CN202440524U - 一种改进的高炉密闭循环冷却水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种改进的高炉密闭循环冷却水系统，其包括有循环供水泵；高炉炉身，其包括有串联联通的炉身上部冷却壁和炉身下部冷却壁以及炉腹冷却壁；炉底水冷管，设置于高炉炉身下部；所述串联联通的炉身上部冷却壁和炉身下部冷却壁、炉腹冷却壁以及炉底水冷管三部分并联设置，并且由统一的循环供水泵组供水；炉腹冷却壁的出口以及炉身上部冷却壁的出口连接在脱气罐上，脱气罐的排气口连接到膨胀罐上。采用分段冷却，炉身下部和炉身上部串级供水，炉腹单独供水的供水系统温度低，水量调节容易，冷却效果好。

Description

一种改进的高炉密闭循环冷却水系统

技术领域

本实用新型涉及一种高炉密闭循环冷却系统。

背景技术

由于高炉用户热负荷高，使用开路循环冷却水系统传热元件上容易结垢，降低传热元件的传热效率，易造成传热元件烧损，从而影响高炉的使用寿命，因此目前新建高炉中大多采用了密闭循环冷却水系统。密闭循环冷却水系统与开路循环冷却水系统相比较有很多优点。其一，密闭循环冷却水系统内的冷却水水质较好，一般采用软化水或除盐水，从而保证换热原件不易结垢，能够保证有一个持续稳定的冷却效果，延长工艺设备的使用寿命。其二，密闭循环冷却水系统内仅有渗漏损失，损失水量小节约了系统冷却水的补充水量。其三，密闭循环冷却水系统的回水压力得到充分的利用，减少了供水泵的扬程，从而节省了运行电费。其四，密闭循环冷却水系统可以通过膨胀罐升高系统的压力，使冷却水保持较高的欠热度，抑制水在系统内发生汽化，从而降低了冷却元件烧损的几率。

目前已有的高炉密闭循环冷却水系统有如下几种设置模式：

第一种，联合密闭循环冷却水系统，流程图见附图1。

循环冷却水由循环水泵站供水泵组首先供至高炉，分成两路，一路供炉底，炉底出水串级供蛇形管冷却，另一路供炉体冷却壁冷却，两路回水混合后，一部分经泵加压后供风口中套、风口小套、热风阀等用户冷却，回水均进入设于高炉炉顶的脱气罐和膨胀罐脱气，脱气后利用余压自流回循环泵站进入换热设备冷却，冷却后再进入过滤器过滤，过滤后再由循环供水泵组加压后供用户循环使用。该工艺流程循环水量少，运行费用低，系统占地面积小，但由于风口平台处设有两组加压泵生产管理不便，系统事故点多，压力平衡调节困难，水量调节困难，供水温度高，供回水温差大，高炉冷却效果相对较差。

第二种，半联合密闭循环冷却水系统，工艺流程详见附图2。

该工艺流程将炉体冷却壁冷却水系统与炉底和热风阀冷却水系统单独设置。炉体冷却壁供水由炉身下部经炉腹一直串接到炉身上部，炉体冷却壁密闭循环水系统循环回水经脱气罐和膨胀罐脱气，利用余压回流至循环水泵站，经自清洗过滤器过滤和换热设备降温后，由循环供水泵组加压供炉体冷却壁循环使用。炉底出水串级供热风阀使用，热风炉回水经脱气罐和膨胀罐脱气，利用余压回流至循环水泵站，经自清洗过滤器过滤和换热没备降温后，由循环供水泵组加压循环使用。该工艺流程压力平衡调节较联合密闭循环冷却水系统容易，供水泵组统一设置在循环水泵站内生产管理方便，循环水量较联合密闭循环冷却水系统偏大，占地偏大，炉底出水不经脱气设备脱气直接供热风阀使用容易使热风阀集气烧损。

第三种，独立密闭循环冷却水系统，工艺流详见附图3。

该工艺流程将炉体冷却壁冷却水系统、炉底冷却水系统、热风阀冷却水系统均单独设置，用户循环冷却回水分别经过各自脱气罐和膨胀罐脱气，利用余压回流至循环水泵站，经过滤器过滤和换热设备降温后，由各自供水泵组加压供用户循环使用。该工艺流程设置简单，压力平衡调节容易，脱气效果好，系统运行稳定，但循环水量大，泵组设置多，泵站占地面积大，一次性投资及运行费用均高。

因此，如何开发一种具有较好的高炉冷却效果，并且能够减少泵组设置、减少泵站占地、节省一次性投资及运行费用、方便生产管理的冷却水系统是本领域技术人员一直致力于解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够克服上述缺陷的改进的高炉密闭循环冷却水系统。

