转炉余热锅炉水套中的复合循环

1、| 维普资讯 h ttp:/转炉余热锅炉水套中的复合循环（苏）Sl.H .PyummKHft等24| 维普资讯 h ttp:/24| 维普资讯 h ttp:/炼钢转炉余熬锅炉的进口烟道（水毎） 最易受到具有侵蚀性的渣一金属胶状排企物 和急剧曼化的热負荷（局部达到kW/）的影响.固此人们制造了作为转炉余 热锅炉（0KF）组件的水套并又蒲这种水 套设计成多次强制循环式的水套.为了使冷却介质能沿水套管壁均匀分 布.对水套入口段进行了节流幷抉定開用 "* 7或HK*'*'630/80型窩压循环泵 （0,7-0MP） °風如，沖了袴却缸吨 炼钢转炉水龚（属于o Kri

2、so炉）的反热 面要茨安裝两旨工作循环泵和一台备用術 环泵.每台泵的返机功率为200LW.驱动水 糞循环恿的电耗达1 .67kWh/t钢.此外. 由于过滤器at受到周期性的阻塞以及管薛 的挠损，：飾使装备个别的过滤器及孔胫为 8wmm的节流孔板亦扬会导致水寺可幕 性的降低.鉴于电嗣料学联合吿产公'司研制了 复合循环系统，驱动福环泵的'电费比强制循 环可降低90%f且每吨钢可节约l,5kWb的 电力.当欢在屍一受热商申进行复 合循环 时.強制循环和自熬循环是相结合的.在复合循环系统申（图】），采用无 节流孔板的水套n这一方案的可行性径受 过长期季行的检验"在所有的卞降管

3、电都 安装了罷回阀"安装了一台低压工作循环 泵，以保证在吹炼间瞬期达到最小的循环流 速.宦夏合循环水套的首批试样中，循环流速在转炉开殆吹炼前，最初収用12图I复合确环水套的啦力系纸丄.机水分离皤盒止回肉 3$.和吐氐度合摘环勒彊 制雷环宙賂的下降習豹壬井管 化和氐带牛则节洗孔 梅的复合循琢和强制掘鄭的受热面P.ifE迂孔板KL衙环系1L 给水 垃.用户就汽供卷管験'而在达到可靠疵行结雄后，则越低到S2 垃/$ 水泵可插动一根下降管，也可接到所有 的下降竜上、必曼时，将多炭强制循坏回路 接到这一木尋上.低压循环泵经常处丁工作伏态。在转炉 甘始吹炼前f由于诞压循环泵的隹头作用.

4、下降賈上的止回觸是关用的.随着转炉开始 发热愛热面中的水沸腸起来由于下降管的 水柱和在蒸发董断和上升管申的汽水混合物 柱的重駁捧，译生功压头止回阀在这一压头 的作用下开启，水在自鵜循环和强制循环冥 同作用下幵始流动.这时曲于自燃循坏的结弟，循环流速增大到必妾值.随著发热呈 的减少和吹炼终了，循环的自热组成部份减 少到零. /'J在介质的强論循环装置中，动圧头也是 泵扣自然漪环的医头所产生的.这时.泵的 压头是主要的而且它幷不取决于慾工况.当介质复合循环时.皑着热流的増加， 自然循环的压头变成动压头的主要俎成部 份.分析装置闭合冋路分管（图2的1 一2 一3扣】3 ,）中的压头平衡情况，

5、可臥 得出下列公式：.Hh_a _ ?= AHf _ $式中” Hh由泵产生的陌头|+和厶一相应分管中的压&扬失d图2 輩M的计算廉蜒1.乱文瞥誓点 礼擴环蘇 直水舒時的牛别文管 蠢汽林离器,该式左项为泵的动压头在整个复合循环 总压头中的组成部份.在循环的自然组成部 份的发展过程中，该式的左项逐渐査为负 值即泵的总压头以及部份自然循环压头这 时都用于克服支背1一23的阻力"年.水套复合循环系统用于叶那吉 推钢铁公司的1餉吨转炉炉后.该系统多年 运行的经验表明,当循环流速在吹炼闾隔期 为0.5叫心（在吹煤期增大到lm/巧 时，运 行是可靠的*由直径57X5,5mtn管组成的 水

