高炉供水系统培训讲义

高炉供水系统培训讲义

主讲人：孙大超

第一章：概况

济钢总厂区现有9座高炉

分别是6座350m3小高炉，3座1750m3大高炉。

按工艺要求高炉主要需要供应：软水、净环水、浊环水。

水中心有两个水处理站为上述9座高炉供水分别是：大高炉水处理站和小高炉水处理站。共计8个泵房，职工100余人。供水系统的重要性：

给高炉供水的要求十分严格，一旦中断供水，不仅会引起停产造成经济损失，使连续的生产作业失调，而且还会使一部分受冷却水保护的设备被烧坏，严重时还会造成重大事故，甚至人身伤害事故。

高炉冷却水系统，目的在于保证高炉不被烧坏而延长其砌体与设备的使用期限，从某种意义上讲，高炉冷却效果的好坏，决定高炉的一代炉龄。高炉的使用年限一般在10年左右。正确的操作、平稳的供应可帮助高炉有效延长其寿命。

浊环系统即高炉煤气洗涤系统，可有效去除高炉煤气中携带的颗粒物质。浊环系统的稳定运行不仅是保证煤气质量，提高燃气发电效率的重要措施，而且浊环系统为煤气洗涤塔的水封提供稳定压力，若供水突然停止，引起水封压窜进而煤气

大量泄露，最终造成人员伤亡的恶性事故。

第二章：水处理工艺简介

高炉供水系统的构成

按工艺用途区分可分为：软水系统、净环系统、浊环系统。

软水系统主要负责对高炉冷却壁、风口中套、风口小套、热风阀等设备的冷却工作。

软水系统的特点是：全程闭路循环。该系统循环水不与任何换热介质直接接触。所以，循环水受污染机率最小。但需要配套专门的冷媒水工艺为其降温。

软水系统

净环系统主要负责对高炉风机、T R T(t o p r e s o u r c e

t u r b i n e)等设备的冷却工作。

净环系统的特点是：非全程闭路循环。该系统循环水不与换热介质直接接触，但循环水通过冷却塔降温时与空气进行接触。循环水受污染机率居中。需要旁通过滤实现水质稳定。

净环系统

浊环系统主要负责对高炉荒煤气的洗涤工作。

浊环系统的特点是：全程开路循环。该系统循环水与工艺介质直接接触，并且循环水通过冷却塔降温时与空气进行接触。循环水直接受工艺污染。需要通过水处理设备对循环水进行处理实现循环利用。

浊环系统

第三章：系统介绍

高炉供水系统按各自服务对象不同分为大高炉系统和小高炉系统。

水中心高炉供水组织结构同样按此区分，分为大高炉水处理站和小高炉水处理站。

1#1750高炉循环水泵房于2003年8月1日投入运行，共有9

个供水系统，31台泵组，4组板式换热器、6座冷却塔、2台石英砂过滤器。主要负责高炉软水系统、净循环水系统和浊环水系统的供应，包括高炉炉壁、风口小套、风口中套、高炉热风阀的冷却用水及炉顶、炉前液压站、鼓风机站、T R T、助燃风机、喷煤系统、各消防用水，以及高炉煤气洗涤水等。

1#1750泵站的特点是：（1）该泵站是大高炉水系统唯一囊括了软水、净环、浊环的循环水泵站。（2）该泵站直供水系统可直接抽取4泵站来水，也可由该泵站T R T泵组出水经二次加压供出。（3）直供水泵组没有单独的吸水池。（4）1#1750高炉槽上、槽下液压站冷却水不在该泵站系统内，由矿井水系统带。

1#1750循环水泵站

2#1750高炉循环水泵房于2005年4月1日投入运行，共有9个供水系统，31台泵组，4组板式换热器、3座冷却塔、2台纤维过滤器。主要负责高炉软水系统和净循环水系统的供应，包括高炉炉壁、风口小套、风口中套、高炉热风阀的冷却用水及炉顶炉前液压站、鼓风机站、助燃风机、T R T、喷煤系统、各消防用水等。

2#1750泵站的特点是：（1）该泵站只有软水、净环系统无浊环系统（2#大高炉的浊环系统单设浊环泵房）。（2）相比1#大高炉泵站增加了热风炉事故水泵组。（3）直供水泵组单设集水池，通过启闭机与净环集水池连通。（4）T R T泵组可

与1#大高炉T R T泵组互相切换带大高炉风机房、喷煤等用户。2#1750循环水泵站

2#1750高炉浊环水泵房于2005年

4月1日投入运行，共有3个供水系统，

8台水泵，2座冷却塔，12台斜管沉淀

罐，3台浓缩机，2台带式压滤机。主

要负责高炉煤气洗涤水、网带冲洗水

和冲渣水系统的供应及污水污泥的处

理。

2#1750浊环水泵站

3#1750高炉循环水泵房于2005年9月18日投入运行，共有9个供水系统，31台泵组，5组板式换热器、4座冷却塔、2台纤维过滤器。主要负责高炉软水系统和净循环水系统的供应，包括高炉炉壁、风口小套、风口中套、高炉热风阀的冷却用水及炉顶炉前液压站、鼓风机站、T R T、助燃风机、各消防用水等。

