步进式加热炉汽化冷却系统设计说明-设计院

首钢过渡钢2#热轧工艺步进梁式加热炉汽化冷却系统设计说明1 .汽化冷却系统的设计概要1.1汽化冷却系统的冷却效果取决于气化水的热吸收。 在步进梁式加热炉中，汽化冷却系统被设计为强制循环系统。 系统产生的饱和蒸汽进入现场的蒸汽管网，或在紧急情况下排放到大气中。1.2循环系统的主要设备包括：炉底水梁和柱鼓循环泵(共3台)回转接头组供水供应系统的主要设备包括：电动给水泵除氧器除盐罐电动脱盐泵柴油供水泵给药装置加热炉炉底水梁，其外表面卷有高温保温层。可动梁： 4根固定梁： 4根各固定梁分为三段各活动梁分为三段另外，在均热段设置2根单独固定梁，分别并列地进入相邻固定梁梁的编号如下所示活动梁(连接结构):2#、4#、5#、7#；固定梁(串联结构):1#、8#；固定梁(串联并联结构):3#，6#。每段梁由一根双水平管和几根柱子组成，其中一根柱子为双重管柱，支撑梁的冷却水入水和出水的管道，其他采用带芯管的单管柱。1.3主要运行参数滚筒设计作业压力： 0.81.3MPa(g )工作温度：对应压力下的饱和温度蒸发量： 13.0t/h (保温良好，污染率为10%时)对应供水量： 14.3 m3/h蒸发量： 16t/h(10%保温脱落、10%污染率时)对应供水量： 17.6 m3/h蒸发量： 25t/h(40%保温脱落、10%污染率时)对应供水量： 27.5m3/h供水温度： 102104系统总循环水量： 700600 m3/h以上参数请参照X5212R1及X5212ZK5。2 .汽化冷却系统工作原理2.1 .循环冷却回路内部冷却回路是指以下回路鼓包循环泵炉底支撑梁正常工作时，汽缸中的水位保持在汽缸中心线以上100mm，这项工程汽化的冷却蒸汽被输送到工厂的蒸汽管网，汽缸的运转压力由管网的压力确定，现在汽缸的运转压力确定为1.01.1MPa(g )。冷却水通过滚筒下降管、循环泵、冷却水软管，分配水箱，进入加热炉支撑水梁。 从分配罐排出冷却水的供水分支管经过流量调节，在各冷却部件中流动。 各段炉底梁构成8个冷却回路，这些回路是供水箱和冷凝器之间并列动作的方式。 在炉底水梁中，冷却水吸收热量，通过循环水通过上升管向滚筒输送热量。2.1.1鼓包系统产生的汽水混合物在滚筒中分离为蒸汽和水，水流回到内部的冷却回路，蒸汽通过蒸汽引出管排出。为了保证系统的运转安全，滚筒的容积在停止向滚筒供水后，也能够保证加热炉能够运转约1小时。 滚筒正常水位在滚筒中心线以上100mm。正常工作时，滚筒的蒸汽压力和水位分别由蒸汽压力调节阀、蒸汽释放阀、滚筒液位调节阀自动控制。这三个控制阀都可以通过闸阀与系统隔离，此时滚筒的水位和工作压力分别可以通过手动旁通控制阀手动控制。滚筒的压力和水位在现场和控制室有指示，滚筒设有远传压力计和2个远传水位计(平衡容器)，滚筒的超高低压和高低水位警报在控制室发出。为了排气系统，在汽缸上设置放散管，设置放散调节阀，在紧急情况下，可以用该放散阀控制汽缸的压力。 为了保证汽提调节阀在事故状态下失电时全开汽提，在汽提配管上设置手动阀。滚筒设有两个安全阀，每个安全阀都能排出系统产生的蒸汽量的一半。为了控制锅炉水的水质，汽包的排放量可以设定定期的排放阀，在排除汽包底部的杂质的同时，设置连续的排放阀排放苏打表面的杂质，根据汽包内的水质调节排放率，用取样冷却器的控制阀每天取样。2.1.2循环泵循环冷却回路的冷却水通过循环泵产生动力进行循环，2台循环泵由电动机驱动，1台循环泵由柴油机驱动。 正常工作时，电动循环泵运转1台，(1)运转泵故障时，(2)或循环泵出入口罐之间的压差小于0.2MPa时，(3)或循环泵的出口流量小于530m3/h时，备用电动循环泵自动启动。 