6、套受热面积为43m=（境合循环是借助于 广台HK¥250低压泵.和另一台备用泵来 实现的水袞的计算压力知胡MP，给?K遛 度Jjoor,展大陂热星为53Gj/h"19跚年，为了改善一台转炉后的烟气111 口，安尊了P个嗫黑面祝相単夫的U5G时） 4-087 m*X4 .087m命方形盛面的烟道水套° 每片管屏都是不分段的.根据扩大受热面积 和热负荷的栗求，扩大了下降管和上升管的 通道截面积，同时还逛长了钢筒的检度.为 了组织循环.仅管扩大了炎热爾积2.5倍幫30 弹哺开希咬琳的时帏j?图3 复含够环转炉水套的运行指标M 豹40 1和2眾曲应力智屏£帶通凤

7、嘴的窗口）屮循环 直速的运订和计算值；I和I一吹炼开站牺舞了" 24|维普贽讯 nup:/www.cqvip.c0m|扩大管屏通道載面1倍,但仍保留了一台H Ky250型工作循环泵”團3列阳了新型水奚试验结果.在利用 复合循环时#可将其分成表示水力工况特性 的四个阶段*第一阶段一转炉开始吹炼前 （吹炼间隔期）*那时受热面无热负荷.由 水泵保证回路循环。我们把此时在管屏中形 成的水速称之谓“循环初速“,第二阶段一 吹炼开始34分钟（约为吹炼时间的20% 以下）一其特点是热就旻急剧增加和水工况 不稳。当转炉在长期停运的憎况下第二阶 段可能要更畏些时间才能开始.这是自然循 环的发展阶段在此

8、期何术套受热管中的循 环流速波动之间.第三阶 段一从34分钟i5分钟（吹炼持续时间 的65%70%）:其特点是水力工况稳定. 这一阶段的热流量最大.管屏中的循环流速 为0.9-1.0 m/s ,第四阶段一吹煤终了，其 持点是热员科和锅筒中的匪力降低。此时循 环流遠减慢*狂吹炼终了时达到了水泵在吹 炼间隔期所保证的值.循环乗电机所需阳功率在吹炼开始前和 盘自然循环发展和稳定过程中实际是不变的 （27 kW） *眼动泵的电力单耗为0.14kW h/t 钢.吹炼开始前，循环流速从Onj/s变为 UOni/s时的水套脣屏对比试验结果表明， 管壁温度实除上不取决于循坏流速。在热负 荷急剧增长的阶段（第二

9、阶段）里，热流最 大密度达S70 tW/m其蜡长速度为5*8kW/ （ *s）.,管壁温度在上述循环流速 下趙过饱和溫度的值不会大于35T：.在第三检段里；当最大髙部热流密度达 到540kW/m.Bt,管壁温度超过馆和温度 的值不会大于55=0;在锅筒工作巫力为08 1.1MP时.管屏最高温度不超过勿0 250X1.1所列举的散据f不仅证明骨子在复合循” 环下的冷却可琳性.而且还表明热负荷是引 相垂直或倾斜（离垂直线倾ms*）管薛管壁 温度波动的主要因素* *为了估计循环的强制组成部份对复合循 环旅速和其在吹炼过程中变化的影响.采用 不同数量的循环泵进行了对比计算.复合循环水力计算的特盖是同时

