浅谈冶金行业给排水设计中的节能措施

熊天一，徐 绎

（1.中冶南方工程技术有限公司，湖北 武汉 430223；2.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430015）

对于冶金行业而言，工作人员可以通过自主设计给排水系统，以此提升环保效果。因此，当前多数企业对此都有着很高的重视度，通过采取一些针对性措施，优化整个给排水系统，从而在一定程度上可以起到缓解资源紧缺的效果。

1 冶金给排水设计的应用现状

1.1 除盐水冷却循环系统

在早期进行冶炼的时候，应用的系统存在一定的缺陷，最为明显的便是回水势能未能得到全面利用，从而造成水能产生了浪费。尽管在生产工作中，浪费的情况不是很明显，但会对于系统本身的整体性能带来较大影响。不仅如此，对于换热设备而言，由于蒸发设备的整体造价非常高，因此多数企业都会选用板式设备。但是，此类设备本身在实际使用时，往往会损耗大量的电能。所以，电能损耗的问题一直是人们非常头疼的问题。不仅如此，在我国的北方区域，很多冲渣水在进入冬季之后，不会直接流入到冷却塔内部，从而使得余热出现了严重浪费，使得工作人员不得不额外增加煤炭的使用量，造成污染问题变得更为严重。显然，如果能够对冲渣水展开合理利用，不但这些余热不会被浪费，而且还能减少系统的煤炭用量，从而能够有效缓解污染问题。因此，工作人员理应将这一方面的问题全部考虑进来[1]。

1.2 转炉除尘供给系统

无论是高炉供水系统还是转炉系统，内部供水都会采取并联的方式，从而使得冷却的总体投入量大幅度提升。如此自然会造成建设费用、设备费用以及运行费用有所提高。显然，这样的运行理念和我们国家提出的可持续性发展理念完全不符。同时由于成本的不断上涨，企业的正常运行也会受到影响，发展压力非常大。

2 给排水设计的节能方案

（1）优化冷却循环系统。相比于早期应用的开式循环水系统，软水密闭循环系统本身有着多方面优势存在，不仅实践效果非常好，同时还有着较高的节能水平。正是因为这一原因，早期系统由于能耗相对较高从而被人们所完全抛弃。所以，如果企业的基本条件能够得到满足，自然需要选择最新的密闭循环系统[2]。而在换热器方面，如果气象条件可以达到预期。理应尽可能采用蒸发冷却器，以此能够大幅度提升节能水平，为之后的产品优化提供多方面帮助。早期在进行换热的时候，通常都会采取板式换热器，这种设备主要依靠介质的显热完成处理。在实际传递的过程中，经常会有大量热能出现流失的情况，因此整体效率非常低下。而蒸发冷却器在进行传热的时候，主要通过水管外部粘贴的水膜，以此对潜热展开消化。由于潜热高于显热，所以该设备的整体应用效果要比传统设备要好。正是通过这样的对比，从而给人们一种直观的感受，促使人们合理把握其优势所在。对于蒸发冷却器来说，自身主要具备两方面优点。其一是节能效果，尤其是冷媒水方面，实际需求量非常低，基本上只有早期板式系统的31%到42%左右，从而可以减少水资源利用。其二，在水泵的扬程方面，蒸发冷却器的实际应用效果只有原本板式设备的45%。同时冷媒水的实际损耗，也会得到大幅度降低。究其原因主要是在蒸发冷却器的内部，融水冷、空冷、传热以及传质工作全部融为一体，因此工作人员不再需要额外设置冷却塔，进而减少了成本投入。正是因为这些因素存在，蒸发冷却器的节能高效果更为明显。但凡企业的基本条件能够达到，都需要采用这种设备。

（2）采取串级用水的方式。通过对于各个用水点的实际情况进行把握，从高到低的串级基本上都会采取串级用水的方式。在冶金行业里面，通过采取串级用水的方式，基本上无需采取任何外部处理的方式，就可以直接对上级水展开加压，并将其送入到下一级之中。

通过实践能够了解，在转炉之中，通过采取串级用水的方式，可以使得能量损耗大幅度降低。正是因为这一因素，为节能设计提供了更为科学的方式。

（3）设置变频器。对于连铸机来说，基于自身生产断面的差异，实际需求的水资源总量自然就完全不一样。若是连铸机的水量变化过过高，此时则需要应用变频器的方式，完成节能工作。在进行设施设计的时候，通常其冷却水平都能够达到规定预期。在这一情况之下，工作人员就可以在原有塔风机的基础上，额外设置一个变频器。这样一来，整个系统就能够结合外部条件本身，有效降低运行功率，进而达到节能减排的效果。

（4）设置冷却回水旁通管。对于冷却设施设计来说，湿球温度一直都是其非常重要的基本依据。相比于其他季节，只要能够按照规定要求设置旁通管，促使水流量有所减少，自然无需对回水展开冷却，这样就能有效降低对于风机具体数量的实际需求。尤其是在进入到冬季之后，节能的整体效果更为明显。在无压回水系统之中，通过安装旁通管，可以结合现有情况，让回水全部流入到冷水池内部，从而可以有效减少对于具体水泵的实际需求，以此完成预期的节能效果。不仅如此，由于应用的水泵数量有所降低，实际投入的资金成本也会有所降低，显然这种操作模式与预期的节能设计理念完全符合。

（5）合理选择水泵。在进行设计的时候，通常需要保证水泵长时间保持高效率运行的状态。然而一些企业在进行水泵选择的时候，往往会有无法达到预期的情况出现。但凡有问题出现，实际选择的水泵，都会比工况更大，从而造成扬程出现更多消耗的情况。显然，伴随能耗的增加，自然会影响正常的节能减排。为此，企业在进行水泵选择时，理应结合当前的实际需求，积极和厂家展开交流，确保选用的水泵，其参数能够和本次系统完全匹配，并保证其可以长时间处在高效运行的状态，进而可以大幅度减少能耗。

（6）合理利用余热。在冶金行业之中，高炉在长期运行时，往往会有大量炉渣出现。这些炉渣都有着很高的温度，通常都在1500℃到1600℃上下。为此，工作人员则需要采取水压的方式，对这些炉渣展开全面冲击，并逐步实现淬化的效果。在整个过程之中，自然会有大量渣水出现。而渣水本身的温度则基本上都是80℃到100℃上下，在完成换热之后，就可以提供给周围的居民，让其实现供暖。此外，在换热得到全面冷却后，剩余的回水同样能够可以当作是冲渣水，从而可以逐步形成预期的循环目标，以此可以大幅度降低水资源的损耗，同时还能缓解人们对于煤炭资源的需求。

3 结语

综上所述，对于冶金企业来说，通过采取节能的方式，能够大幅度缩减成本投入，促使企业自身的经济效益以及社会效益得到全面提升。但需要注意的是，相关工作属于长期性工作，且极为复杂，工作人员理应顺应时代的要求，从整体角度出发，认真思考，才能在真正意义上做到节能，达到预期的目标。