汽化冷卻詳細(xì)分析

汽化冷卻裝置包括汽包、上升聯(lián)箱、下降聯(lián)箱、泵、活動梁和固定梁等?；顒恿汉凸潭壕謩e構(gòu)成冷卻回路。回路下降管上裝有泵，進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。立柱內(nèi)裝有芯管。在活動梁的兩端設(shè)有步進(jìn)旋轉(zhuǎn)接頭。所述的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)接頭由導(dǎo)向裝置，恒力吊架、防振裝置和活接頭等組成。獨(dú)特的立柱結(jié)構(gòu)和可靠的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)接頭。

汽化冷卻除氧給水系統(tǒng)

由鈉離子交換器送入的軟化水進(jìn)入軟水箱，通過軟水泵及調(diào)節(jié)閥再送入大氣式熱力除氧器；除氧水應(yīng)符合《低壓鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)，除氧軟化水通過給水泵經(jīng)給調(diào)節(jié)閥送進(jìn)入汽包。

共設(shè)兩臺軟水泵，1臺運(yùn)行，1臺備用。

從汽包出口接出的蒸汽經(jīng)減壓閥和調(diào)節(jié)閥進(jìn)入除氧器，除氧器中軟水和蒸汽充分混合，達(dá)到除氧器額定壓力下的飽和溫度。從水中分離出的空氣由除氧器頂部排入大氣，除氧后的水則進(jìn)入除氧水箱。除氧水箱中通入一根蒸汽管，使除氧水達(dá)到飽和溫度，對水中的殘余氧進(jìn)行二次除氧，除氧水箱的水位和除氧器的壓力均可自動調(diào)節(jié)控制。

除氧水箱出來的除氧軟水由給水泵再送入汽包。

給水泵包括2臺電動泵（1臺運(yùn)行，1臺備用）；另設(shè)1臺事故柴油給水泵。在電動給水泵斷電時(shí)，向汽包供水，確保整個(gè)系統(tǒng)的安全。

加藥裝置向汽包內(nèi)加入磷酸三鈉溶液，使包內(nèi)水中經(jīng)常保持一定量的磷酸根。由于內(nèi)水管的水處在沸騰狀態(tài)，它的堿性較強(qiáng)（ PH值在10~12的范圍內(nèi)），水中的鈣離子與磷酸根發(fā)生反應(yīng)生成含堿根的磷酸鈣。含堿根的磷酸鈣是一種松軟的水渣，可隨汽包排污時(shí)排出，并不會粘附在水梁內(nèi)形成水垢。加藥裝置設(shè)有1只溶液箱，2臺柱塞式加藥泵（1臺運(yùn)行，1臺備用）；磷酸鹽溶液箱的有效容積，應(yīng)滿足加熱爐一晝夜所用軟水的藥液消耗量。

汽化冷卻汽包

各冷卻回路的冷卻水在水梁內(nèi)吸熱，一部分水會汽化，汽水混合物通過上升管進(jìn)入汽包，在汽包內(nèi)實(shí)現(xiàn)汽水分 離，則蒸汽被送入蒸汽管網(wǎng)或通過放散管排入大氣。汽包的蒸汽主管設(shè)有流量計(jì)；運(yùn)行中汽包工作壓力保持在1.27MPa；各個(gè)自動調(diào)節(jié)閥均設(shè)有手動旁路管道。汽包還設(shè)有定期排污管和連續(xù)排污管，以便將汽包內(nèi)的雜質(zhì)、水中的含鹽渣排除。汽包設(shè)有啟自動放散管，便于系統(tǒng)的試壓、調(diào)試和啟動。

汽包設(shè)有雙色水位計(jì)，汽包水位的調(diào)節(jié)給水流量和汽包水位兩個(gè)信號組成的雙沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，還設(shè)有兩套獨(dú)立的遠(yuǎn)傳水位信號指示。當(dāng)汽包水位超低時(shí)，則發(fā)出報(bào)警信號。

