一种转炉氧枪循环冷却水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种节省水泵能耗的转炉氧枪循环冷却水系统，包括开式变速循环冷却水系统冷却塔、冷水池、循环泵、变频器及安装于管道上对应位置的出口止回阀、出口蝶阀、出口闸阀、氧枪调节阀以及冷却塔上塔蝶阀，依次连接形成开式循环水系统。与现有转炉氧枪循环冷却水系统相比，本实用新型专利技术采用了变频器及与之匹配的水泵，将当前转炉氧枪循环冷却水系统由单一全速运行系统设计为变速系统，可以有效降低氧枪循环水泵所需要的扬程和流量，从而有效降低氧枪循环水泵能耗需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于循环水系统优化节能
，特别地涉及一种节能的转炉氧枪循环冷却水系统。
技术介绍
转炉氧枪循环冷却水系统应用于钢铁厂炼钢转炉装置区。氧枪循环水系统作为工艺生产过程中一项重要的配套设施，通过循环水泵将冷却水输送到转炉氧枪水冷套中，将氧枪在转炉炼钢吹氧过程中，由于熔渣向氧枪传热、炉壁的辐射传热和飞溅金属液滴的传热带来的热量带走，并送至冷却塔与大气换热，形成一套开式的循环水系统。转炉冶炼过程中包括下料、吹炼、终点控制、脱氧出钢、溅渣护炉、倒渣等几个阶段。转炉炼钢的冶炼周期为30分钟左右，其中吹氧时间通常为12-18分钟。传统的循环水泵站设计时按照吹氧过程中所需压力及水量确定水泵额定参数。不论冶炼期间还是非冶炼期间，供水泵站均作全速运行。水泵电机24小时均作全压全速运行造成大量能源的浪费。因此，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，有必要进行研究，以提供一种节能的控制系统，实现循环水系统水泵的能耗降低。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种降低氧枪循环冷却水泵能耗的系统，用于将当前转炉氧枪循环冷却水系统由单一全速运行系统设计为变频调速节能系统。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种转炉氧枪循环冷却水系统，包括氧枪单元和冷却塔单元，所述氧枪单元和冷却塔单元通过进口管道和出口管道连接，所述氧枪单元包括主氧枪水冷套和副氧枪水冷套，所述主氧枪水冷套的进口端设有第一蝶阀，出口端设有主氧枪调节阀和第二蝶阀，所述副氧枪水冷套的进口端设有第三蝶阀，出口端设有副氧枪调节阀和第四蝶阀;所述冷却塔单元包括第一冷却塔、第二冷却塔和冷水池，所述第一冷却塔的进口端设有第五蝶阀，第二冷却塔的进口端设有第六蝶阀；所述冷水池的出口端设有第一通道和第二通道，所述第一通道上依次设有第七蝶阀、第一循环泵、第一止回阀，第八蝶阀和第一闸阀，所述第二通道上依次设有第九蝶阀、第二循环泵、第二止回阀，第十蝶阀和第二闸阀；还包括变频器，所述变频器分别连接所述第一循环泵和第二循环泵。与现有转炉氧枪循环冷却水系统相比，本技术采用了变频器及与之匹配的水泵，将当前转炉氧枪循环冷却水系统由单一全速运行系统设计为变速系统。本技术的循环冷却水系统，既满足转炉吹氧时每周期12-18分钟吹氧所需足够的压力和水量，也满足每周期18-12分钟非吹氧时氧枪过水的循环流量需求，可以有效降低氧枪循环水泵所需要的扬程和流量，从而有效降低氧枪循环水泵能耗需求。附图说明图1为本技术的转炉氧枪循环冷却水系统的实施例结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。相反，本技术涵盖任何由权利要求定义的在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本技术有更好的了解，在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。附图1给出了本技术的转炉氧枪循环冷却水系统的一个具体实施例，包括氧枪单元和冷却塔单元，两者通过进口管道102和出口管道101连接，构成冷却水循环系统。具体的，氧枪单元包括分别设置于主副氧枪上的主氧枪水冷套9a和副氧枪水冷套9b。主氧枪水冷套9a进口端的管道上设有第一蝶阀8a，出口端的管道上设有主氧枪调节阀10a和第二蝶阀11a。同样的，副氧枪水冷套9b进口端的管道上设有第三蝶阀8b，出口端的管道上设有副氧枪调节阀10b和第四蝶阀11b。