热轧层流供水系统优化改造
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作者:李永华 赵忠良
摘 要：本文主要对邯钢邯宝能源中心钢轧泵站层流供水系统循环泵的现状进行介绍，并对其存在的一些问题，从工艺设备和控制两个方面进行分析，通过采取对水泵进行节能技术改造和对压力开关进行一些措施改造，合理配置运行泵组，实现了设备的升级改造，提高了效率和稳定性，降低了企业的生产成本，有力的保障了生产的稳定运行。
关键词：层流 水泵 措施 改造
中图分类号：TG335 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0101-02
邯钢公司邯宝能源中心钢轧泵站是亚洲最大的综合型水处理泵站，主要为炼钢厂和热轧厂提供供水任务，层流冷却系统供水是热轧厂钢种轧制的最后一道用水工序， 存在季节性和周期性变化，在生产不同钢板品种时，用水量不同，使用的水泵数量也不同，只有保证供水量的可靠性和供水水质的高品质，才能提高热轧产品的质量，保证产品生产合格率。热轧厂层流系统使用后的热水，经铁皮沟进入层流沉淀池，其中50%的水量利用过滤器供水泵加压送至过滤器过滤，余压进入冷却塔冷却。冷却后的水流入冷水井，用冷却水供水泵加压送至热轧循环使用。
1 现状及问题分析
1.1 水泵效率低
层流系统共有10台水泵，均采用靖江振亚泵业公司生产的无密封自吸泵，其中6台水泵组成的冷却水供水泵组，水泵型号：600WFB-ED1，流量3100m3/h，扬程30m，配套电机的型号：YL500-650kW，电压10kV，转速990r/min;4台水泵组成的过滤器供水泵组，水泵型号：600WFB-ED2，流量2600m3/h，扬程38m，配套电机的型号YL500-630kW 电压10kV，转速990r/min。
该型水泵的结构导致水泵运行低效率，在实际应用中，水泵运行时需要空转15～30min后才能上水，而且每次启动泵都需要职工操作现场进行排气，职工劳动强度大。一般自吸泵效率也只能达到额定功率的60%左右，效率低，耗电量大，提高了企业的生产成本。
1.2 压力开关频繁损坏
为了保证热轧钢种轧制生产的用水量，层流冷却水供水总管压力是通过压力开关控制水泵的启停进行联锁保护来保证，当水泵出口压力高于设定压力时，压力开关动作;当水泵出口压力低于设定压力，导致压力开关复位，水泵系统将自动再启动1台或多台水泵，以满足生产需要。一旦压力开关损坏，即压力开关在动作或复位的位置不变化，将导致多启动水泵，用电浪费或水泵启动不了，影响热轧的正常生产，产生不合格产品。压力开关的频繁损坏，增加了检修人员的工作量和备件费用，还严重影响着岗位的正常操作和热轧厂的正常生产。
（1）压力开关通过单丝头和球阀安装在水泵出口的管道上，水泵启动时，瞬间产生大的冲击力;水泵启动后，管道会产生震动，这两种原因都会造成压力开关损坏。（2）压力开关的安装位置低于穿线管出口的位置，一旦水泵漏水，导致水顺着穿线管进入压力开关，导致压力开关损坏。
1.3 开、备水泵的数量设置不合理
层流系统设计1#—6#共计6台水泵组成的层流冷却水供水泵组，7#—10#共计4台水泵组成的过滤器供水泵组。为保证供水管网压力，平时，冷却水供水泵组为开3台泵备用3台泵，过滤器供水泵组一般为开2台泵备用2台泵;夏季高温时，冷却水供水泵组为开3台泵备用3台泵，过滤器供水泵组则需要4台泵全开，导致没有备机，一旦有水泵出现故障，无法正常工作，将导致供水温度过高，直接影响热轧厂产品质量。
2 改进措施
2.1 节能泵改造，提高设备效率
根据实际情况，层流系统的4#、5#、7#、9#水泵采用江苏合得合能科技公司生产的立式长轴节能泵代替无密封自吸泵，水泵流量4000m3/h，扬程25m。立式长轴泵具有运行稳定，操作方便，效率高等优点，实现了水泵自动排气，既简化了岗位操作程序，又降低了职工劳动强度。
2.2 压力开关改造，消除无故障联锁动作隐患
（1）球阀后接1m长的延长胶管：有利于减少水泵启动时，瞬间产生大的冲击力对压力开关的影响;消除水泵启动后，管道会产生震动，对压力开关的影响。（2）提高压力开关位置：制作压力开关支架，并降低穿线管的高度，使压力开关的位置高于穿线管出口的位置，并将压力开关穿线口做好防护，彻底消除水顺线路进入压力开关，造成压力开关损坏的隐患。
2.3 合理设置开备机数量，以降低用电成本
通过对供水管道进行切断和联通，对10台水泵重新分组，设定1#—5#泵共计5台水泵为冷却水供水泵组，开2台泵备用3台泵，4#和5#立式长轴水泵为常开泵;6#—10#泵共计5台水泵为过滤器供水泵组，开2台泵备用3台泵，7#和9#立式长轴泵为常开泵，出水量大，夏季高温时，即使开4台泵，还有1台备用水泵，有力的保障了生产的正常用水和设备的检修工作。
3 实施效果
层流供水泵组改造后，两个泵组改造前、后相关参数对比及分析如表1所示。
3.1 经济效益
冷却水供水泵组少开1台水泵，降低了电耗和岗位的运行成本。（1）层流冷却水供水泵组，由之前的开3台泵备3台泵改为开2台泵备3台泵，将少开1台泵，水泵的电机额定功率为560kW，按每度电0.5元，一年少开时间为200天计算，每年少开1台水泵，节约的电费为：0.5×560×24×200=1344000元即134.4万元。（2）压力开关由于振动和进水导致损坏，每年按6台计算，每台按0.5万元计算，一年节省备件费用为：0.5×6=3万元。（3）改造至今五年累计节约总费用为：5×（134.4+3）=687万元;对应改造和维护费用增加了70万元;累计创效687-70=617万元。
3.2 间接效益
（1）过滤器供水泵组由以前的4台泵改为5台泵，即使夏季高温时开4台泵，还有1台备用水泵，有力的保障了生产的正常用水和设备的检修工作。（2）压力开关的故障率降低，消除了水泵组无故障联锁启停泵的隐患，提高了可靠性，对正常生产起到了有力保障的作用。（3）水泵系统改造后，可直接启停，不需要职工手动灌泵和排气，降低了工作量。
4 结语
通过对层流水泵进行节能技术改造，压力开关增加延长管、提高其位置，合理配置泵组开、备泵的数量，不仅降低了电耗、备件费用和员工的工作量，还提高了层流供水系统的稳定性，为热轧的正常生产提供了有力的保障。
参考文献
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