启动顺序如下所示1 )备用电动循环泵2 )柴油循环泵之后，作业人员根据现场的泵和电源的实际状况，判断是双泵还是多泵的运转得到保证。柴油循环泵的另一个启动信号是2台电动热水循环泵的电源切断或2台电动泵故障。各电动泵可以通过泵出口的电动隔断蝶阀和止回阀与系统隔离。电动热水循环泵及泵出口电动蝶阀起动停止顺序控制启动温水循环泵，启动后延迟10s打开泵出口电动蝶阀。 电动蝶阀打开到规定位置热水循环泵停泵顺序控制在关闭热水循环泵电动蝶阀，延迟10s停止泵。 电动蝶阀关闭。请参见X5212ZK5。2.1.3回转接头组由于连接了步进梁炉底管冷却系统，在加热炉底部设置旋转接头组装装置，这些旋转接头组装件能够满足步进梁的垂直和水平运转的需要。供水回转接头组装装置有2套，冷凝水回转接头组装装置有2套。 如果不停止加热炉的运转，则可通过安装的手动蝶阀将一系列旋转接头群与系统隔离，更换泄漏的旋转接头。2.1.4单一冷却回路炉底水梁有8个冷却回路。 各冷却回路的冷却水流量根据该回路的最大计算热负荷和水梁上的介质流速来决定，各回路的流量可以通过回路中设置的手动阀来调节。 各冷却回路中设置了流量计，指示和低流量警报、警报信号被送到控制室进行记录。 发出某冷却回路的流量过低的警报时，说明该回路的流量低于最小值，通过调节该回路的供水管的手动控制阀，使该回路的供水流量恢复到正常值。每个冷却回路及汇流板的通常运行流量、警报流量请参照下表一只钟序列号项目名称执行参数一次警报数据二次警报数据11#动臂回路m3/h8070656022#动臂回路m3/h8070656033#固定束电路m3/h8575706544#固定梁(串并联)电路m3/h10595908555#固定梁(串并联)电路m3/h10595908566#固定束电路m3/h8575706577#动臂回路m3/h8070656088#动臂回路m3/h807065609总循环水流量m3/h7006205605302.2供水供应2.2.1桶的排放蒸汽和排放物等通过连续的供水补给，使桶的水位保持一定。 给水管路上设置给水调节阀，通过滚筒上的液位信号连续调整给水量，控制液位。2.2.2供水泵室两个加热炉气化冷却设置供水泵室，供水系统的主要设备是除盐罐、除盐泵、供水泵和磷酸盐给药装置。2.2.2.1除盐水箱和水泵除盐水从工厂区综合管网进入加热炉汽化冷却水泵室内的除盐水箱，用除盐水泵将除盐水箱中的除盐水输送到1#、2#除氧器的除氧头，系统设置了3台除盐泵，兼用了工作制度。脱盐泵有3台，其中1#脱盐泵对应1#炉气化冷却的2#脱盐泵对应2#炉气化冷却，设置在1#炉气化冷却系统中控制的3#除盐泵是1#除盐泵和2#除盐泵的预备泵，由1#炉气化冷却系统控制。除盐泵的起停控制：当除氧器液位达到700mm以上时，除盐泵停止运转除氧器液位低于-250mm时，启动除盐泵。除去氧气后的盐水从1#、2#除氧器的分支管导入歧管，然后，用供水泵将除去氧气后的盐水输送到1#、2#滚筒中。2.2.2.2供水泵系统中的给水泵共5台，其中1#、2#电动给水泵用于1#汽化冷却系统，准备好的3#、4#电动给水泵用于2#汽化冷却系统，准备好的同时，如果电动给水泵同时发生故障，或者电动给水泵的电源发生故障， 柴油供水泵启动，柴油供水泵从除氧罐吸水，从除盐罐吸水，保证汽化冷却系统继续运转。电动给水泵启停控制：滚筒液位达到300mm以上时，供水泵停止运转滚筒液位在-100mm以下时，启动供水泵。电动给水泵启动顺序：启动供水泵，启动后延迟10s打开供水泵出口电动阀。电动给水泵停止顺序：关闭给水泵出口电动阀，延迟10s停止泵。滚筒供水管装有压力、流量计和液位控制阀。参照X5212ZK52.2.2.3给药装置给水泵室设置了磷酸盐的投药装置，磷酸盐的药液用投药泵添加到滚筒中。