的節(jié)能設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，特別是在冶金行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈下，冶金行業(yè)要想獨(dú)占鰲頭、脫穎而出，就必須重視對(duì)給排水工程的節(jié)能設(shè)計(jì)，這樣不僅有利于企業(yè)向節(jié)能方向發(fā)展的轉(zhuǎn)變，還可以增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，從而為企業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。