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钢铁企业循环冷却水处理站总体设计,北京水处理设备,北京纯净水设备,北京软化水设备

作者:北京水处理来源:北京软化水设备发布时间:2010-05-24

钢铁企业循环冷却水处理站总体设计,北京水处理设备,北京纯净水设备,北京软化水设备

在钢铁企业中,有大量的循环冷却水用户,循环冷却水系统具有系统复杂、用户多、水量大、循环水介质种类多等特点,循环冷却水系统如同主工艺生产的生命线,对于正常的生产和维护设备的安全起着至关重要的作用。工业循环冷却水处理站承担着工业循环冷却水水质处理、降温冷却的任务,是循环冷却水系统的核心。

Abstract In steelworks, the cooling circulating water treatment is very important. The planning and design methods are discussed. It can be used for reference in the similar engineering.

Keywords cooling circulating water treatment   planning and design   planning   indirect cooling water system   direct cooling water system
      在钢铁企业中,大型工业循环水处理站更是具有占地面积大、用电能耗高、建设费用高等特点,是项目在前期规划中必须重视的一个重要方面,对于整个项目的工艺布置和厂区布局有着很大的影响。本文对钢铁企业大型工业循环冷却水处理站总体设计在项目前期规划阶段中的重要性以及总体设计的具体内容和方法进行了初步的分析和探讨,可作为相似工程中设计的借鉴和参考。

1.概述-总体设计的意义

在钢铁企业中,有大量的循环冷却水用户,循环冷却水系统具有系统复杂、用户多、水量大、循环水介质种类多等特点,循环冷却水系统如同主工艺生产的生命线,对于正常的生产和维护设备的安全起着至关重要的作用。工业循环冷却水处理站承担着工业循环冷却水水质处理、降温冷却的任务,是循环冷却水系统的核心。钢铁企业循环冷却水处理站总体设计,北京水处理设备,北京纯净水设备,北京软化水设备

大型工业循环水处理站更是具有占地面积大、用电能耗高、建设费用高等特点。根据统计,炼铁、炼钢、连铸、热轧、制氧、自备电厂等各单元的工业循环水处理站的占地面积也基本为整个单元项目用地的20~30%,用电负荷约占整个单元项目用电量的20~30%,总投资约为整个单元项目的5~10%左右。因此,工业循环水处理站是项目在前期规划中必须重视的一个重要方面,对于整个项目的工艺布置和厂区布局有着很大的影响。

工业循环冷却水处理站的总体设计,就是在项目建设的前期规划阶段,合理的确定工业循环水处理站的地址、循环水处理站的规模、循环水处理工艺的初步选择、水处理站的形式、总平面布置、预估其用电量指标等,对于项目的前期规划特别是大型项目具有很重要的意义。

本文针对工业循环冷却水处理站总体设计的内容和方法进行了初步的分析和探讨,可作为相似工程中设计的借鉴和参考。

2.循环水处理站的规模

循环水处理站的规模主要是确定循环水量。在项目的前期规划阶段,很难统计出精确的循环用水量。因此,在确定循环水处理站总体设计的规模时,主要是参照相关行业以往类似工程的数据以及当前经济技术条件下对于该工艺对于循环水量的指标值等。该项工作需要做大量的调研工作。钢铁企业循环冷却水处理站总体设计,北京水处理设备,北京纯净水设备,北京软化水设备

另外,就是要求主工艺专业提交主要的循环用水量的参考值。用各专业提供的水量参考值的合计水量作为循环水处理站总循环水量时,一般要加上5~15%的富裕量,一方面作为安全系数,另一方面也要考虑到当出现系统内部水量不平衡时可做调节用。系统用户多、循环水量大时取富裕量也大,系统用户单一、循环水量小时取富裕量小。
3.工业循环冷却水处理站的选址

首先,工业循环冷却水处理站是为工厂生产主工艺服务的,因此在条件许可的情况下,工业循环冷却水处理站的选址首先要尽量贴近主工艺、紧邻主要用户布置。

其优点在于:①贴近主工艺、紧邻主要用户布置可以缩短供水回水路,使路布置相对简捷,提高供水的安全可靠性;②大型工业企业常设有地下工业廊、架空工业廊或高架流槽等,这些设施的造价较高,每米单价可达数万元,供回水路短,可以降低工程造价;③供水回水路短,道的水头损失就小,可以适当的降低供水水的电机功率,在长期的运行中可节约能源,以一座循环水量为10000m3/h的工业净循环水处理站为例,每缩短100m的供回水路,约可节约用电40kW左右;④在工业企业中,主工艺往往也是最大的电力用户,而工业循环冷却水处理站,特别是大型工业循环冷却水处理站,其用电量也是非常高的,将用电量集中的用户集中最一起,对全厂供配电设计如总降变电所、变压器室、电缆隧道、电缆沟等,也是非常有利的;⑤供水回水路短,系统保有水量就小,对检修的影响也相应变小。钢铁企业循环冷却水处理站总体设计,北京水处理设备,北京纯净水设备,北京软化水设备

其次,工业循环冷却水处理站内水处理设备众多,有水、阀门、冷却塔、换热器、搅拌机等等,循环水处理站常有药剂、水处理所产生的污泥也需大量运输,因此循环水处理站宜设在厂区主干道路旁侧,以便于生产运输的要求。