3#1750循环水泵房

3#1750泵站的特点是：（1）该泵站只有软水、净环系统无浊环系统（3#大高炉采用干法除尘，无需煤气洗涤水）。（2）相比1#2#大高炉泵站多增加了1组板式换热器（位置在软水中、高压泵组前）降低了软水中、高压供水温度。（3）相比1#2#大高炉泵站多增加了1台L F60的冷却塔。（4）3#大高炉的槽上、槽下液压站、喷煤冷却水不在该泵站系统，由2#大高炉泵站T R T系统带。

大高炉系统以3#1750泵站为例进行讲解

软水系统：

软水主供泵组、中压泵组、高压泵组、补水系统。

主供水泵组将冷却后的软水泵至冷却壁供水环管，一部分水冷却冷却壁的直管，一部分水先经过炉底再冷却冷却壁蛇行管，两部分回水至冷却壁回水总管；回水中的一部分经高压增压泵组加压供风口小套冷却，另一部分经增压泵组加压供风口中套、直吹管及热风阀冷却，其余回水采用旁通，三部分回水均进入脱气罐和膨胀罐后，再由回水管进入板式换热器，经冷却后循环使用。在整个运行过程中系统是密闭循环的，水质不受外界污染。

为稳定系统压力和控制系统补充水及排水系统中产生气泡，设有稳压罐和脱气罐。

总循环水量：3600m3/h——4200m3/h循环水利用率99.51%，负责高炉本身冷却壁的冷却，风口小套、风口中套、

直吹管、热风阀的冷却。

工艺流程：

软水主泵组：炉底-->蛇形环管自下而上进行冷却。

吸水口水压0.4-0.55M P a,供水压力0.7-0.85M P a

高压泵组：

供风口小套Q:840m3/h，吸水压力0.6-0.8M P a，供水压力1.2-1.4M P a

中压泵组：

Q:1174m3/h,吸水压力0.6-0.8m p a,供水压力1.0-1.2M P a 冷却风口中套、冷却供热风的直吹管管道、热风阀

软水补水：泵组Q:200m3/h,扬程70m

净环系统：炉顶系统、热风阀事故水系统、旁滤系统、T R T系统、冷媒水系统

炉顶高压供水系统：

供水管D N150Q:74-100m3/h P:0.85M P a

十字测温枪

煤气取样

齿轮箱的循环冷却水补水

热风阀的事故水：

Q：D N350m3/h P:0.85M P a

用于冷却热风炉的热风阀：

鼓风机冷风-->热风炉-->热风-->冷却阀门

冷却阀杆法兰阀体

T R T泵组：供水压力0.60M p a，净环回水0.3M p a，供水量790m3/h,供水管D N550

主供用户：炉顶炉前液压站，鼓风机站，喷煤系统，助燃风

生产一次水系统：

该系统为直供水系统，只供不回，不参与系统循环。

a.出铁厂用水

b.炉前炉喉洒水

c.风口中、小套：中、小套管道坏时改为生产一次水

d.直吹管：破裂时改为生产一次水

e.重力除尘器：喷洒

f.煤气冷凝用水：进入浊环

g.炉壳喷水（炉役后期用水）

高炉煤气洗涤水系统

高炉在冶炼过程中，由于焦炭中的碳在炉缸内燃烧，而且是一层炽热的原焦炭，开始由空气过剩而逐渐变成空气不足的燃烧，结果产生了高炉煤气。

C+O2→C O2(氧气充足)C+O2→C O(氧气不足）

高炉引出的煤气，经干式除尘器除掉大颗粒灰尘称荒煤气，进入洗涤系统进行清洗，高炉煤气含尘量与炉料的组成、炉顶压力、冶炼操作等条件有关。进入煤气洗涤系统时煤气含尘量介于6-12克/m3之间。

煤气洗涤

在高炉煤气洗涤中都采用空心塔。塔内装有

几层喷嘴，煤气由下向上流动，与塔内喷嘴喷出

的细水滴相接触，使煤气中的灰尘增湿，达到捕

集灰尘和冷却煤气的目的。洗涤后的污水，汇集

在塔的下部，然后通过水封连续地经排水管排出。

高炉煤气是无色无味、有毒的气体，着火点

在700℃左右，高炉在冶炼过程中，产生的高炉煤气，一般每

立方米煤气中含有10-40克炉尘，高炉煤气必须经过净化，才能送往用户使用。要求煤气含尘量低于10毫克/m3。

煤气洗涤水的具体要求：

达不到用户所要求的指标可能造成的危害：

如水质中的悬浮物过高，会堵塞喷林装置，影响煤气的净化质量。煤气在通过T R T、煤压机等重要设备时可能由于含尘量高而导致转子挂灰使转子不平衡产生振动危及安全生产。

