钢铁企业循环冷却水系统节能技术探讨

（河北钢铁集团宣钢公司设备能源部 075100）

摘 要：对于钢铁企业而言，循环冷却水在整个工艺生产中占据重要地位，对生产的运行以及设备的维护具有举足轻重的作用。循环冷却水系统具有较高的能耗，尤其是用电方面，比重较高，因此，循环冷却水系统节能问题备受关注，是钢铁企业极为关注的问题。本文立足钢铁企业发展实际，对其循环冷却水系统节能技术进行了深入探讨，提出了一些建设性的建议。

关键词：钢铁企业 循环冷却水系统 节能技术

前言：对于钢铁企业而言，影响成本的因素较多，虽然原材料价格、产品销售等占据主导地位，但是，能源消耗也产生较大影响，关乎企业盈利能力。因此，要注重节能理念的渗透，应用节能技术，切实提升企业竞争能力。面对循环冷却水系统在能耗方面的突出问题，需要重视节能技术应用，节省资源，扩大节能措施的应用范围，强化节能设计，在根本上降低水系统的电耗，实现对整个钢铁企业能耗的合理控制，强化节能减排措施的推行。

1对钢铁企业循环冷却水系统节能技术应用概括介绍

对于钢铁企业的循环冷却水而言，主要构成为直接冷却水开路循环水系统以及间接冷却循环水系统。立足间接系统，主要构成部分为敞开和密闭水处理系统。针对不同的冷却水系统，对水质提出差异性的要求，涉及诸多冷却装置，如冷却塔、冷却器、换热器等。立足常温条件，传统冷却装置能够实现循环水系统温度降低的目的，但是，在温度较高的情况下，循环冷却水温度过高的问题成为困扰钢铁企业的重要问题。另外，立足节能，循环冷却水系统中蕴含大量技术，需要进行深入分析，切实提升技术应用效率。

2对风机、水泵等进行变频改造

在当前的循环冷却水系统中，涉及大量风机和水泵设备，其处于额定功率下运行，在进行风机流量设计的时候，应用的是最大风量需求设计原则，因此，很难形成闭环的控制，忽视省电要求。另外，在调控方式、电气控制等方面都存在不合理的地方。对于风机、水泵的负载，其设计的标准是满负荷工作量，但是，并不是都处于满负荷状态下运行。因此，为了实现对节能的改善，应用变频器实现对风机和水泵负载的控制极具科学性。发挥变频器内部PID软件的作用，对电动机转速进行调节，满足水压和风压的恒定状态，保证整个系统的压力达到运行标准，满足闭环恒压控制状态，这在根本上大大提升了节能效率。另外，变频器能够满足大电动机软起和软停的目的，降低电动机故障率，设备使用周期被延长。这一技术在钢铁企业中得到广泛推广和应用。针对风机、水泵电机的变频改造，需要重视对测试、变频器选择以及使用方面的关注，以更好地提升改造效率，提高改造效果。首先，在进行系统测试的时候，要结合改造标准和要求，制定合理的参数，同时，构建更加严谨的测试方案，结合生产工艺进行合理组织安排，进行具有代表性的多次测试。其次，对于变频设备类型的选择，要结合应用环境与背景，对设备的各种性能进行考量，如速度精度、转矩等，在此基础上实现控制模式的明确，保证防护结构的合理性。再次，在应用变频器的时候，需要注意的是在变频器和电源之间安装断路器，目的是避免变频器发生故障时事态的扩大。总之，通过对风机、水泵电机变频器的改造，节能效果十分显著，对降低维修、改善等费用也产生一定的作用。

3对热泵技术应用的介绍

对于热泵技术而言，主要是借助高位能，促使低位热源流向高位热源装置，是当前水冷却系统中能效比较高的制冷和制热方式。在冬季，水体温度高于环境空气温度，借助这一时差有效提升热泵循环的蒸发能力和供暖能效。而在夏季，水体温度低于空气环境温度，因此，制冷的冷凝温度降低，冷却效果突出，整个机组的运行效率得以显著提升。在实际的应用中，水源热泵优点突出，其主要能源类型为清洁可再生能源，有利于水资源的节约，环保效果突出，满足供暖和制冷的双重需要，改进措施相对简单。与此同时，水温波动相对稳定，不会出现较大的变动，整个热泵机组的运行更加可靠与稳定，维护了系统的高效性与经济性，维护费用大幅降低，有效延长了设备的使用周期。在热泵技术应用与改善中，需要关注经济性指标，加强试验，重视对杂水质循环冷却系统的预处理，制定有效的方案。

4对冷却塔水轮机驱动改造的介绍

在钢铁企业中，比较常见的冷却设备为冷却塔。借助水轮机驱动实现对叶轮风机的替代，势十分突出，首先，能够满足节能和节电的要求。在水轮机驱动的应用下，风机部分的耗电为零。其次，能够达到环保和无噪声的标准。对于水轮机的机量转换而言，其主要完成的位置是水流道内，同时，不需要电机和减速机的支持，有力消除了低频电磁声和机械噪音。再次，凸显高效性。借助水轮机直接驱动风机，省去了减速机，同时，水流量的变化会诱发风量的变化，保证稳定在合适的气水比范畴，散热效果显著。第四，使用寿命被延长。对于水轮机而言，其结构相对简单，技术完善。第五，具有相对安全的运行环境。冷却塔自身存在漏电、爆炸等潜在危险，而水轮机不用电，避免高危环境作业，增加了冷却塔运行环境的安全性。第六，具有较强的适用性，改造费用不高。水轮机驱动改造适合于多种冷却塔，安装相对简单，对原有结构不会产生破坏，设备不需要改变，省去大量场地要求，节约了大量电能和维护支出。鉴于冷却塔水轮机驱动改造技术的优势，同时，考虑到钢铁企业生产运行的连续性需求，在进行具体改造的时候，需要关注几个问题，一方面，要考量水轮机改造之后之后能否适应较为恶劣的运行环境；水轮机驱动改造之后能否对循环水泵的电流产生影响，一旦出现改变，需要进行预防措施的制定；在水轮机改造中，还要全面考虑冷却塔中填料的布置情况，重视冷却塔的规模以及受力结构等技术问题。在整个改造中，最为关键的环节是冷却塔水轮机的改造，要立足水量稳定的前提下进行。

5冷却水温对鼓风汽轮机真空经济性影响的分析

对于鼓风汽轮机凝汽器真空的建立和形成主要分为两个组成部分，即机组的启动和运行两个阶段。在启动时期，凝汽器真空实现的目的是抽出凝汽器中的空气，真空建立的效果主要取决于抽气器的容量和性能，同时，也受到真空系统严密性的制约。在机组启动之后，一旦气体排到凝汽器，在冷介质的影响下出现冷却现象，同时凝结成水，体积被大大缩小，凝汽器成为真空环境。真空的形成实现了对机组危害的有效降低。科学的降低冷却水水温能够提升真空，促使汽轮机理想的比焓降增大，汽轮机的效率得到大幅的升高。冷却水的降低需要大量冷却塔冷风机的支持，因此，要对汽轮机效率与增大冷却风机用电量之间进行经济性的比较。

结束语：综上，对于钢铁企业而言，能源系统备显综合性，涉及诸多能源介质的使用，因此，要重视对能源介质的平衡，以实现能源的最佳匹配。要重视对循环冷却水系统内部工艺和设备的节能改造，在根本上强化对能源系统全流程的管理。

参考文献：

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