再者,循环水处理站一般有室内场和露天场两种布置方式,当采用露天场时,特别是对于大型循环水场,建议不要设置于厂区边缘靠近居民区的地方,以减小水群噪声对周边的影响。

另外,工业循环水处理站,尽量不要靠近除尘系统设置,以避免散放的灰尘影响敞开式净循环水水质。


4.循环水处理工艺流程的初步选择

按循环水介质分类,通常可分为以下几类:纯水(或软水)密闭式循环水处理系统、敞开式工业净循环水处理系统、浊循环水处理系统、污泥处理系统。

初步确定循环水处理站内所采用的循环水处理工艺流程,对于总体设计中最终确定循环水处理站的总平面布置具有很重要的作用。常见的工业循环水处理工艺流程及适用对象如下[1][2]。

4.1纯水(或软水)密闭式循环水系统

纯水(或软水)密闭式循环水系统常用于关键设备的间接冷却。纯水(或软水)密闭式循环水系统内循环水基本与外界隔绝,以确保水质。

常用的纯水(或软水)密闭式循环水系统的工艺流程如下:
1).水处理站循环供水出水→工艺设备→板式换热器→回水至水处理站循环供水
2).水处理站循环供水出水→工艺设备→蒸发空冷器→回水至水处理站循环供水

4.2敞开式工业净循环水系统

敞开式工业净循环水系统常用于一般设备的间接冷却及作为换热器的冷媒水。工业净循环水系统为敞开式系统,也是最常见的循环水系统。

工业净循环水系统常用的工艺流程为:
1).水处理站循环供水出水→自清洗过滤器→工艺设备→冷却塔→冷水池→水处理站循环供水吸水;
2).换热器冷媒水出水(温度升高)→冷却塔→冷水池→换热器循环供水→自清洗过滤器→换热器冷媒水进水。

4.3浊循环水系统

浊循环水系统常用于冶金行业的炼铁、炼钢、连铸、热轧等单元的煤气清洗、冲渣、火焰切割、喷雾冷却、淬火冷却、精炼除尘等。
浊循环水系统常用的工艺流程如下:
1).煤气清洗浊循环水:废水→高架流槽→粗颗粒分离器→辐流式沉淀池→热水池→冷却塔→冷水池→回水至用户;
2).冲渣浊循环水:冲渣水→铁皮沟→旋流池→平流沉淀池(带撇油装置)→高速过滤器→冷却塔→冷水池→回水至用户;
3).淬火冷却浊循环水:用户回水→铁皮沟→热水池→部分水过滤→部分水上冷却塔→冷水池→与未冷却、过滤的水混合→回水至用户;
4).火焰切割与喷雾冷却浊循环水:用户回水→铁皮沟→旋流池→平流沉淀池(带撇油装置)或化学除油沉淀器→热水池→冷却塔→冷水池→高速过滤器→回水至用户;
5).精炼除尘浊循环水:用户回水→热井罐或热水池→混合池→反应池→平流沉淀池(或斜板沉淀池)→热水池→冷却塔→冷水池→回水至用户

4.4污泥处理系统污泥处理系统主要用于工业循环水处理系统所产生的污泥回收及再利用。

常用的工艺流程为:含泥废水→调节池→混合池→反应池→污泥浓缩池→污泥槽→污泥压滤机压滤→泥饼外运

5.水处理站形式

确定工业循环水处理站的形式,主要是确定循环水处理站是采用房还是露天场的形式。

采用房,水处理设备设于室内,便于今后日常运行理及设备的维护、检修和保养。采用露天场,便于设备和道的布置,并可节约土建的造价,一般工业循环水处理站总的土建造价约为整个站房的40~50%,大型房可占土建总投资的30~40%;但设备处于室外露天条件,日晒雨淋对设备本身不利,另外运行理及设备的维护、检修和保养等工作条件较差。目前在国内大型工业企业中采用房或是采用露天场的形式都存在。钢铁企业循环冷却水处理站总体设计,北京水处理设备,北京纯净水设备,北京软化水设备
6.水处理站总平面布置

6.1总体布置原则

要进行水处理站的总平面布置,首先要确定水处理站的总体布置原则。一般大型工业循环水处理站内包含一个或多个循环水处理系统,如纯水(或软水)密闭式循环水系统、敞开式工业净循环水系统、浊循环水系统以及污泥处理系统等。水处理站总体布置方式包括集中式和分散式两种。集中式就是将所有的循环水处理系统集中设置在一座循环水处理站内。分散式,就是在工业循环水处理站内部划区域按照不同的循环水处理系统分别建设不同的二级水处理站。确定是集中建设站房,还是分别建设二级水处理站,这是必须明确的原则。

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采取分散式原则,相对每座水处理站功能简单、站房和道布置便利、运行维护方便;总的占地面积大但每座二级水处理站的占地面积小。采用集中式原则设置集中统一的循环水处理站,特别是大型工业循环水处理站,水处理站功能复杂、站房和道布置较难,但集中运行,便于统一理;总的占地面积可以节约,但是以单座站房而言,占地面积较大。从投资上来分析,两者投资相差不大。

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