2.3蒸汽送出通过蒸汽输送管线，加热炉汽化冷却系统产生的饱和蒸汽被输送到工厂蒸汽母管。 蒸汽送出管设有流量计，可以在汽化冷却控制室指示蒸汽的产量。 蒸汽流量超过最大允许蒸汽产量时，必须更新炉底管的保温。 蒸汽流量过大警报值为20t/h，警报信号在加热炉控制室中发送。 滚筒的压力由蒸汽送出管的压力阀控制。3 .各调节阀的控制说明3.1滚筒出口蒸汽管压力调节阀(V1)根据滚筒出口蒸汽压力(滚筒主体压力)，调节滚筒出口蒸汽压力调节阀V1。 控制滚筒压力范围的是1.01.1MPa。3.2滚筒补充水管流量调节阀(V2)根据滚筒液位调节滚筒补给流量调节阀V2。 滚筒的水平中心线为0.0mm，中心线以上为正，中心线以下为负。 滚筒的临界高水位为500mm，临界低水位为-100，控制滚筒液位的范围为50mm 150mm。3.3除氧器压力调节阀(V3a/V3b )根据除氧器本体的压力，调节除氧器入口蒸汽压力调节阀V3a/V3b。 除氧器为大气式热除氧器，正常工作压力的变化范围为0.015MPa0.03MPa，正常值为0.02MPa。3.4除氧器入口的盐水除去流量调节阀(V4a/V4b )根据除氧器液位的高低，调节除氧器入口的盐水除去流量调节阀V4a/V4b。 以除氧器的水平中心线为中心线，中心线以上为正，中心线以下为负。 除氧器的临界高水位为700mm，临界低水位为-200mm，正常液位控制范围为500mm 350mm。3.5除氧器温度调节阀V5a/V5b根据除氧器的水空间的温度，调节流入除氧器的蒸汽调节阀V5a/V5b。 水温控制在102104。3.6滚筒蒸汽释放调节阀(V6)根据滚筒出口蒸汽压力(即滚筒主体压力)，控制滚筒出口蒸汽压力调节阀V6。 滚筒压力超过1.2MPa时，压力调节阀打开，溢流。滚筒压力低于1.0MPa时，调节阀关闭。3.7盐水补给管截止阀(V7 )除外根据除盐水箱液面水平的高低，控制盐水补给管截止阀(V7)。 将容器底面置于0.0位，控制除盐容器的液面水平范围2700 1000mm、1000mm时打开截止阀，关闭2700mm的截止阀。参照X5212ZK54 .链接条件设置序列号项目名称正常运行参数警报数据链接操作一个循环水流量11#活动梁回路循环水流量8070m3/h60m3/h调节手动调节阀22#活动梁回路循环水流量8070 m3/h60m3/h调节手动调节阀33#固定梁回路循环水流量8575 m3/h65m3/h调节手动调节阀44#固定梁(串并联)回路循环水流量10595 m3/h85m3/h调节手动调节阀55#固定梁(串并联)回路循环水流量10595 m3/h85m3/h调节手动调节阀66#固定梁回路循环水流量8575 m3/h65m3/h调节手动调节阀77#活动梁回路循环水流量8070 m3/h60m3/h调节手动调节阀88#活动梁回路循环水流量8070 m3/h60m3/h调节手动调节阀9总循环水流量700620 m3/h530m3/h联锁起动预备泵连续下降就考虑关炉序列号项目名称正常运行参数警报数据链接操作二压力部分1滚筒压力1.01.1MPa1.25MPa (高警报)联锁开放散阀0.7 MPa (低警报)溢流阀调整后手动阀2热水循环泵入口过滤器差压0.01MPa0.05 MPa泵停止过滤器3热水循环泵出、入口配管汇流板差压0.3MPa0.2MPa联锁起动预备泵4除氧器压力0.010.03MPa0.05 MPa检查除氧器的各个调节阀5给水泵出口压力1.62.5MPa1.4MPa三温度部分1除氧器水温102-10495检查除氧器的各个调节阀2工业冷却水温度253340通知水源四电流部分1电动给水泵电流小于81A82A手动启动备用泵2电动循环泵电流230 A 250A200安培手动启动备用泵序列号项目名称正常运行参数警报数据链接操作五液位部分1