肖成成

（重庆钢铁股份有限公司能源环保部，重庆 401254）

前言

重庆钢铁1#、2#高炉设计密闭循环水量为4 144 m3/h，供水温度为小于40 ℃。由于高炉产量提升，用水量已达到4 500 m3/h，远超过现有设备的降温能力。为了满足高炉降温需求，只能通过大量补充工业新水的方式来降温，工业新水的消耗量巨大。另，随着1#、2#高炉进入炉役后期，炉缸侧壁温度不断攀升，多处测温点温度超过600 ℃，对高炉安全生产不利。鉴于1#、2#高炉处于炉役后期及生产降温两方面的迫切需求，采取有效手段降低1#、2#高炉水站冷却水的温度非常有必要。经调查、研究、论证后，利用蒸发空冷器与喷淋水池的地势高差优势，新建了一套无需提升泵提升的自流进水冷却塔，达到了降低高炉水耗、提升密闭循环水系统降温能力的目的。

1 技术原理及特点

1.1 技术原理

由于现场位置受限，无法多增加提升水泵抽水降温，为此因地制宜创新，利用蒸发空冷器离地面的高差优势，采取自流进水的方式，新建一座冷却塔，在提升了降温能力的同时还避免了新增加提升泵所增加的电耗。见图1。

图1 现冷媒水回水总管与冷媒水池间高差

1.2 技术特点、先进性

在不改动原有工艺且不影响高炉生产的基础上，新增加一套自流进水冷却设备，冷却塔进水采取自流的方式进水。相对传统冷却塔进水方式，该方式利用现有地势高差，因地制宜，无需新增加提升泵，回水自流到冷却塔，可节约提升泵的投资及运行电耗。该方式充分结合现场建筑物、水池的地势高差，节约了电耗，具有一定的创新性。见图2。

图2 新建自流进水冷却塔改造前后工艺流程简图

2 改造说明

将地势较高的泵站顶部蒸发空冷器喷淋回水通过管道引至新建的地势较低的冷却塔进水管，经冷却塔喷淋降温后，回水自流到地势较低的喷淋水池内（见图2、图3、图4），即将蒸发空冷的喷淋高温热水自流到冷却塔降温后变成冷水再自流回收到喷淋水池内，继而将冷水通过原有喷淋泵喷洒在蒸发空冷器表面，达到降低蒸发空冷器内部密闭循环水温度的目的。

图3 新建自流进水冷却塔场地

图4 新建的自流进水冷却塔

3 应用效果分析

3.1 运行数据

从表1可看出，改造前因喷淋水无降温设施，进出水温度一致。改造后喷淋出水温度均较回水温度下降5～6 ℃，运行风机总功率未423 kW 与表1 中改造前的运行风机总功率相当，但水温下降较大，达到了提升系统降温能力的目的。

从表2可看出，该项目于2020 年7月投运，投运一个月后1#、2#高炉工业新水消耗量同比2019 年7月的消耗量，节约新水消耗16 129 t，节水效果明显。

表2 改造前后用水量统计

3.2 节能效果分析

1）该塔未投运前，1#、2#高炉在2019 年7 月的工业新水用水量为178 247 t；该塔于2020 年6 月30日投运后，1#、2#高炉7 月份的工业用水量为162 118 t，月节约水量16 129 t，节水效果明显。

2）鉴于新建冷却塔的风机功率为18.5 kW，风机台数8 台，经统计改造前的风机运行台数和总功率计算得出，改造前后电耗基本一致，无节电效益。

3）从表1、表2可看出，改造主要节能效果体现在节水方面，即利用自流方式降温后，降低了喷淋水的温度无需再大量补水降温。

表1 改造前后喷淋降温系统运行数据

4 效益计算

年节水量=（2019年7月工业水量-2020年7月工业水量）×12=（178 247 t-162 118 t）×12=193 548 t。

年直接经济效益=年节水量×2020 年7 月实际水价=193 548 t×1.58元/t.水=305 805.84元。

5 推广应用前景

结合现场各水池、构筑物、建筑物的高差地势，因地制宜改造增加了自流进水冷却塔降温措施，较传统冷却塔节约了提升泵工序耗电，在达到降温效果的同时还节约了投资，可为其他类似系统改造提供借鉴和改造思路。

6 结论

通过增加自流进水冷却塔的方式对高炉喷淋循环水系统进行降温，可达到降低喷淋水温度继而降低密闭循环水系统温度的目的。巧妙地利用现场地势高差，因地制宜采取自流进水冷却塔的改造方案较新颖，具有一定的创新性，可为其他循环水系统的降温改造方式提供参考。