优化浊环水循环泵运行模式的研究与应用

史晓丽

(莱钢股份公司能源动力厂,山东莱芜 271104)

优化浊环水循环泵运行模式的研究与应用

史晓丽

(莱钢股份公司能源动力厂,山东莱芜 271104)

莱钢能源动力厂在保障生产的前提下对浊环高压水进行了减量25%；层流供水量减少30%；对两台浊环上塔泵进行相应的优化改造，使之适应了现有生产模式的需要，还得到了很好的节能效果，而且水泵运行数量的降低，带来了维修成本的降低，降低了职工劳动强度，减少了停机时间。

循环水泵;浊环高压;层流;浊环上塔泵

1 前言

随着近几年技术改造的不断进行，特别是为适应市场竞争而进行的深度挖潜与设备大中修改造的完成，莱钢生产能力和产品质量有了较大的提高。但现今随着钢产品市场的过于竞争，生产组织不得不降低节奏，提高产品规格水平，降低生产成本。为实现全年降本目标，适应现有生产节奏，在保障生产的前提下优化循环水泵运行模式就成为我们必须攻克的课题。

2 现状

能源动力厂浊环水水系统分为设备冷却水系统和层流冷却水系统，见图1、2。设备冷却水系统分为浊环低压冷却水和浊环高压冷却水系统，浊环低压水系统主要供设备支撑辊、输送辊道、导位等部件冷却，由一台供水泵供水,供水压力0.4～0.6 MPa,供水流量1800～2200 m3/h；浊环高压水系统主要设备辊冷却，由4台供水泵供水，供水压力1.0～1.2 MPa,供水流量3200～4100 m3/h。层流冷却冷却方式为重力无压式冷却，由3台供水泵供水，供水流量4500～5000 m3/h。浊环水上塔系统是一个串联水平衡的系统，由2台泵供水。

图1 浊环水冷却系统简易系统图

图2 层流冷却系统简易系统图

3 优化浊环水循环泵的运行模式

3.1 优化浊环高压水泵运行模式

浊环高压冷却水水量在生产过程中基本上保持在3100～3600 m3/h之间，浊环高压供水泵额定流量是1100 m3/h，扬程96 m，一般情况下是机架间冷却水和交叉喷射冷却水未完全使用的生产过程中，将浊环高压供水泵开3台，流量控制在3200～3600 m3/ h，供水压力控制在0.8～1.0 MPa；在特殊情况下是机架间冷却水和交叉喷射冷却水完全使用的生产过程中，将浊环高压供水泵开4台，流量控制在3500～3800 m3/h，供水压力控制在0.8～1.0 MPa。依据生产节奏及设备实际的温度，同时参考生产过程中阀门开口度的实际情况，确定浊环高压的流量偏大，同时联络喷嘴生产厂家，生产的喷嘴各项参数及对设备最终温度的影响，最终对浊环高压水进行了减量25%的处理措施，实现了对生产的无损影响。

3.2 优化层流供水泵及回水泵运行模式

层流冷却用水属于间断用水，且用量随着生产需要的改变而改变，随着生产节奏的减缓，层流用水也相应的减少，在观察了各种情况及生产节奏对层流用水的影响后，将层流供水量减少30%，仍然能够满足层流冷却用水的需求。

在生产过程中，每端通过层流冷却辊道时间为70～80 s，用3台供水泵供水，供水流量保持在4500～5000 m3/h情况下，层流冷却水罐水位保持正常，无水位低报警现象。我们针对现场层流冷却使用情况，进行研讨论证并做实验：将层流冷却供水泵开2台供水泵供水，供水量保持在3500 m3/h左右，（1）将层流冷却上下集管的粗调、精调全部打开，经过90 s时间，层流冷却水罐出现低水位报警，将层流冷却上下集管的粗调、精调全部关闭，经3.5～4 min，层流冷却水罐水位恢复正常.（2）根据现场实际生产情况，开关层流冷却集管，层流冷却水罐水位保持正常，无水位低报警现象。因此，我们决定改变层流冷却供水泵运行方式，由3台供水泵运行改为2台供水泵运行，集水池泵站相应的由3台回水泵运行改为2台回水泵运行。