为了实现上述目的，本实用新型所述改进的高炉密闭循环冷却水系统，其包含有：

循环供水泵，其用于将循环冷却水按照需要冷却部件对水量水压的要求而供至不同的冷却系统；

高炉炉身，其包括有串联联通的炉身上部冷却壁和炉身下部冷却壁以及炉腹冷却壁；

炉底水冷管，设置于高炉炉身下部；

所述串联联通的炉身上部冷却壁和炉身下部冷却壁支路、炉腹冷却壁支路以及炉底水冷管支路并联设置，并且由统一的循环泵组供水；

炉腹冷却壁的出口以及炉身上部冷却壁的出口连接在第一脱气罐上，第一脱气罐的排气口连接到膨胀罐上，第一脱气罐的出水口通过回接管路回接于循环供水泵，所述第一脱气罐和膨胀罐联合工作可将高炉用户回水中析出的气体脱除，同时利用膨胀罐控制系统中的压力及补水。

进一步地，所述高炉密闭循环冷却水系统还包括有设置在热风炉上的热风阀冷却管，所述炉底水冷管与热风阀冷却管串级联通；所述热风阀冷却管的出口连接在第三脱气罐上，第三脱气罐的出口通过回接管路回接于循环供水泵。

进一步地，所述回接管路上依次设置有蒸发式空冷器和过滤器，既可以先设置有蒸发式空冷器，也可以先设置有过滤器。

进一步地，所述炉底水冷管与热风阀冷却管之间设置有第二脱气罐。

进一步地，所述回接管路上连接有补水泵组；所述回接管路上还连接有加药设备。

本实用新型通过设置统一的循环供水泵组减少泵站占地、方便生产管理；采用分段冷却，炉身下部和炉身上部串级供水，炉腹单独供水的供水系统温度要比采用炉身下部、炉腹、炉身上部串级供水的系统供水温度低，水量调节容易，冷却效果好；因炉底热负荷低，炉底出水温度低，进而可供下一用户使用，采用炉底与热风阀统一供水即满足了冷却要求又节约了循环冷却水量。

附图说明

图1为现有技术联合密闭循环冷却水系统示意图；

图2为现有技术半联合密闭循环冷却水系统示意图；

图3为现有技术独立密闭循环冷却水系统示意图；

图4为本实用新型具体实施例的工作原理示意简图；

图5为本实用新型具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的目的，特征及功能，下面结合附图对本实用新型优选实施方式的结构以及功能进行详细描述。

在高炉密闭循环系统中，所述高炉、设置于高炉底部的炉底装置以及向高炉提供热风的热风炉的热风阀都需要定时被冷却，从而减少温度升高对其造成的影响。本实施例的目的就是提供一套集炉体冷却壁冷却水系统、炉底冷却水系统、热风阀冷却水系统为一体的冷却系统。图4为本实用新型具体实施例的工作原理示意简图，图5为该具体实施例的结构示意简图，由图可知，高炉炉身包含有炉身上部冷却壁21、炉身下部冷却壁22、炉腹冷却壁23，所述炉身上部冷却壁21与所述炉身下部冷却壁22串级联通形成一条支路；所述炉腹冷却壁单独形成另一条支路；冷却系统中的循环供水泵1通过两路管道分别联通于前述两条支路，其中，在本实施例中，联通于炉身下部冷却壁和炉身上部冷却壁支路的管道首先接通于炉身下部冷却壁，然后通向炉身上部冷却壁；所述炉身上部冷却壁与炉腹冷却壁的出口同时联通于设置在高炉炉顶的第一脱气罐3，该第一脱气罐3的排气口连接到膨胀罐4上，并且该第一脱气罐3的出水口联通于回接管路9，所述回接管路回接于循环供水泵1。

另外，所述炉底水冷管24与设置在热风炉上的热风阀冷却管25串级联通形成再一条支路，所述循环供水泵1通过第三路管道联通于所述炉底水冷管24；进一步，热风阀冷却管的出口联通于第三脱气罐6，所述该第三脱气罐6的出口联通于回接管路9，所述回接管路回接于循环供水泵1。

进一步地，所述的炉底水冷管24与热风阀冷却管25之间设置有第二脱气罐5，所述第二脱气罐5用于将循环冷却水中析出的气体脱出并排出系统。

进一步地，所述回接管路9上依次设置有蒸发式空冷器7和过滤器8，由图可知，在本实施例中所述从脱气罐出来的回接管路9上先设置有过滤器，然后设置有蒸发式空冷器。在实际应用中，具体先设计过滤器还是先设置蒸发式空冷器，需要由实际情况来决定。所述蒸发式空冷器用于将回水进行降温，使得循环冷却水达到高炉用户对水温的要求，所述过滤器用于将高炉用户回水进行过滤，去除循环冷却水中的悬浮杂质。