汽化冷卻循環(huán)水泵

汽包有2根下降管，接至下降管總進(jìn)水聯(lián)箱，供給三臺循環(huán)水泵。其中2臺循環(huán)水泵是電機(jī)驅(qū)動，1臺是柴油機(jī)驅(qū)動。柴油機(jī)循環(huán)水泵作為停電、事故的備用泵。

各循環(huán)水泵出口管均接至循環(huán)回路總分配聯(lián)箱，分配聯(lián)箱接出供水管，將循環(huán)水分別送入循環(huán)回路。

在循環(huán)水泵的進(jìn)水和回水聯(lián)箱之間設(shè)有壓差測量，壓差超高或超低時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，啟動備用電動循環(huán)水泵或柴油機(jī)循環(huán)水泵，在給定的時(shí)間內(nèi)，壓差值若還不能恢復(fù)到正常值時(shí)，則發(fā)出報(bào)警信號。

汽化冷卻循環(huán)冷卻回路

汽化冷卻系統(tǒng)分循環(huán)冷卻回路，活動梁進(jìn)出口處設(shè)有兩套帶旋轉(zhuǎn)接頭的步進(jìn)裝置。

主要應(yīng)用在軋鋼加熱爐、煉鋼轉(zhuǎn)爐等工業(yè)爐中。

在軋鋼加熱爐中的應(yīng)用

通過下降管使水從汽包中流出，進(jìn)入活動梁和固定梁分別構(gòu)成冷卻回路，通過上升管回到汽包循環(huán)，在汽包中進(jìn)行汽水分離，使蒸汽輸送到管網(wǎng)中，水進(jìn)行再循環(huán)。一種是在回路下降管上裝有泵，進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，另外一種方式是把汽包安裝到高處，進(jìn)行自然循環(huán)。水梁立柱內(nèi)裝有芯管，在活動梁的兩端設(shè)有步進(jìn)旋轉(zhuǎn)接頭。所述的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)接頭由導(dǎo)向裝置，恒力吊架、防振裝置、排汽閥門和活接頭等組成。獨(dú)特的立柱結(jié)構(gòu)和可靠的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)接頭。鋼鐵企業(yè)加熱爐的爐底管大多采用汽化冷卻，實(shí)踐證明它具有明顯的節(jié)能節(jié)水效果，并可減輕鋼坯“黑印”，改善了鋼坯溫度的均勻性。

在轉(zhuǎn)爐中的應(yīng)用

該系統(tǒng)是利用汽化冷卻煙道代替原水冷煙道，以達(dá)到余熱回收利用，省電、省水的目的。當(dāng)前轉(zhuǎn)爐煉鋼煙汽除塵系統(tǒng)大都采用OG法，這種方式除塵系統(tǒng)可分為三大部分，即汽包及余熱鍋爐部分、汽包供水部分及煤氣回收部分。而汽包及余熱鍋爐和汽包供水兩大部分是轉(zhuǎn)爐煉鋼必不可少，該系統(tǒng)用來清除轉(zhuǎn)爐煙汽中粉塵、降低煙汽溫度以及吸收蒸汽節(jié)約能源等多重作用。

加熱爐冷卻水管的出水溫度一般可達(dá)60℃左右，由于度低，無法利用而排放掉，損失許多熱能。若將出水水溫提高到沸點(diǎn)以上，不影響水管冷卻功能，產(chǎn)生低壓蒸汽，稱為汽化冷卻。汽化冷卻 時(shí)，利用位置較高的汽包使蒸汽和水分離，低壓蒸汽可供取暖或加熱原油，液體水又重新回到冷卻系統(tǒng)中循環(huán)使用。

水汽化時(shí)吸收熱量多。另外，大 部分水循環(huán)使用，冷卻水消耗量降 低80%，熱量損失也可降低10%左 右。汽化冷卻系統(tǒng)包括軟水裝置、 供水設(shè)施（水箱、水泵）、冷卻構(gòu)件、 管道、汽包等，投資較大。汽化冷卻循環(huán)分自然循環(huán)和強(qiáng) 制循環(huán)。自然循環(huán)節(jié)省運(yùn)營費(fèi)用，但 啟動循環(huán)時(shí)仍需強(qiáng)制進(jìn)行。蒸汽供應(yīng)要求穩(wěn)定可靠，中小 型軋鋼車間加熱爐軋機(jī)事故多、爐溫波動大，這時(shí)安裝汽化冷卻系統(tǒng) 就應(yīng)審慎考慮。

