喷雾冷却系统在高炉炉顶打水降温中的应用

李财根，武桂桂，钟新锋

(新钢公司第二炼铁厂)

摘 要：新钢公司7号、8号高炉炉顶打水装置：该装置通过安装在炉顶锥台上的打水管上的简易喷头直接向炉打水，达到降温的目的，装置的降温效果很差。现采用先进的MS—BFGC1300—LPW32B喷雾冷却冷却系统装置，冷却效率明显改善，创造了可观的经济效益。

关 键 词：超大流量自动伸缩高温防堵喷枪；水泵；喷雾；PLC；上位控制(触摸屏)

1 前言

新钢公司7号、8号高炉经常发生炉顶温度过高，TRT布袋入口温度超标次数居高不下。给高炉炉况顺行，高炉余压发电带来不利影响。

新钢公司7号、8号高炉炉顶打水降温装置由于水流未进行充分的雾化，水直接打在了炉内料面上，装置的降温效果很差，炉顶温度过高时，通过人工手动进行操作，装置的快捷性、及时性很差，且喷嘴经常性堵塞，鉴于以上情况，采用MS—BFGC1300—LPW32B喷雾冷却冷却系统装置对7号、8号高炉炉顶打水系统进行改造。

2 改造方案

(1)设计的主要参数：根据高炉24万方煤气降温热力计算的理论实际用水量35m3/h，降温范围600~300℃，考虑降料面时，实际设计用水量85m3/h。

(2)水泵安装位置：安装在炉喉平台，其回水进平台的回水槽，分流柜安装于炉喉平台，尽量靠近喷枪

(3)该系统使用单流体雾化喷嘴向高炉内喷射经过雾化的、颗粒细小的水滴，与高温煤气结合后，迅速蒸发并且带走热量，实现高温煤气的降温，对炉顶设备和布袋除尘设备进行保护。系统设有安全旁路，当出现故障(比如水泵故障)时，系统会以预先设定的切换压力切换到备用水源回路来保障系统的安全运行。

(4)系统包括泵站系统、控制系统、分流柜、喷枪组件等，水泵通过管路、分流柜和喷枪相连。喷枪安装在高炉炉喉。温度信号来自安装在炉顶四根煤气导出管的热电偶温度传感器。

水路系统：以设定好的压力和流量向喷枪供水。

气路系统：以设定好的压力向分流柜控制阀门供气。

控制系统：独立的控制柜，带有彩色液晶触摸屏。

控制柜的核心是PLC控制器。控制器实时检测煤气导出管的实际煤气温度，通过开闭分流柜内气动阀门，调整喷枪的开启数量来调节水量，从而使得四根煤气导出管的平均温度达到稳定。触摸显示屏(HMI)不但可以对系统参数进行设置，还可以显示相关的参数，包括水的压力、水的流量、导出管煤气冷却后温度、煤气冷却后平均温度、喷枪开启数量等等。

3 改造设备工艺流程图

4电器主要原理图

5 改造后的效果

(1)喷雾系统安装以后，高炉顶温得到有效控制，有利于高炉操作、炉况顺行。

(2)喷雾系统安装以后，由于高炉顶温得到有效控制，TRT布袋入口温度大于260℃次数为零。大大延长了TRT布袋使用周期(更换布袋费用约——元)，节约了生产成本。同时TRT发电量相应增加约50万度/月。由此可见，取得了切实的经济效益。