如果塔前水压小于0.4M p a，供水不及时，使水封压穿，煤气泄漏，不仅给生产造成损失，而且危及人身安全，发生大面积煤气中毒事故。

工艺流程

煤气洗涤水经高压泵送到煤气洗涤塔上部，对自下而上的煤气进行洗涤，洗涤后的污水外排至每座高炉的集水池内，经渣浆泵提升至斜管沉淀罐，处理后的水经内环泵上冷却塔冷却，冷却后的水送往高炉煤气洗涤塔，这样循环使用。

污泥系统

从根本上讲污水处理就是污泥的治理，水中各种污染物经过水处理设施后与水分离形成污泥。污泥没有妥善处理会形成二次污染就不能说污水处理的结束。对于工业企业来说污泥处理是指污泥脱水干化。

第四章：生产操作

以2#1750高炉水系统为例：

A区：软水系统补水区

由软水站送来的软水首先流入软水蓄水池，再由软水补充水泵加压至软水密闭循环水系统。

该系统电机泵平时一开一备，柴油机泵做为应急泵使用，正常时设为自动补水。当膨胀罐水位低于200c m时A1补水泵自动开启，运行压力0.35M p a、流量150m3/h。当膨胀罐水位升至350c m时，A1补水泵自动停止。当A1补水泵出现故障无法开启时，自动补水将开启A2补水泵运行。

B区：生产一次水系统

由六泵站至制氧厂供水管线上接出的D N400补水管进入生产一次吸水池，再由生产一次供水泵加压送至各用户。

生产一次供水泵组电泵（变频泵）4台，正常状态开二备二。运行压力0.8M p a，流量330m3/h。

生产一次水池水位在3.5-4.0m之间。

C区：净环系统，共分为5个工艺系统（炉顶系统、热风阀事故水系统、旁滤系统、T R T系统、冷媒水系统）

本系统提供高炉本体、热风炉、等周边用户及冷却水及其它设备净化用水。

高炉本体、热风炉、燃气等用户用后的净回水利用余压和二次上冷却塔，冷却后的水进入吸水池，再由各泵组加压送至

各用户循环使用。净环池净环水水位在3.5-4.0m之间

净环系统补水

净环池水位应控制在3.5-4.0m之间，若低于3.5m应开净环补水阀门。净环水系统所需补水由六泵站至制氧水管线接出D N400补水管直接进入净环池，另外，净环池还接有D N150软水补水管（化水站接出），主要用于净环水系统水质恶化后置换水质，紧急情况下，也可作为事故补充水。

D区：软水系统：共分为3个系统（软水高压、软水中压、软水

主泵）

高炉本体、热风炉用后的软水回水（水温44℃）进入1—4号板式换热器，与冷媒水进行热交换后的软水（水温37℃）由软水主供水泵组加压送至各炉底、冷却壁等。回水一分为二一部分进入总回水管回到板式换热器，另一部分回到泵房再分别由软水中、高压泵组供出。

柴油机泵

柴油机泵组广泛应用于现代化冶金炉或不间断供水场所，消防供水系统及核反应堆的最后一级安全保护装置。

柴油机系统是保证高炉供水系统连续运行，不间断供水的最后保障。当设备间双电路失电柴油机泵将迅速自动开启保证供水的连续性。保护高炉的冷却设备不受损害，同时确保稳定生产。

因此，使用和维护好柴油机泵组，在日常工作中的重要组成部分，同时也是突发状态下保证不出事故的重要措施。

柴油机结构：

设备组成

机水泵机组由安装在公共底板的柴油机、水泵和单独安装的控制柜及电池组组成。

柴油机是动力输出单元，是柴油机泵的核心部分。

控制柜是机组的控制中枢。在使用过程中必须严格按设备规程中有关规定进行操作和维护。此外，还应严格遵守不同产品的操作使用条令。

每套机组配套直流24伏电池组，安装在蓄电池柜内，它是机组启动的动力源，因而对它的使用维护保养的好坏，直接关系到机组的启动性能。

机组起动的唯一能源是蓄电池，为了保证柴油机可靠地启动，蓄电池组必须永远处于充满电状态。为此，有专用充电器对蓄电池进行充电。充电器充电电流限制为8安培以下。当机

组正常启动时充电器自动断开。

每日检查事项(检查时“操作方式选择”置于“机旁操作”，以免机组突然启动造成人身伤害。

a.柴油机润滑油量；润滑油型号为15W C H40

燃油量；柴油型号为0＃或-10＃

b.柴油机水箱冷却水量（软水，冬天需加防冻液）；

c.蓄电池电压；平时充电器应一直工作，充电电流约0.5～8A，电压27V；

d.控制柜面板上的“直流电源”、“仪表电源”、“P L C电源”“充电电源”；

断路器应该置于“通”状态；冬天“加热电源”应合上；

e.控制柜面板上的“速度控制”转换开关;

置于“额定”位置

f.检查完毕后需将“操作方式选择”置于“集控室操作”；

日常维修及保养运行

机旁手动启动

a.将控制柜面板上“操作方式选择”转换开关旋至“机旁操作”位置。

b.按下“启动”按钮直到柴油机怠速运行，机组自动升到额定转速；

c.检查柴油机的运行是否正常。