寬厚板加速冷卻（ACC）系統水質改善的研究

王佼嬌

（寶山鋼鐵股份有限公司，上海 200941）

1 系統介紹及現狀說明

某循環水ACC系統是為寬厚板加速冷卻裝置（簡稱“ACC”）配套的水處理設施。水處理系統工藝流程為：層流段、噴淋段用戶使用后經流槽排入熱水池，一部分水由送冷卻塔泵組加壓送冷卻塔冷卻，另一部分水由送過濾器泵組加壓送過濾器進行過濾，過濾后的水利用余壓上冷卻塔進行冷卻。兩部分水經冷卻后進入冷水池，冷卻后的水分別由側噴泵組和噴淋泵組加壓送用戶使用，另一部分水由高位水箱泵組加壓送高位水箱，經高位水箱調節后供層流用戶使用。整個水處理系統設計處理規模13700m3/h，其中層流冷卻6500 m3/h，側噴200m3/h，噴淋冷卻7000 m3/h。

該系統流程圖見圖1。

圖1 ACC系統工藝流程圖

1 ACC系統工藝流程圖

自2012年始屢屢發生由于雜質進入水箱造成堵塞并直接影響水流量精度的情況,從而對生產運行造成了一定程度的影響。因此，如何能夠徹底改善該系統送水水質，避免設備堵塞的情況再次發生，成了解決現狀的當務之急。

2 堵塞原因分析

2012年5月，為解決主體噴嘴堵塞的問題，我循環水方曾立項《某循環水ACC系統增設管道過濾器》，通過在供噴淋冷卻段前加裝全自動反沖洗過濾器，解決了噴嘴堵塞的問題，至今使用效果良好。但是，目前層流冷卻段還是會遇到類似的問題，造成集管堵塞。這就需要頻繁人工去清洗集水管或者定期更換集水管，不僅造成生產費用的增加而且停機檢修頻率也隨之升高，嚴重影響工藝生產。圖2為離線檢修期間拍攝的ACC集管照片。

為此，我們再次對ACC系統的工藝流程，系統布局及實際生產情況進行了全方位的調查和分析，發現導致主體設備堵塞的原因有二。

圖2 ACC集水管離線檢修照片

(1)異物堵塞

由表1中的設備參數可知，送冷卻塔泵的送水流量與送過濾器泵的送水流量之比近乎于2：1，即：根據原設計部分過濾的方案可得，約1/3的水經過濾器處理，而2/3的回水沒有經過過濾器而直接上了冷卻塔，且軋機下的回水溝為開放式結構，每次停機檢修后都會有垃圾異物落入，導致循環冷卻水中有較大顆粒物（塑料蓋、鐵片、膠帶、渣粒等）存在，容易導致集水箱堵塞。

表1 ACC熱水池平臺上泵組設置情況

(2)過濾效果差

除上述大顆粒異物堵塞的情況之外，在集水管下線清理作業時，我們至現場確認發現，在集水管的噴嘴清理過程中，有大量的細小顆粒附著在管壁及噴嘴中，導致了噴嘴堵塞的情況。集水管清理出的細小顆粒見圖3。

圖3 集水管清理情況照片

通過水質數據倉庫，對ACC系統近年來懸浮物指標情況查閱，我們發現，自2016年8月以來，該指標雖仍在標準范圍內，但已然呈現上升趨勢，見圖4。自2006年，ACC產線建成投產以來，ACC系統高速過濾器運行至今已將近10年，在反洗之余，從未對濾料進行過浸泡、清洗、甚至更換，導致高速過濾器運行效果不甚理想。

圖4 ACC系統懸浮物數據

3 對策

根據分析結果，我們逐一制定了相應對策并開展相應工作。

3.1 改善過濾效果

對于能夠經過過濾處理的1/3水量，僅是由于過濾器過濾效果不佳，并無其他不良狀況。故計劃對ACC系統6臺高速過濾器進行濾料更換作業，以期提高其過濾效果，改善出水水質；該措施已于近期予以實施，逐臺更換濾料。

3.2 增加過濾水量

針對無法經過過濾的2/3的水量，計劃對系統進行改造，增設過濾裝置。而對于這一措施，我們做了幾種設想。

3.2.1 回水溝道增加濾網

在回水溝道末端增加濾網可以將回水中的雜質全部截留。總回水溝道位于厚板主廠房內部。由于總回水溝道深埋于地下，而且上方還有廠房、設備，沒有空間設置濾網。即使有空間，施工難度也較大。ACC產線現場照片見圖5。所以，此方案不可行。

圖5 ACC主體現場照片

3.2.2 層流水管路上增設管道過濾器

參照噴淋段改造經驗，在供水管道上增加過濾器是有效的解決方案。但是水處理站泵場前有限的檢修空間已經給一臺過濾器占用了（長×寬=3m×2.6m），如果再增加設備勢必會對設備檢修，過濾器更換濾料，吊車停靠等造成影響，則過濾器的放置位置問題成為難題。且ACC循環水泵場場地局促，泵場前空地為設備檢修通道；且該通道實為二層平臺，底部僅靠支柱支撐，無法受力，實無適宜場地增設管道過濾器。泵場前空地照片見圖6。

圖6 ACC循環水檢修通道照片

3.2.3 上塔管路上增設管道過濾器

由于無法在層流水的送水管路上安裝管道過濾器，故對我們增設過濾器的改善措施一度陷入了無法安裝的窘境。然而，再次環顧ACC系統的工藝流程發現，經用戶使用后的回水經過管溝回至熱水池，一部分上高速過濾器（該過濾器過濾精度：2mm）處理，而另一部分則直接上塔。經過高速過濾器過濾的水其出水懸浮物的粒徑是＜2mm的，是符合生產要求；因而，堵塞的問題不就只存在于另一部分直接上塔的水上嗎?那么，何不在上塔管路上安裝管道過濾器呢，使得兩部分水全過濾，如此，主體設備堵塞的問題即能順利解決。 因此，根據表2的方案對比分析結果，計劃在冷卻塔泵送水管路上串聯一臺自清洗過濾器，放置在ACC泵場右側-0.500 m綠化地位置，原綠化地搬遷；同時，為保證在停機檢修時系統的不間斷供水，系統中設置旁路，過濾器進出口及旁路均設置切斷用蝶閥。過濾器反洗水就近排入調節池。

3.3 方案匯總（見表2）

表2 方案分析

4 結束語

確保循環水穩定運行，配合主體生產，一直是我循環水單元的第一要務。而如何能夠達到主體的生產要求一直是我們努力地方向。針對主體提出的每一個問題，我們都將全力配合，為確保生產安全順行而竭盡全力。