进一步地，所述回接管路9上连接有补水泵组11，所述补水泵组11用于根据膨胀罐的液位向系统中补水。

进一步地，所述回接管路9上连接加药设备10，所述加药设备10用于向系统中投加水质稳定药剂，稳定系统水质。

下面具体介绍系统中一些设备的功能以及结构：

循环供水泵1，将循环冷却水按照需要冷却部件对水量水压的要求而供至不同的冷却用户；

高炉炉顶的第一脱气罐3和膨胀罐4，第一脱气罐和膨胀罐联合工作可将高炉用户回水中析出的气体脱除，同时利用膨胀罐控制系统中的压力及补水。

第二脱气罐5和第三脱气罐6，在不能设置膨胀罐的部分回水处设置该类脱气罐，可将循环冷却水中析出的气体脱出并排出系统。

蒸发式空冷器7，用于将回水进行降温，使得循环冷却水达到高炉用户对水温的要求。

过滤器8，将高炉用户回水进行过滤，去除循环冷却水中的悬浮杂质。

补水泵组11，根据膨胀罐的液位向系统中补水。

加药设备10，向系统中投加水质稳定药剂，稳定系统水质。

进一步的，本实施例所述的密闭循环冷却水系统中，所述高炉炉体冷却壁冷却采用分段冷却，炉腹热负荷高的部分单独冷却，炉身下部和炉身上部热负荷小的部位采用串级供水。

进一步的，所述密闭循环冷却水系统炉底装置与热风阀采用串级供水。

进一步的，本实施例所述的密闭循环冷却水系统只设有一个供水泵组。

进一步的，本实施例所述密闭循环冷却水系统中的第二脱气罐与第三脱气罐具有Y形多头排气管，其通过Y形多头排气管的自动排气阀将系统中气体排出系统，不需要与膨胀罐配合工作。

下面结合附图以及上述实施例的结构，详细描述一下，本实用新型的具体工作过程：

如图4所示，循环冷却水由循环供水泵组1加压后供至高炉，在高炉处分为三路分别向三条支路供水：第一支路911供炉身下部炉体冷却壁22冷却，出水串级供炉身上部炉体冷却壁21冷却；第二支路912供炉腹冷却壁23冷却，炉腹冷却壁23出水与炉身上部冷却壁21出水汇合后经过位于高炉炉顶的第一脱气罐3和膨胀罐4脱气后回流到回接管路9；第三支路92供炉底装置冷却，炉底水冷系统出水经过第二脱气罐5脱气后，串级供给热风阀水冷系统，热风阀水冷系统出水经过设置于热风炉炉顶平台上的第三脱气罐6脱气后同样回流到回接管路9。回水通过回接管路9回流至综合循环水泵站，并利用余压上蒸发式空冷器7冷却，冷却后再进入过滤器8过滤，过滤器8出水经循环供水泵组1加压循环使用。

本实用新型通过设置统一的循环供水泵组减少了泵站占地、方便生产管理；采用分段冷却，炉身下部和炉身上部串级供水，炉腹单独供水，比炉身下部、炉腹、炉身上部串级供水的系统供水温度低，水量调节容易，冷却效果好；因炉底热负荷低，炉底出水温度低，炉底出水可供下一用户使用，采用炉底与热风阀统一供水即满足了冷却要求又节约了循环冷却水量。

以上所述仅是本实用新型的一种实施方式，应当指出，对于相关领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的细微变型和改进，也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种改进的高炉密闭循环冷却水系统，其特征在于，其包含有

循环供水泵(1)；

高炉炉身，其包括有串联联通的炉身上部冷却壁(21)和炉身下部冷却壁(22)以及炉腹冷却壁(23)；

炉底水冷管(24)，设置于高炉炉身下部；

所述串联联通的炉身上部冷却壁(21)和炉身下部冷却壁(22)支路、炉腹冷却壁(23)支路以及炉底水冷管(24)支路并联设置，并且由统一的循环供水泵组供水；

炉腹冷却壁(23)的出口以及炉身上部冷却壁的出口(21)连接在第一脱气罐(3)上，第一脱气罐(3)的排气口连接在膨胀罐上(4)，第一脱气罐(5)的出水口通过回接管路(9)回接于循环供水泵(1)。

2.如权利要求1所述的改进的高炉密闭循环冷却水系统，其特征在于，所述高炉密闭循环冷却水系统还包括有设置在热风炉上的热风阀冷却管(25)，所述炉底水冷管(24)与热风阀冷却管(25)串级联通；所述热风阀冷却管(25)的出口连接在第三脱气罐(6)上，第三脱气罐(6)的出水口通过回接管路(9)回接于循环供水泵(1)。

3.如权利要求2所述的改进的高炉密闭循环冷却水系统，其特征在于，所述回接管路(9)上依次设置有蒸发式空冷器(7)和过滤器(8)。

4.如权利要求1所述的改进的高炉密闭循环冷却水系统，其特征在于，所述炉底水冷管(24)与热风阀冷却管(25)之间设置有第二脱气罐(5)。

5.如权利要求1所述的改进的高炉密闭循环冷却水系统，其特征在于，所述回接管路(9)上连接有补水泵组(11)。

6.如权利要求1所述的改进的高炉密闭循环冷却水系统，其特征在于，所述回接管路(9)上连接加药设备(10)。

7.如权利要求2或4所述的改进的高炉密闭循环冷却水系统，其特征在于，所述第二脱气罐以及第三脱气罐具有Y形多头排气管。

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