高炉软水密闭循环冷却系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高炉软水密闭循环冷却系统，包括冷却设备、膨胀罐、热交换器、主供水泵组、增压泵组、风口管阀、脱气罐和软水补水泵组；软水由主供水泵组送至冷却设备，再分成两路，一路直接送至脱气罐前，另一路通过增压泵组和风口管阀，两路汇合后送至脱气罐脱气，然后进入膨胀罐加压、检漏，最后进入热交换器降温，降温后的软水送至主供水泵组重新循环使用，软水补水泵组的输出接至主供水泵组。本发明专利技术紧密结合工艺实际，以故障实际数据分析确定控制策略输出，能实现软水密闭循环系统的事故紧急处理和安全控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高炉冷却系统，特别是涉及一种高炉软水密闭循环冷却系统。
技术介绍
高炉软水密闭循环冷却系统是高炉冶炼系统的重要组成部分，它承担着为高炉炉 体进行冷却的关键任务，与高炉一代炉龄长寿与否密切相关。冷却系统一旦出现问题，而又 不能合理处理或及早发现，将严重威胁高炉生产，造成巨大的经济损失。因此，高炉软水密 闭循环冷却系统的安全控制策略的研究与应用迫在眉睫。目前软水密闭循环冷却系统及其控制策略存在以下几类的问题膨胀罐液位控制 策略与检测数据处理过于简单，易造成特殊情况下的设备误动作或不动作，影响整个软水 系统顺行；软水密闭循环系统中重要气动阀的控制时序不合理，难以发挥软水系统处理事 故的应急能力；泵组和泵的故障处理策略过于简单化，缺乏理论分析和实验数据。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高炉软水密闭循环冷却系统，本专利技术能 实现软水密闭循环系统的事故紧急处理和安全控制。本专利技术所采用的技术方案是高炉软水密闭循环冷却系统，包括冷却设备、膨胀 罐、热交换器、主供水泵组、增压泵组、风口管阀、脱气罐和软水补水泵组；软水由主供水泵 组送至冷却设备，再分成两路，一路直接送至脱气罐前，另一路通过增压泵组和风口管阀， 两路汇合后送至脱气罐脱气，然后进入膨胀罐加压、检漏，最后进入热交换器降温，降温后 的软水送至主供水泵组重新循环使用，软水补水泵组的输出接至主供水泵组。本专利技术的优点本专利技术紧密结合工艺实际，以故障实际数据分析确定控制策略输 出，能实现软水密闭循环系统的事故紧急处理和安全控制。附图说明图1是本专利技术的结构框图。图中，软水补水泵组水泵P0-1、P0-2、P0_3 ；主供水泵组水泵P3-1、P3-2、P3_3、 P3-4、P3-5、P3-6 ；高压供水泵组水泵Pl-l、Pl_2、Pl-3 ；中压供水泵组水泵P2_1、P2_2 ；冷却设备冷却壁直管、蛇形管、炉底冷却管；风口管阀风口小套、风口中套、直吹管、热风 阀、排出阀；VI 中高压泵组联通气动阀；V2 事故限流气动阀；V3 主供水泵旁通气动阀； V4 软水供水泵组出口气动阀；V5 膨胀罐气动阀；V6 膨胀罐溢流阀；V7 气化冷却气动 阀；V8 膨胀罐排水阀。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。如图1所示，高炉软水密闭循环冷却系统，包括冷却设备、膨胀罐、热交换器、主供水泵组、增压泵组、风口管阀、脱气罐和软水补水泵组；软水由主供水泵组送至冷却设备，再 分成两路，一路直接送至脱气罐前，另一路通过增压泵组和风口管阀，两路汇合后送至脱气 罐脱气，然后进入膨胀罐加压、检漏，最后进入热交换器降温，降温后的软水送至主供水泵 组重新循环使用，软水补水泵组的输出接至主供水泵组。其中，膨胀罐的液位控制软水补水 泵组的补水，膨胀罐的压力控制本专利技术软水冷却系统的压力。软水补水泵组包括并联的两台电动水泵和一台柴油机泵，即水泵P0-1、P0-2、 P0-3。软水补水泵组通过软水供水泵组出口气动阀V4接至主供水泵组，软水供水泵组和外 网之间还接有软水制备系统和软水池。本专利技术的冷却系统中还接有加药装置。主供水泵组包括并联的四台电动水泵和一台柴油机泵，即水泵P3-1、P3-2、P3_3、 P3-4、P3-5、P3-6。主供水泵组还接有主供水泵旁通气动阀V3。冷却设备包括蛇形管、炉底冷却管和冷却壁直管，蛇形管和炉底冷却管串联后再 和冷却壁直管并联。蛇形管又分为炉身中部蛇形冷却管系统个炉缸蛇形冷却管系统。增压泵组包括并联的高压供水泵组和中压供水泵组。