10、薄虑由 泵产生的和在自然水循环时所形成的压头的 作用.由于采用了电子计算机计算的综合计 算系统，这样的物理过程看来是可能实现现 代化改造的。该装置的部分数学模型组成了计算系 统.它在结构上由一些串联的组件所组成， 其中每个组件均由并列的支管组成。團2所 列的系统由两个组件爼成，第一个组件包括 两根支管，循环泵1一23的支管和自.然 循环回路1 一3的支管$第二个组件一水套 管束4 °这样布置的计算系统可在复合循 环计算时十岁箱确地计算压头的两个组成部 份。计算结果示于图4 ° HK，一250泵在转 炉开始吹炼前形成的循环流量为4Mt/h；这 祥两台泵的循环派聂为aoot/h

11、,而一台hkf 盹泵.其循环流量为170t/h/离开站吹炼时闾，min0 4 赧奎计算知运荷的贰力特性平均! （按全部磴屛计）1和2 隹釆用两t?HKy250循环泵和台泵时的 讦寡亦力静性*3 一在采用一台Htcy如靈时的计算水力特性：4 一在采用 T HKy-250的试脸铸住。隧着吹炼的开始.水在系统中沸瞬.此 后强制循环在总循环流量中所占的百分比降 低.自然循环的百分比便占了憶婪.这-点 可由下列事实所证明】在吹炼初期，即便循 环流速的羌值很大，事实上也不会坯响复合 循坏作用阶段的循环流駁.对比一下计算和运行数据.说明计算结 果展正确的（参见图3和£曲线2和4九由此 可见，计算值

12、未超过试验值的52%*报据管屏在循环初速为0.2m/s时的可 靠运行经验.可指望有可能进一歩降倨这一 流速*据此.考虑对该水套有可能采用电机 功率为2吐¥的I IKY90型水泵（参见图4 曲线3 ） '在设计时必级注恋采用巳知的防止水泵 汽恤的各种合理方法在蒸汽管道中，安装调压装置“屮意J 尽可能提离循环泵吸水高度a汽水分离锅筒的容积（藝考虑水面膨 是各种设讦参数之一正如试验表明.在开始吹炼时；锅筒水面血胀的计算值年超 过实阪值的154.这与支献所述相符* 25|维普贽讯 nup:/www.cqvip.c0m|* 25|维普贽讯 nup:/www.cqvip.c0m|】 .轴

13、0吨转炉吕的更合睛环水軽'谒0吨转护石的爭次溟制蒂环*醐最大製热握.GJ/b14614&愛热面机*156.U1烟直載面面积.mJ4.087X4.037-16,73X3,6513,1為m8,817,51営畀直蛊和愿度，on 57X5.5JBX 5習子节距，ixun ,61 |50營子数覺4 XfiS2&44 K73*288燎大词荷阶战的循珏就逮流*儿mAZmVli）1皿网1.5CM0)工作泵型号JKHKy250>2 (HKY&3#/«0>工柞flf环呆曲机額定功率WL 45i400，表中对址了谏水套和180吨转炉余热锅 护（OK一1旳）的多次

14、强制循环水套的主 要特性。多次随制循环水套是在新利彼茨克循坏方向时，磐須排除对系统冷却以矗在冬 季条件下系统解滦的可能性，（出解冻* ® 系“结冰"之误一译注）钢铁公司毎行的.其最大热员荷与该水套相结语1.转炉余热锅炉的水套飾复合循环能* 25|维普贽讯 nup:/www.cqvip.c0m|在三座1帥吨转炉上采用毘合循环水套 促证水套可靠适行“但水的循环流速在转炉* 25|维普贽讯 nup:/www.cqvip.c0m|曲，可安装三台电机功率不大于45kW的低 吹炼前必顶为Q.2m/s （采用低压循坏泵幷* 25|维普贽讯 nup:/www.cqvip.c0m|压水泵来替代B台高压水泵（每台电机功率 为 200kW） *分析駆明.扩大下降管、上升管和管屏 通道蔵葡所化的霸外投资，实际上可用降低 强制循环泵的装备费来抵销B年产量为4X1Z吨钢的车间、一年可 节电 6X10#kWh4根据自然循环转炉余热锅炉受热面的运.行翌脸.可以期望自然g坏水