3.3 浊环上塔泵节能改造

浊环上塔泵主要用于热水井与凉水井之间水量的平衡，并不直接参与生产供水。在设计之初，便过高的考虑了管路的沿程损失，致使泵出口阀门开口度不超过15%，对泵造成损伤，且存在极大的扬程浪费。我们在重新核算的基础上，对两台上塔泵进行相应的改造，既满足生产的需要，还降低了电流，达到了良好的节能效果。

4 实施效果

4.1 浊环高压供水泵运行方式优化后运行效果

浊环高压供水泵运行方式优化后，我们积极与生产单位进行沟通交流，对设备温度进行跟踪了解，并对比优化运行方式前后设备温度的对比。

（1）优化运行方式前一季度测量轧辊温度详见表1。优化运行方式后一季度测量轧辊温度见表2。

表1 1500mm工作辊下机后辊温测量记录

表2 1500mm工作辊下机后辊温测量记录

（2）优化运行方式前二季度测量轧辊温度详见表3。优化运行方式后二季度测量轧辊温度见表4。

（3）优化运行方式前三季度测量轧辊温度详见表5。优化运行方式后三季度轧辊温度测量见表6。

（4）优化运行方式前四季度轧辊温度测量详见表7。优化运行方式后四季度轧辊温度测量见表8。

表3 1500mm工作辊下机后设备温测量记录

表4 1500mm工作辊下机后设备温测量记录

表6 1500mm工作辊下机后设备温测量记录

表7 1500mm工作辊下机后设备温测量记录

表8 1500mm工作辊下机后设备温测量记录

4.2 层流冷却运行方式优化后运行效果

层流冷却运行方式优化后，冷却水量均能满足设备取温度的要求，使生产的各项性能指标均达到标准要求。

4.3 浊环上塔泵节能改造后运行效果

浊环上塔泵节能改造后，运行平稳，同时电流下降7～12 A，起到了节能效果，达到节能要求。

5 效益分析

5.1 改造效果与效益分析

5.1.1 浊环高压泵停一台，其电机为500 kW，根据值班记录及厂统计设备作业率，泵作业率按70%计算，节约电费约为130万元。

5.1.2 层流泵停一台，其电机为355 kW，根据值班记录及厂统计设备作业率，泵作业率按65%计算，节约电费约为86万元。

5.1.3 层流回水泵停一台，其电机为450 kW，根据值班记录及厂统计设备作业率，泵作业率按65%计算，节约电费约为109万元。

5.1.4 上塔泵电机功率为450 kW，正常2台运行，作业率为78%，节电率达到25%，节电效益分摊为0.7，节约电费约为45万元。

共计，浊环水循环泵运行模式优化改造年效益为370万元。

6 结语

浊环水循环泵运行模式优化改造后运行至今，通过对比，运行方式优化后，设备温度没有明显变化，均能保持正常使用状态。各项功能与技术参数指标均达到了生产的要求，满足了生产的各项需求，不仅极大的降低了能耗，还提高了设备作业率，降低了维修成本，从根本上起到了节能减排作用。

Optimization of the Operation Mode of Turbid Water Circulating Pump to Reduce Consumption

Shi Xiaoli
(The Power Plant of Laiwu Steel,Shandong Iron and Steel Group,Laiwu,Shandong 271104,China)

To lower production consumption,the power plant of Laiwu Steel reduced the supply volume of high－pressure turbid circulating water by 25%and laminar water by 30% under the premise of ensuring the needs of production.For this purpose the plant carried out corresponding upgrading transformation of the two turbid circulating tower pumps to adapt to the needs of existing production mode,which has not only brought good energy saving effect butalsoreduced maintenancecost,thelaborintensity ofoperatorsaswellassystem shutdown time with less pumps.

circulating water pump;turbid circulating and high pressure;laminar flow; turbid circulating pump tower

TQ085

B

1006－6764（2015）06－0048－04

2015-03-05

史晓丽（1980－），女，工程师，毕业于山东科技大学机械学院机械设计制造及其自动化专业，现从事设备检修管理工作。