[發(fā)明專利]軋鋼步進(jìn)加熱爐水梁汽化冷卻簡約系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910223532.0
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN102071304A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史文錦;梅洛明;鄧剛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京明誠技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70;F27D9/00
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;廉振保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軋鋼步進(jìn)加熱爐水梁汽化冷卻系統(tǒng)，尤其是涉及一種通過優(yōu)化設(shè)備、簡約連接達(dá)到高效節(jié)能目的的軋鋼步進(jìn)加熱爐水梁汽化冷卻簡約系統(tǒng)。

背景技術(shù)

軋鋼步進(jìn)加熱爐水梁汽化冷卻是一項目前世界各國普遍采用的行業(yè)技術(shù)。該技術(shù)的特點(diǎn)是：不同軋鋼生產(chǎn)線步進(jìn)加熱爐規(guī)模及爐外形有所差別，但是汽化冷卻系統(tǒng)工序流程相同，都是沿著冷卻水物流方向依次連接除氧、給水、強(qiáng)制循環(huán)三道工序組成汽化冷卻系統(tǒng)。在這種工序流程中，第一道除氧工序先將外來軟化水存放在軟化水箱，然后用除氧水泵將軟化水提升至大氣熱力除氧器；第二道給水工序用高壓給水泵將除氧后的軟化水打入汽包作循環(huán)冷卻水；第三道工序再用循環(huán)泵推動步進(jìn)加熱爐水梁中的冷卻水進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。幾十年來，雖然這種三段式步進(jìn)加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)工序流程已經(jīng)成為一項被廣泛采用的公共技術(shù)，但是從冶金流程工程學(xué)優(yōu)化理念考量，這種系統(tǒng)工序流程只是將汽化冷卻相關(guān)工序/設(shè)備簡單連接捆綁堆砌在一起組成。在這種工序彼此獨(dú)立，只是工序之間管路相連的系統(tǒng)流程中，每道工序都要消耗能量用水泵推動冷卻水流動才能完成工序過程，為了保證冷卻水有一定的流動壓頭，每道工序都選擇過剩消耗能量的習(xí)慣做法，其結(jié)果是冷卻水流經(jīng)三道間斷工序消耗的總能量超過整個系統(tǒng)作為一道連續(xù)工序時物流所需的能量，相當(dāng)可觀的一部分能量作了無用功。另外，現(xiàn)有技術(shù)步進(jìn)循環(huán)回路步進(jìn)梁出水支管至汽包的管道也存在兩處不符合重力原理，使管路阻損增大的技術(shù)偏見需要糾正：第一處是低于步進(jìn)梁出水支管先朝下后向上流動的U形管段；第二處是高于汽包水位先向上后朝下流動的倒U形管段。由于循環(huán)水在這兩處U形管段往返流動，顯著增加循環(huán)回路由水梁出口去汽包的管程長度與阻力損失，使系統(tǒng)運(yùn)行多消耗能量。所以，現(xiàn)有步進(jìn)加熱爐汽化冷卻技術(shù)只是從功能角度實(shí)現(xiàn)了可以使用的目的，在流程優(yōu)化和節(jié)能技術(shù)方面還處于系統(tǒng)松散、功能差、浪費(fèi)能源成本高的低水平狀態(tài)。因此，從工序流程與節(jié)能角度研發(fā)一種簡約緊湊、顯著節(jié)能的步進(jìn)加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)，對推進(jìn)軋鋼加熱爐行業(yè)節(jié)能減排具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有軋鋼步進(jìn)加熱爐汽化冷卻技術(shù)的缺陷，本發(fā)明目的是提供一種軋鋼步進(jìn)加熱爐水梁汽化冷卻簡約系統(tǒng)，該系統(tǒng)用給水泵、射流傳能器聯(lián)合作用擴(kuò)大給水工序的系統(tǒng)功能，刪減上游除氧工序的除氧泵和下游循環(huán)工序的循環(huán)泵，以及改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)部分管道的連接方法，將汽化冷卻系統(tǒng)冷卻水物質(zhì)流與動力能源流由三道不連續(xù)工序優(yōu)化簡約為一種復(fù)合連續(xù)工序，使系統(tǒng)能耗大幅度降低。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明將步進(jìn)加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)工序流程以機(jī)械方式智能化，使系統(tǒng)能效最大。做法是取消現(xiàn)有技術(shù)除氧工序中由軟化水箱和除氧泵組成的軟水中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，將來自外網(wǎng)壓力較高的軟化水以階梯用能方式直接引入壓力較低的大氣熱力除氧器，除氧后的軟化水進(jìn)入給水工序后再用高壓給水泵分別送至三個進(jìn)水口，其中一個為現(xiàn)有技術(shù)的汽包進(jìn)水口，用于初次向汽包給水；另外兩個是汽包分別去往步進(jìn)與固定兩個循環(huán)回路下降管道中的射流傳能器工作液體進(jìn)水口。這種上游接自除氧工序下降管，下游延伸至循環(huán)工序射流傳能器的系統(tǒng)連接方法，直接將除氧、給水、循環(huán)三道間斷工序溝通為一道簡約連續(xù)工序。系統(tǒng)運(yùn)行時，從除氧工序下降管吸入高壓給水泵的軟化水既是補(bǔ)水，也是能量載體和冷卻介質(zhì)，可以不經(jīng)過汽包直接進(jìn)入射流傳能器，先將高壓水泵的富裕壓力能通過射流傳能器轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿永鋮s循環(huán)的動力，再與冷卻循環(huán)水混合在一起參與對水梁的循環(huán)冷卻，最后沿水梁出水口至汽包的管道進(jìn)入汽包，完成補(bǔ)水過程。由于這種連續(xù)工序用給水泵集中提供給水與冷卻循環(huán)所需動力的方式符合能量守恒原則；兩個循環(huán)回路中水梁并聯(lián)支管壓差及流量相等符合并聯(lián)管路阻損相等的特點(diǎn)與流量分配規(guī)律；給水泵/射流傳能器裝置工作原理與無限空間淹沒紊流射流的特征相吻合，能按既定設(shè)計意圖使工序產(chǎn)生多功能作用，所以這種連續(xù)工序具有可靠的機(jī)械智能型特點(diǎn)，能準(zhǔn)確把握步進(jìn)加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)冷卻水物質(zhì)流與動力能源流的運(yùn)行狀態(tài)，長期無故障工作。與現(xiàn)有技術(shù)比較，這種緊湊連續(xù)工序可以只用一臺給水泵(一運(yùn)一備)集中提供系統(tǒng)物流動力，從總量上減少裝機(jī)容量與用電時間，無功損耗也少，節(jié)能效果顯著。

具體地，本發(fā)明的軋鋼步進(jìn)加熱爐水梁汽化冷卻簡約系統(tǒng)，包括：

步進(jìn)梁循環(huán)回路，所述步進(jìn)梁循環(huán)回路包括由汽包引出的步進(jìn)循環(huán)回路下降管和依次串聯(lián)的固定下聯(lián)箱、步進(jìn)上聯(lián)箱、步進(jìn)梁、步進(jìn)下聯(lián)箱、固定上聯(lián)箱以及返回汽包的步進(jìn)循環(huán)回路上升管，所述步進(jìn)梁為多個且相互之間并聯(lián)；