本實(shí)用新型屬于循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種節(jié)能的轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應(yīng)用于鋼鐵廠煉鋼轉(zhuǎn)爐裝置區(qū)。氧槍循環(huán)水系統(tǒng)作為工藝生產(chǎn)過程中一項(xiàng)重要的配套設(shè)施，通過循環(huán)水泵將冷卻水輸送到轉(zhuǎn)爐氧槍水冷套中，將氧槍在轉(zhuǎn)爐煉鋼吹氧過程中，由于熔渣向氧槍傳熱、爐壁的輻射傳熱和飛濺金屬液滴的傳熱帶來的熱量帶走，并送至冷卻塔與大氣換熱，形成一套開式的循環(huán)水系統(tǒng)。轉(zhuǎn)爐冶煉過程中包括下料、吹煉、終點(diǎn)控制、脫氧出鋼、濺渣護(hù)爐、倒渣等幾個(gè)階段。轉(zhuǎn)爐煉鋼的冶煉周期為30分鐘左右，其中吹氧時(shí)間通常為12-18分鐘。傳統(tǒng)的循環(huán)水泵站設(shè)計(jì)時(shí)按照吹氧過程中所需壓力及水量確定水泵額定參數(shù)。不論冶煉期間還是非冶煉期間，供水泵站均作全速運(yùn)行。水泵電機(jī)24小時(shí)均作全壓全速運(yùn)行造成大量能源的浪費(fèi)。

因此，針對目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，有必要進(jìn)行研究，以提供一種節(jié)能的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)水泵的能耗降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種降低氧槍循環(huán)冷卻水泵能耗的系統(tǒng)，用于將當(dāng)前轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由單一全速運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)為變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，包括氧槍單元和冷卻塔單元，所述氧槍單元和冷卻塔單元通過進(jìn)口管道和出口管道連接，所述氧槍單元包括主氧槍水冷套和副氧槍水冷套，所述主氧槍水冷套的進(jìn)口端設(shè)有第一蝶閥，出口端設(shè)有主氧槍調(diào)節(jié)閥和第二蝶閥，所述副氧槍水冷套的進(jìn)口端設(shè)有第三蝶閥，出口端設(shè)有副氧槍調(diào)節(jié)閥和第四蝶閥;

所述冷卻塔單元包括第一冷卻塔、第二冷卻塔和冷水池，所述第一冷卻塔的進(jìn)口端設(shè)有第五蝶閥，第二冷卻塔的進(jìn)口端設(shè)有第六蝶閥；所述冷水池的出口端設(shè)有第一通道和第二通道，所述第一通道上依次設(shè)有第七蝶閥、第一循環(huán)泵、第一止回閥，第八蝶閥和第一閘閥，所述第二通道上依次設(shè)有第九蝶閥、第二循環(huán)泵、第二止回閥，第十蝶閥和第二閘閥；

還包括變頻器，所述變頻器分別連接所述第一循環(huán)泵和第二循環(huán)泵。

與現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型采用了變頻器及與之匹配的水泵，將當(dāng)前轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由單一全速運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)為變速系統(tǒng)。本實(shí)用新型的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，既滿足轉(zhuǎn)爐吹氧時(shí)每周期12-18分鐘吹氧所需足夠的壓力和水量，也滿足每周期18-12分鐘非吹氧時(shí)氧槍過水的循環(huán)流量需求，可以有效降低氧槍循環(huán)水泵所需要的揚(yáng)程和流量，從而有效降低氧槍循環(huán)水泵能耗需求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。

附圖1給出了本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)施例，包括氧槍單元和冷卻塔單元，兩者通過進(jìn)口管道102和出口管道101連接，構(gòu)成冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。

具體的，氧槍單元包括分別設(shè)置于主副氧槍上的主氧槍水冷套9a和副氧槍水冷套9b。主氧槍水冷套9a進(jìn)口端的管道上設(shè)有第一蝶閥8a，出口端的管道上設(shè)有主氧槍調(diào)節(jié)閥10a和第二蝶閥11a。同樣的，副氧槍水冷套9b進(jìn)口端的管道上設(shè)有第三蝶閥8b，出口端的管道上設(shè)有副氧槍調(diào)節(jié)閥10b和第四蝶閥11b。

另一方面，冷卻塔單元包括第一冷卻塔1a、第二冷卻塔1b和冷水池2。其中，第一冷卻塔1a和第二冷卻塔1b的進(jìn)口端分別設(shè)有第五蝶閥12a和第六蝶閥12b。冷水池2的出口對應(yīng)兩條通道，其中，第一通道上依次設(shè)有第七蝶閥3a、第一循環(huán)泵4a、第一止回閥5a，第八蝶閥6a和第一閘閥7a；第二通道上依次設(shè)有第九蝶閥3b、第二循環(huán)泵4b、第二止回閥5b，第十蝶閥6b和第二閘閥7b。

為了實(shí)現(xiàn)水泵在冶煉期間和非冶煉期間的不同工作模式，本實(shí)用新型的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)還包括變頻器13，該變頻器13分別連接第一循環(huán)泵4a和第二循環(huán)泵4b。從而將現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由單一全速運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)為變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)。

通過以上技術(shù)方案，根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)情況吹氧、非吹氧時(shí)間調(diào)整循環(huán)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，可以降低轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水泵非吹氧時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速，同時(shí)對原轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水泵進(jìn)行更換，達(dá)到降低能耗的目的。

下面通過具體的應(yīng)用實(shí)例說明本系統(tǒng)的工作方式及節(jié)能效果。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體應(yīng)用實(shí)例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

XXX鋼鐵有限公司1#轉(zhuǎn)爐，生產(chǎn)能力為120T ，氧槍平臺(tái)高度為40米。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求吹氧時(shí)主氧槍水量為350t/h以上，副氧槍水量為50t/h以上；非吹氧時(shí)主氧槍水量為150t/h以上，副氧槍水量為50t/h以上。

正常運(yùn)行1臺(tái)循環(huán)水泵（單臺(tái)泵額定流量為500t/h）。

因氧槍平臺(tái)高度為40m，通過供水閥門調(diào)節(jié)，吹氧時(shí)間內(nèi)使供水總管壓力維持在1.35MPa，計(jì)算揚(yáng)程為178m，供應(yīng)總流量達(dá)到額定設(shè)計(jì)要求為470t/h。根據(jù)現(xiàn)場測量，循環(huán)泵運(yùn)行功率為462.3kW。

采用本實(shí)用新型的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，設(shè)定參數(shù)如下：

變頻器在吹氧時(shí)間內(nèi)頻率為50Hz，非吹氧時(shí)間內(nèi)頻率為32.5Hz；選擇水泵參數(shù)為400t/h，185m，78%，287kW。

上述兩種系統(tǒng)對比，節(jié)電效果如下：

原有的轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)耗電總功率：462.3kW；

本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)爐氧槍循環(huán)冷卻水系統(tǒng)加權(quán)耗電總功率：172.2+42.7=214.9kW；

小時(shí)節(jié)電量：462.3-214.9=247.4度/小時(shí)，節(jié)電率為53.5%。

該系統(tǒng)年運(yùn)行340天，每天運(yùn)行24小時(shí)，則年節(jié)電量為：

247.4×24×340=2018784度/年，節(jié)電效果非常顯著。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。