煉鋼廠水系統(tǒng)設(shè)計以及節(jié)能減排的具體措施

孫志強

（河鋼承鋼能源事業(yè)部，河北 承德 067102）

隨著生態(tài)文明教育素質(zhì)的推進，環(huán)保理念已經(jīng)在各行各業(yè)樹立起來了，尤其是大型的國有企業(yè)中，更需要發(fā)揚節(jié)能減排的精神。煉鋼廠屬于生產(chǎn)密集型企業(yè)，在生產(chǎn)加工的過程中，需要使用大量的水來生產(chǎn)，而我國又屬于嚴重缺水的國家，水資源短缺，尤其是三北地區(qū)的缺水現(xiàn)象嚴重，所以國家也出臺了各種合理利用水資源的政策與法規(guī)，鼓勵并提倡各企業(yè)工業(yè)節(jié)水節(jié)能，其中電力、冶金、施工化工等行業(yè)是工業(yè)用水的大戶，由此可見進行水資源優(yōu)化利用的重要性。為了實現(xiàn)水資源的有效節(jié)約，需要加快優(yōu)化煉鋼廠的水系統(tǒng)設(shè)計。

我國是人口大國，能源短缺現(xiàn)象常常發(fā)生，水資源的分布上呈現(xiàn)出南多北少、東多西少的現(xiàn)象，并且隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提升，東部地區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)成本在逐步的提升，相關(guān)的具有較大污染的廠區(qū)從東部的市區(qū)中遷移了出去，在中部以及西部地區(qū)的能源密集型企業(yè)數(shù)量逐漸增加，鋼鐵冶煉廠更多的偏向了西北地區(qū)，而這些地區(qū)也是水資源較為短缺，但是礦產(chǎn)較為豐富的區(qū)域，為此煉鋼廠想要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要及時的從實際情況出發(fā)，加快對水系統(tǒng)的優(yōu)化，實現(xiàn)節(jié)能減排，保護生態(tài)自然環(huán)境，減少對環(huán)境帶來的破壞。

1 煉鋼廠水系統(tǒng)節(jié)能減排的具體措施分析

下面就煉鋼廠水系統(tǒng)的節(jié)能減排與優(yōu)化的措施進行分析和研究，本文提出了四個方面的研究措施和策略。

1.1 充分利用回水壓頭，少用二次提升冷卻系統(tǒng)

將回水壓頭應(yīng)用在氧槍、漣漪液壓站循環(huán)水系統(tǒng)中，直接冷卻系統(tǒng)的設(shè)備，從而實現(xiàn)對泵設(shè)備費用以及運行費用的節(jié)約。提升冷卻系統(tǒng)會產(chǎn)生額外的成本花費，而通過回水壓頭降溫的方式，則能夠?qū)崿F(xiàn)成本的節(jié)約和降低。在污水處理的過程匯總，盡可能的選用回水壓頭，減少提升冷卻系統(tǒng)的使用，對煉鋼廠來說，則能夠?qū)ζ渌到y(tǒng)的利用效率提升帶來積極的影響。煉鋼廠的水系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用不僅僅是在冶煉中的用水，其在生產(chǎn)之后對污水廢水的治理也需要花費大量的物質(zhì)和金錢、時間，為此通過優(yōu)化水系統(tǒng)設(shè)計的過程，則能夠?qū)崿F(xiàn)煉鋼廠水系統(tǒng)的高效率節(jié)能減排。

1.2 采用高效率的水泵

各個系統(tǒng)要選用效率相對較高的水泵，大部分的增壓循環(huán)泵選用的是雙吸式的離心泵，傳統(tǒng)的是無密封的自控自吸泵，更換成連鑄的旋流井一級提升泵，既能夠節(jié)約運營的成本，也額能夠讓泵的運行更加安全和穩(wěn)定。

水泵屬于能量轉(zhuǎn)換的機械，主要是以動力設(shè)備把電能等能量形式轉(zhuǎn)換成機械能，再將施加液體，通過液體來增加能量，繼而通過液體壓送的方式進行能量的轉(zhuǎn)換。泵在運轉(zhuǎn)過程中需要有動力，水泵的有效功率比泵軸的要低，所以水泵質(zhì)量考核的重要指標是水泵對能量的有效利用程度。水泵的效率對水泵工作效能產(chǎn)生了影響，也是影響水泵效能的具體經(jīng)濟技術(shù)指標，泵軸的功率無法全部將液體傳輸出去，也會存在能量損失的現(xiàn)象。所以在煉鋼廠進行節(jié)能減排的生產(chǎn)時，要注重研究對水泵效率產(chǎn)生影響的主要因素，并選擇高質(zhì)量的水泵，從而提升機械動能轉(zhuǎn)化的效率，讓同樣的燃料能夠獲得最大的功能。選擇高效率的水泵，要結(jié)合水泵應(yīng)用的實際出發(fā)，通過分析水泵的富余流量和富余揚程，則繼而讓水泵工況在正常的運行狀態(tài)下，分析水泵的高效區(qū)，確保水泵工作效率的提升。在水泵的選型上要符合水工藝設(shè)計的需求，并選擇工作效率高的水泵，通常離心水泵的工作效率相對較高，所以煉鋼廠在選擇水泵時應(yīng)選擇工作效率更高的離心水泵。另外，煉鋼廠在選擇節(jié)能減排的水泵時，可以選擇那些高效節(jié)電力且自動化程度更高的水泵，從而確保水泵的功能齊全，維護簡單，繼而將水泵使用的壽命延長，如大功率交流變頻技術(shù)的水泵。