對于同一冷卻系統(tǒng)，用汽化冷卻所需的水量僅為溫升為10℃時(shí)水冷卻水量的2%，且少用90%的補(bǔ)充水量，汽化冷卻所產(chǎn)生的蒸汽還可以利用，或者并網(wǎng)發(fā)電，汽化冷卻一般使用除氧后的軟化水，減少對設(shè)備的腐蝕。 用軟化水或純凈水作為冷卻介質(zhì)，避免了冷卻系統(tǒng)發(fā)生腐蝕、結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象，從而延長了水梁立柱及其連接管道的使用壽命，減少了設(shè)備的事故，提高了軋機(jī)作業(yè)率；隨著循環(huán)水量和損失水量的減少，補(bǔ)充水量和耗電量也相應(yīng)減少，同時(shí)利用水梁和立柱吸收的熱量通過汽包產(chǎn)生蒸汽并入公司蒸汽主管網(wǎng)。因此，一方面提高了加熱爐的熱效率，降低了燃料消耗；另一方面對全廠蒸汽量進(jìn)行了補(bǔ)充。與工業(yè)水循環(huán)加熱爐相比，汽化冷卻系統(tǒng)取消了冷卻塔，減少了環(huán)境污染和設(shè)備占地，對汽化冷卻產(chǎn)生的副產(chǎn)品――蒸汽可以充分利用。

球團(tuán)豎爐汽化冷卻裝置包括汽包、導(dǎo)風(fēng)墻冷卻梁、干燥床冷卻梁，汽包通過下降管與導(dǎo)風(fēng)墻冷卻梁、干燥床冷卻梁相連，下降管上設(shè)有水封，導(dǎo)風(fēng)墻冷卻梁之間為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，干燥床冷卻梁之間為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)風(fēng)墻冷卻梁與干燥床冷卻梁的末端均連接上升管。本實(shí)用新型的球團(tuán)豎爐汽化冷卻裝置保證了冷卻梁的流動狀態(tài)為汽泡流，避免了汽化冷卻梁運(yùn)行當(dāng)中水膜燒干和流動不穩(wěn)定出現(xiàn)震蕩等現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證了冷卻梁的使用壽命，防止了導(dǎo)風(fēng)墻冷卻梁和干燥床冷卻梁循環(huán)回路的相互干擾，水封的使用防止了冷卻梁內(nèi)汽水混合物的倒流現(xiàn)象。實(shí)踐證明，當(dāng)爐溫為500-1000℃時(shí)，冷卻梁受熱蒸發(fā)段長度為25-30m 是最合適的。

根據(jù)系統(tǒng)所處工況的不同，工藝系統(tǒng)可分別采用低壓強(qiáng)制循環(huán)汽化冷卻系統(tǒng)、中壓強(qiáng)制循環(huán)汽化冷卻系統(tǒng)、 煙氣余熱回收中壓自然循環(huán)汽化冷卻系統(tǒng)及直流系統(tǒng)，最大限度回收煙氣余熱，同時(shí)綜合考慮系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、延長系統(tǒng)使用壽命及降低投資等因素。余熱鍋爐設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)為：合理的煙氣量、汽化冷卻方式和強(qiáng)制循環(huán)倍率的選擇，受熱面的形式選擇及對煙氣中的粉塵適應(yīng)性（含耐磨性和粘結(jié)性），合理的煙道流速選擇。

技術(shù)指標(biāo)：

1）回收蒸汽量：140～200kg/噸鋼；

2）余熱利用系統(tǒng)排煙溫度：≤250℃。

國內(nèi)高爐采用的冷卻方式有四種：

1. 工業(yè)水開路循環(huán)冷卻系統(tǒng)

2. 汽化冷卻系統(tǒng)

3. 軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)

4.外部噴淋