转炉炼钢洋枪冷却水系统能.docx
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转炉炼钢洋枪冷却水系统能
转炉炼钢氧枪冷却水系统节能
1、现状
目前氧枪冷却水为连续供水，电能消耗高，浪费也严重。
当更换氧枪时，关闭切断阀7和8，正常情况下切断阀7和8始终处于开启状态，故氧枪冷却为连续供水。
供水流程见图五：
氧枪冷却水流程图
2、系统节能设备及方法
把氧枪供水分成不同的供水期，根据供水期的不同，改变氧枪冷却水的进水或出水开度，也即改变不同供水期的流量，同时氧枪供水泵采用恒压变频调速，从而起到降低氧枪水泵电能消耗的目的，下面从调节冷却水开度和变频调速两个方面进行论述：
A调节氧枪冷却水进水或出水开度
把氧枪供水分为吹氧供水期、溅渣供水期
转炉冶炼周期一般为30分钟，其中吹氧时间为14分钟左右，溅渣时间为3分钟左右，待吹时间为13分钟左右
氧枪喷吹氧气时，需需下降到转炉内工作，转炉内钢液和气体的温度一般在16000C以上，溫度很高，所以氧枪周围环境温度很高，氧枪喷吹氧时的供水称为吹氧供水，其供水时间称为吹氧供水时间或吹氧供水期。
氧枪溅渣时，也需下降到转炉内工作，由于溅渣时氧枪
喷吹氮气，且转炉内渣液的温度较低，氧枪溅渣时的供水称为溅渣供水，其供水时间称为溅渣供水时间或溅渣供水期。
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氧枪待吹时氧枪被提升到转炉炉口之上，氧枪周围环境温度很低，氧枪待吹时的供水成为待吹供水，其供水时间称为待吹供水时间或待吹供水期
吹氧供水期氧枪外部环境温度最高，溅渣供水期次之，待吹供水期氧枪外部环境最低，根据供水期的不同设置不同的氧枪冷却水强度，吹氧供水期供水量最大，溅渣供水期次之，待吹供水期最小，即氧枪供水流量分为三个级别——大中小。
供水量也可以分成两个级别，即较大流量和较小流量：
方法有两种，第一种是：
吹氧供水期和溅渣供水期为较大流量，待吹供水期为较小流量，第二种是吹氧供水期为较大流量，溅渣供水期和待吹供水期为较小流量。
根据氧枪供水期不同，而改变供水流量，可以是大中小三种流量交替转换，也可以是较大流量和较小流量交替转换。
为达到根据供水期不同而改变氧枪供水流量的目的。
可以通过改变氧枪进水支管或出水支管的过流面积来实现。
方法有一下两种：
1.旁通法
图二.氧枪冷却水系统流程图（旁通法）
图三.氧枪供水配管详图（旁通法）
在氧枪进水切断阀8或切断阀7两端增设一个旁通管道，旁通管道上安装自动阀门11和手动调节阀12（自动阀门11在事故
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状态下关闭，正常情况下常开，手动调节阀12起调节流量）的作用，旁通管路经常处于常用状态
控制原理如下:
开启切断阀8：
切断阀8和旁通管道两路畅通
氧枪供水流量为较大值
关闭切断阀8：
只有旁通管道氧枪供水，氧枪供水流量为较小值
这样就能根据氧枪供水期的不同，通过控制切断阀8而得到不同的过流面积获得不同的供的流量
2.调节阀法
图三：
氧枪冷却水系统流程图（调节阀法）
图四：
氧枪冷却水配管详图（调节阀法）
在氧枪进水支路6或出水支路5上增设一个调节阀门，控制原理如下：
根据供水期的不同，控制调节阀处于不同的开度，得到不同的过流面积，获得不同的流量
3.直接法
管道不做改造，直接控制现有阀门8或9
控制原理如下：
开启切断阀8：
氧枪水得到最大流量
关闭切断阀8：
氧枪中断供水，流量为零
根据氧枪供水期不同，通过控制切断阀8，使氧枪供水变为断续供水
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还可以通过对切断阀8进行改造，使得切断阀关闭时，过流面积不为零，供水流量也不为零
B氧枪给水泵电机采用频调速
给水泵变频调速有两个问题，给水泵变频调速的数量和变频调速的方式
（1）变频调速的数量
变频调的数量分为部分变频调速和全部变频调速部分变频调速有的没有使用变频调速
全部变频调速：
工作的水泵中，全部水泵电机都采用了变频调速
部分变频调速节省变频器，节约投资
（2）变频调速的方式
变频调速的方式有两种，第一种是恒压自动供水方式，第二种是开度法
恒压自动供水：
在氧枪进水主管道4上安装测压仪表，将此压力信号输入变频器，变频器控制的转速要保证此压力
恒定不变
开度法：
把氧枪进水或出水的开度信号输入变频器，变频器控制的转速按设定的开度与转速对应关系进行调节。
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图例：
1、换热设备2、给水泵3、氧枪回水主管道4、氧枪上水主管道5、氧枪回水支管道6、氧枪进水支管道
7、氧枪出水切断阀8、现有氧枪进水切断阀9、阀门10、转炉11、旁通切断阀12、手动阀13、旁通管道14、调节阀
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经济效益分析：
目前氧枪泵电能单耗为1.5度电/吨钢
我国转炉钢产量为5亿吨/年
电能单价为0.5元/度电
使用本方案节电40%年节约电费5*1.5*0.5*40%=1.5亿元/年
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