另一方面，冷却塔单元包括第一冷却塔1a、第二冷却塔1b和冷水池2。其中，第一冷却塔1a和第二冷却塔1b的进口端分别设有第五蝶阀12a和第六蝶阀12b。冷水池2的出口对应两条通道，其中，第一通道上依次设有第七蝶阀3a、第一循环泵4a、第一止回阀5a，第八蝶阀6a和第一闸阀7a；第二通道上依次设有第九蝶阀3b、第二循环泵4b、第二止回阀5b，第十蝶阀6b和第二闸阀7b。为了实现水泵在冶炼期间和非冶炼期间的不同工作模式，本技术的循环冷却水系统还包括变频器13，该变频器13分别连接第一循环泵4a和第二循环泵4b。从而将现有的转炉氧枪循环冷却水系统由单一全速运行系统设计为变频调速节能系统。通过以上技术方案，根据现场生产情况吹氧、非吹氧时间调整循环水泵的运转频率，可以降低转炉氧枪循环冷却水泵非吹氧时间内转速，同时对原转炉氧枪循环冷却水泵进行更换，达到降低能耗的目的。下面通过具体的应用实例说明本系统的工作方式及节能效果。应当理解，此处所描述的具体应用实例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。XXX钢铁有限公司1#转炉，生产能力为120T ，氧枪平台高度为40米。系统设计要求吹氧时主氧枪水量为350t/h以上，副氧枪水量为50t/h以上；非吹氧时主氧枪水量为150t/h以上，副氧枪水量为50t/h以上。正常运行1台循环水泵（单台泵额定流量为500t/h）。因氧枪平台高度为40m，通过供水阀门调节，吹氧时间内使供水总管压力维持在1.35MPa，计算扬程为178m，供应总流量达到额定设计要求为470t/h。根据现场测量，循环泵运行功率为462.3kW。采用本技术的循环冷却水系统，设定参数如下：变频器在吹氧时间内频率为50Hz，非吹氧时间内频率为32.5Hz；选择水泵参数为400t/h，185m，78%，287kW。上述两种系统对比，节电效果如下：原有的转炉氧枪循环冷却水系统耗电总功率：462.3kW；本技术的转炉氧枪循环冷却水系统加权耗电总功率：172.2+42.7=214.9kW；小时节电量：462.3-214.9=247.4度/小时，节电率为53.5%。该系统年运行340天，每天运行24小时，则年节电量为：247.4×24×340=2018784度/年，节电效果非常显著。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉氧枪循环冷却水系统，包括氧枪单元和冷却塔单元，所述氧枪单元和冷却塔单元通过进口管道（102）和出口管道（101）连接，其特征在于：所述氧枪单元包括主氧枪水冷套（9a）和副氧枪水冷套（9b），所述主氧枪水冷套（9a）的进口端设有第一蝶阀（8a），出口端设有主氧枪调节阀（10a）和第二蝶阀（11a），所述副氧枪水冷套（9b）的进口端设有第三蝶阀（8b），出口端设有副氧枪调节阀（10b）和第四蝶阀（11b）;所述冷却塔单元包括第一冷却塔（1a）、第二冷却塔（1b）和冷水池（2），所述第一冷却塔（1a）的进口端设有第五蝶阀（12a），第二冷却塔（1b）的进口端设有第六蝶阀（12b）；所述冷水池（2）的出口端设有第一通道和第二通道，所述第一通道上依次设有第七蝶阀（3a）、第一循环泵（4a）、第一止回阀（5a），第八蝶阀（6a）和第一闸阀（7a），所述第二通道上依次设有第九蝶阀（3b）、第二循环泵（4b）、第二止回阀（5b），第十蝶阀（6b）和第二闸阀（7b）；还包括变频器（13），所述变频器（13）分别连接所述第一循环泵（4a）和第二循环泵（4b）。

【技术特征摘要】
1.一种转炉氧枪循环冷却水系统，包括氧枪单元和冷却塔单元，所述氧枪单元和冷却塔单元通过进口管道（102）和出口管道（101）连接，其特征在于：所述氧枪单元包括主氧枪水冷套（9a）和副氧枪水冷套（9b），所述主氧枪水冷套（9a）的进口端设有第一蝶阀（8a），出口端设有主氧枪调节阀（10a）和第二蝶阀（11a），所述副氧枪水冷套（9b）的进口端设有第三蝶阀（8b），出口端设有副氧枪调节阀（10b）和第四蝶阀（11b）;所述冷却塔单元包括第一冷却塔（1a）、第二冷却塔（1b）和冷水池...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖飞，吕伟，刘冬平，黄高岭，傅俊峰，
申请(专利权)人：浙江科维节能技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33