钢厂高炉循环冷却水系统节能研究

摘要

钢厂高炉循环冷却水系统复杂、用量大、能耗高。本文从节能角度出发，对钢厂高炉循环冷却水系统的组成和运行进行优化，降低能源消耗，实现机组的经济运行，对缓解能源紧张有着十分重要的意义。
　　为研究钢厂高炉循环冷却水系统的节能，本文针对江苏省铜山县某冶炼铸造厂循环冷却水系统，按照高炉各部位冷却水最大允许温差，确定高炉各部位最小需要流量，从而确定循环冷却水系统最小需要流量;采用变阀对系统进行优化运行;在优化运行的基础上，提出四种分区供水方案并进行比较，寻找较优的供水系统方案;研究取消循环冷却水系统中的热水池，冷却水从高炉出来直接进入冷却塔的节能效果。通过以上研究，取得如下成果:
　　(1)通过对研究对象的循环冷却水系统中的450m3高炉进行传热计算，得到现运行流量下高炉炉底炉缸、炉腹、炉腰、炉身下部、炉身中部、炉身上部冷却壁热面温度分别为94.21℃、132.61℃、93.76℃、146.32℃、83.41℃、118.97℃。
　　(2)根据高炉各部位冷却水最大允许温差，确定高炉炉底炉缸、炉腹、炉腰、炉身、风口各部位最小需要流量分别为0.122 m3/s、0.043 m3/s、0.03 m3/s、0.238 m3/s、0.086 m3/s，从而系统最小需要流量为0.519 m3/s。
　　(3)循环冷却水系统实施变阀优化运行，可节能3.14％。供水泵重新选型并实施变阀优化运行，可节能20.94％。
　　(4)与原方案相比，提出的四种分区供水方案，可分别节能39.76％、42.51％、47％和46.97％。
　　(5)循环冷却水系统取消热水池，省去上塔泵，可节能76.95％，节能效果最好。

目录

摘要

符号说明

1 绪论

1．1 研究目的和意义

1．1．1 研究目的

1．1．2 研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 国内研究现状与进展

1．2．2 国外研究现状与进展

1．3 存在问题

1．4 本文研究内容

2 钢厂高炉循环冷却水系统介绍

2．1 高炉结构原理与冷却要求

2．1．1 高炉结构原理

2．1．2 耐火材料

2．1．3 冷却壁

2．1．4 高炉冷却要求

2．2 循环冷却水系统

2．2．1 循环冷却水系统分类

2．2．2 循环冷却水系统组成

2．2．3 循环冷却水系统实例介绍

3 高炉传热

3．1 传热学基本公式

3．2 炉体传热分析

3．2．1 传热过程

3．2．2 冷却水与冷却壁传热系数的影响因素

3．3 高炉冷却传热计算实例

4 钢厂高炉循环冷却水系统优化运行

4．1 管道阻力损失

4．2 系统运行能耗

4．3 系统最小流量的确定

4．4 系统变阀优化运行

5 基于优化运行的循环冷却水系统优化

5．1 系统分区供水优化

5．1．1 高低位分区供水方案

5．1．2 水泵选型

5．1．3 优化运行

5．2 取消热水池

5．3 冷却水系统方案综合比较

6 总结与展望

6．1 本文总结

6．2 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目及完成的学术论文

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