1.3 采用變頻調(diào)速的方式控制水系統(tǒng)

需要二次提升冷卻系統(tǒng)，提升泵依照實際情況來選擇多臺并聯(lián)運行或者變頻運行的方式，當前較低時，可以通過調(diào)整水泵運行臺數(shù)以及水泵的轉(zhuǎn)速，降低水系統(tǒng)生產(chǎn)的能耗。當環(huán)境的氣溫相對較低時，以低速的方式運行熱水泵，則能夠讓部分循環(huán)冷水的冷卻塔來冷卻，滿足降溫的需要，剩余部分的水衣連通管道的方式，讓熱水池進入到冷水池中，確保系統(tǒng)水量的平衡性符合相應(yīng)的要求。變頻調(diào)速的方式來控制水系統(tǒng)體現(xiàn)了智能系統(tǒng)的運用，結(jié)合智能系統(tǒng)對整個煉鋼過程中的水系統(tǒng)的操控和管理，提升水系統(tǒng)應(yīng)用的效率，降低水系統(tǒng)在實際操作中的成本，繼而能夠?qū)崿F(xiàn)煉鋼廠節(jié)能減排的目標。

變頻調(diào)速在當前的水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用程度大大提升，同時相關(guān)技術(shù)也處于持續(xù)的更新變化中，要加強對水系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化，不斷的更新相關(guān)技術(shù)，提升管理的效率。

1.4 合理的進行排污水的再利用

所有的污水廢水在一定條件下經(jīng)過轉(zhuǎn)化，可以成為可以被工業(yè)社會所利用的水資源，煉鋼企業(yè)的工業(yè)水系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能減排，要樹立所有污水資源的概念，明確在工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，所產(chǎn)生定位廢水和污水都屬于水資源，都可以對其進行利用的，并且部分在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中就能夠利用，而在實際生產(chǎn)中，節(jié)能減排要實現(xiàn)對廢水污水的高效利用，才能真正實現(xiàn)資源的節(jié)能減排。另外，在鋼鐵企業(yè)中，回用水經(jīng)過脫鹽制取之后則能夠生產(chǎn)出純水、軟化水，這樣既能夠滿足生產(chǎn)的要求，也能夠減少對新鮮水使用的資源用量。

可以采用閃蒸罐和閃蒸蒸汽回收的方式來處理排污水進行再利用，通常煉鋼廠要回收鍋爐中排污的熱量，可以用排污水直接加熱鍋爐冷不給誰來實現(xiàn)，但是鍋爐在排污時排放的鍋爐運行壓力下的高溫飽和水中，具有濃度較高且多種溶解取值，無法直接應(yīng)用在鍋爐的給水操作中，而通過高溫高壓的鍋爐排污水的方式，將其進入到閃蒸罐中，使得排污水的壓力迅速的下降，并釋放出閃蒸蒸汽，將其直接通入到除氧器中，則能夠降低除氧器的蒸汽損耗，保障閃蒸蒸汽同水是完全混合，繼而實現(xiàn)對污水產(chǎn)生能源的再利用。

2 結(jié)語

當前生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢逐漸加劇，為了保護生態(tài)環(huán)境，首先要治理污染，并要加強資源的節(jié)約利用，促進節(jié)能減排。對煉鋼企業(yè)的水系統(tǒng)來說，既要滿足生活要求，又要平衡用水的方式，減少工業(yè)廢水污水的排放，同時要降低新水的需求量，在使基礎(chǔ)的煉鋼生產(chǎn)操作中完成的難度較高，但是在實際的生產(chǎn)應(yīng)用過程中，通過多種技術(shù)措施，則能夠盡量實現(xiàn)煉鋼廠水資源的節(jié)約，夠減少對環(huán)境帶來的污染，并推動環(huán)境與人們社會生產(chǎn)之間矛盾的協(xié)調(diào)。

另外，人為因素也是影響煉鋼廠水系統(tǒng)節(jié)能減排的重要因素，加強對操作人員的管理，增強機械設(shè)備自動化的水平，提升煉鋼廠領(lǐng)導的節(jié)能環(huán)保意識，將科學、合理且正確的節(jié)能減排理念深入到企業(yè)的發(fā)展建設(shè)中來，多多培育高素質(zhì)的創(chuàng)新型管理人才，才能真正實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排，減少資源的浪費，促進水資源的高效利用。