高压供水泵组包括并联的 三台电动水泵，即水泵Pl-1、Pl-2、P1-3。中压供水泵组包括并联的两台电动水泵，即水泵 Ρ2-1、Ρ2-2。高压供水泵组和中压供水泵组的输出端之间还接有中高压泵组联通气动阀VI。风口管阀包括风口小套、风口中套、直吹管、热风阀和排出阀，高压供水泵组和脱 气罐之间接有风口小套，中压供水泵组和脱气罐之间接有并联的风口中套、直吹管、热风阀 和排出阀，风口小套的输入端还和软水补水泵组的输出端相连，脱气罐之前的冷却设备的 旁路还接有事故限流气动阀V2。冷却设备输出端和增压泵组输入端的连接点上还接有气化冷却气动阀V7，在软水 系统所有泵组(含柴油机泵)故障时，开启气动阀V7进行极端情况下的气化冷却，膨胀罐 上接有膨胀罐氮气阀V5和输出端相连的膨胀罐溢流阀V6、膨胀罐排水阀V8。高炉软水密闭循环冷却系统的安全控制策略包括软水补水安全控制策略，使得 膨胀罐液位保持在正常水位；供水泵组安全控制策略，使得主供水泵组和增压泵组在事故 状态下能维持高炉软水密闭循环冷却系统的软水供应。参与软水补水安全控制的设备和传感器信号有软水供水泵组，软水供水泵组出 口气动阀V4，膨胀罐氮气阀V5，膨胀罐溢流阀V6，膨胀罐的液位信号，软水池的液位信号。其中，软水补水安全控制策略包括以下几点(11)将膨胀罐和软水池的水位按照从高到低分为5档高高、高、低、低低和低低 低，设定正常水位为高档和低档之间，如将高档设定为3. 86m，低档设定为2. 64m。(12)检测软水池的水位，当其水位为低低档或低低低档时，为防止空气进入软水 系统，须停止软水补水泵组的运行，否则进入下一步。为保证软水池液位的低低档信号准确 性，防止误停泵，所以当接收到低低档的信号5s，且其变化率在正常的区间内时，才认定低 低档的信号有效。(13)检测膨胀罐的水位，确定高炉软水密闭循环冷却系统的运行状态，当所述冷 却系统正常运行时，损耗补水；当所述冷却系统漏水时，紧急补水；在膨胀罐传感器信号故 障时，预估补水；当软水补水泵组中有水泵出现问题时，启用备用设备补水。当膨胀罐的水 位为高高档时，氮气阀V5关闭，溢流阀V6开启；膨胀罐的水位非高高档时，氮气阀V5开启， 溢流阀V6关闭。软水供水泵组出口气动阀V4与软水供水泵组连锁，在此步处理时，当软水补水泵组有水泵运行5秒之后，再开启软水供水泵组出口气动阀V4，在停止最后一台运行泵前，先关闭软水供水泵组出口气动阀V4再停泵。上述的软水补水安全控制策略中的第(13)点具体包括以下几点(131)检测膨胀罐的水位，确定高炉软水密闭循环冷却系统的运行状态；若为正 常运行，进入(132)；若系统有渗漏，进入(133)；若膨胀罐传感器信号出现故障时，进入 (134)；若进行前三种处理情况时出现水泵问题，进入(135)。(132)损耗补水当全厂供电正常的情况下，所述冷却系统正常运行，随着系统损 耗，膨胀罐水位下降至低档，启动软水补水泵组中的一台电动水泵补水进行损耗补水，水位 升至高档时停水泵。(133)紧急补水若膨胀罐水位下降至低低档，说明系统有渗漏，除了启动一台电 动水泵外，再增加一台电动水泵紧急补水，当水位升至低档时停一台电动水泵，当水位升至 高档时停所有水泵；若膨胀罐水位下降至低低低档，启动柴油机泵，当水位升至低低档时， 停柴油机泵，然后按照前述方法进行处理。(134)预估补水软水系统补水主要依据是膨胀罐液位，膨胀罐音叉开关安在高 炉本体，传感器信号不准确以及通信故障的问题时有发生，因此，对膨胀罐液位信号不准确 的情况下，实现预估补水。首先将膨胀罐液位档信号区分为以下三种情况进行处理第一膨胀罐液位档五个传感器开关本身存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
高炉软水密闭循环冷却系统，其特征在于：它包括冷却设备、膨胀罐、热交换器、主供水泵组、增压泵组、风口管阀、脱气罐和软水补水泵组；软水由主供水泵组送至冷却设备，再分成两路，一路直接送至脱气罐前，另一路通过增压泵组和风口管阀，两路汇合后送至脱气罐脱气，然后进入膨胀罐加压、检漏，最后进入热交换器降温，降温后的软水送至主供水泵组重新循环使用，软水补水泵组的输出接至主供水泵组。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马智慧，强健，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]