淺談冶金行業給排水設計中的節能措施

熊天一，徐 繹

（1.中冶南方工程技術有限公司，湖北 武漢 430223；2.中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430015）

對于冶金行業而言，工作人員可以通過自主設計給排水系統，以此提升環保效果。因此，當前多數企業對此都有著很高的重視度，通過采取一些針對性措施，優化整個給排水系統，從而在一定程度上可以起到緩解資源緊缺的效果。

1 冶金給排水設計的應用現狀

1.1 除鹽水冷卻循環系統

在早期進行冶煉的時候，應用的系統存在一定的缺陷，最為明顯的便是回水勢能未能得到全面利用，從而造成水能產生了浪費。盡管在生產工作中，浪費的情況不是很明顯，但會對于系統本身的整體性能帶來較大影響。不僅如此，對于換熱設備而言，由于蒸發設備的整體造價非常高，因此多數企業都會選用板式設備。但是，此類設備本身在實際使用時，往往會損耗大量的電能。所以，電能損耗的問題一直是人們非常頭疼的問題。不僅如此，在我國的北方區域，很多沖渣水在進入冬季之后，不會直接流入到冷卻塔內部，從而使得余熱出現了嚴重浪費，使得工作人員不得不額外增加煤炭的使用量，造成污染問題變得更為嚴重。顯然，如果能夠對沖渣水展開合理利用，不但這些余熱不會被浪費，而且還能減少系統的煤炭用量，從而能夠有效緩解污染問題。因此，工作人員理應將這一方面的問題全部考慮進來[1]。

1.2 轉爐除塵供給系統

無論是高爐供水系統還是轉爐系統，內部供水都會采取并聯的方式，從而使得冷卻的總體投入量大幅度提升。如此自然會造成建設費用、設備費用以及運行費用有所提高。顯然，這樣的運行理念和我們國家提出的可持續性發展理念完全不符。同時由于成本的不斷上漲，企業的正常運行也會受到影響，發展壓力非常大。

2 給排水設計的節能方案

（1）優化冷卻循環系統。相比于早期應用的開式循環水系統，軟水密閉循環系統本身有著多方面優勢存在，不僅實踐效果非常好，同時還有著較高的節能水平。正是因為這一原因，早期系統由于能耗相對較高從而被人們所完全拋棄。所以，如果企業的基本條件能夠得到滿足，自然需要選擇最新的密閉循環系統[2]。而在換熱器方面，如果氣象條件可以達到預期。理應盡可能采用蒸發冷卻器，以此能夠大幅度提升節能水平，為之后的產品優化提供多方面幫助。早期在進行換熱的時候，通常都會采取板式換熱器，這種設備主要依靠介質的顯熱完成處理。在實際傳遞的過程中，經常會有大量熱能出現流失的情況，因此整體效率非常低下。而蒸發冷卻器在進行傳熱的時候，主要通過水管外部粘貼的水膜，以此對潛熱展開消化。由于潛熱高于顯熱，所以該設備的整體應用效果要比傳統設備要好。正是通過這樣的對比，從而給人們一種直觀的感受，促使人們合理把握其優勢所在。對于蒸發冷卻器來說，自身主要具備兩方面優點。其一是節能效果，尤其是冷媒水方面，實際需求量非常低，基本上只有早期板式系統的31%到42%左右，從而可以減少水資源利用。其二，在水泵的揚程方面，蒸發冷卻器的實際應用效果只有原本板式設備的45%。同時冷媒水的實際損耗，也會得到大幅度降低。究其原因主要是在蒸發冷卻器的內部，融水冷、空冷、傳熱以及傳質工作全部融為一體，因此工作人員不再需要額外設置冷卻塔，進而減少了成本投入。正是因為這些因素存在，蒸發冷卻器的節能高效果更為明顯。但凡企業的基本條件能夠達到，都需要采用這種設備。

（2）采取串級用水的方式。通過對于各個用水點的實際情況進行把握，從高到低的串級基本上都會采取串級用水的方式。在冶金行業里面，通過采取串級用水的方式，基本上無需采取任何外部處理的方式，就可以直接對上級水展開加壓，并將其送入到下一級之中。

通過實踐能夠了解，在轉爐之中，通過采取串級用水的方式，可以使得能量損耗大幅度降低。正是因為這一因素，為節能設計提供了更為科學的方式。

（3）設置變頻器。對于連鑄機來說，基于自身生產斷面的差異，實際需求的水資源總量自然就完全不一樣。若是連鑄機的水量變化過過高，此時則需要應用變頻器的方式，完成節能工作。在進行設施設計的時候，通常其冷卻水平都能夠達到規定預期。在這一情況之下，工作人員就可以在原有塔風機的基礎上，額外設置一個變頻器。這樣一來，整個系統就能夠結合外部條件本身，有效降低運行功率，進而達到節能減排的效果。

（4）設置冷卻回水旁通管。對于冷卻設施設計來說，濕球溫度一直都是其非常重要的基本依據。相比于其他季節，只要能夠按照規定要求設置旁通管，促使水流量有所減少，自然無需對回水展開冷卻，這樣就能有效降低對于風機具體數量的實際需求。尤其是在進入到冬季之后，節能的整體效果更為明顯。在無壓回水系統之中，通過安裝旁通管，可以結合現有情況，讓回水全部流入到冷水池內部，從而可以有效減少對于具體水泵的實際需求，以此完成預期的節能效果。不僅如此，由于應用的水泵數量有所降低，實際投入的資金成本也會有所降低，顯然這種操作模式與預期的節能設計理念完全符合。

（5）合理選擇水泵。在進行設計的時候，通常需要保證水泵長時間保持高效率運行的狀態。然而一些企業在進行水泵選擇的時候，往往會有無法達到預期的情況出現。但凡有問題出現，實際選擇的水泵，都會比工況更大，從而造成揚程出現更多消耗的情況。顯然，伴隨能耗的增加，自然會影響正常的節能減排。為此，企業在進行水泵選擇時，理應結合當前的實際需求，積極和廠家展開交流，確保選用的水泵，其參數能夠和本次系統完全匹配，并保證其可以長時間處在高效運行的狀態，進而可以大幅度減少能耗。

（6）合理利用余熱。在冶金行業之中，高爐在長期運行時，往往會有大量爐渣出現。這些爐渣都有著很高的溫度，通常都在1500℃到1600℃上下。為此，工作人員則需要采取水壓的方式，對這些爐渣展開全面沖擊，并逐步實現淬化的效果。在整個過程之中，自然會有大量渣水出現。而渣水本身的溫度則基本上都是80℃到100℃上下，在完成換熱之后，就可以提供給周圍的居民，讓其實現供暖。此外，在換熱得到全面冷卻后，剩余的回水同樣能夠可以當作是沖渣水，從而可以逐步形成預期的循環目標，以此可以大幅度降低水資源的損耗，同時還能緩解人們對于煤炭資源的需求。

3 結語

綜上所述，對于冶金企業來說，通過采取節能的方式，能夠大幅度縮減成本投入，促使企業自身的經濟效益以及社會效益得到全面提升。但需要注意的是，相關工作屬于長期性工作，且極為復雜，工作人員理應順應時代的要求，從整體角度出發，認真思考，才能在真正意義上做到節能，達到預期的目標。