3.7.2. Очистка охлаждающей воды в фильтрах

Фильтры предназначены для очистки от механических примесей воды, поступающей в систему охлаждения доменной печи. На подводах к печи уста­навливают по два фильтра для воды высокого и среднего давления.

Фильтр (рис, 3.37) состоит из литого чугунного корпуса 1, клапанов, крышки и механической сетки 2. Он имеет две камеры 3, которые работают попеременно. Перевод воды с одной фильтровальной камеры на другую про­водят вручную при помощи клапанов, связанных со шпинделями 4 и переме­щающихся при вращении штурвалов.

Уход и надзор за фильтрами при эксплуатации доменной печи состоит в следующем:

- ежемесячно производят наружный осмотр состояния фильтра и проверя­ют, не нарушена ли плотность соеди­нения частей корпуса, плотно ли при­легают крышки, и нет ли течи воды;

- переключение фильтра на работу другой камеры производят без прекраще­ния или ослабления тока воды. Одно­временное переключение двух филь­тров запрещается;

- чистку сеток фильтров производят

строго по графику, который разраба­тывается каждым заводом, исходя из местных условий и степени загряз­нения воды;

- следят по указывающим и регистрирующим приборам за количеством расходуемой воды и перепадом давления на вводной и выводной сторонах фильтра. При снижении перепада давления воды больше чем на 10% принимают меры к устранению возникших ненормальностей в работе фильтра.

Очистку камеры фильтра производят в такой последовательности:

определяют рабочую камеру фильтра открытием сливных контрольных пробок;

перемещают входной клапан резервной камеры до оси фильтра;

закрывают полностью клапан рабочей камеры;

открывают до упора входной клапан резервной камеры, включая ее полностью в работу;

вскрывают отключенную камеру, извлекают сетку фильтра и очищают ее;

после очистки сетки собирают камеру и оставляют ее в резерве.

Резервная камера всегда должна быть подготовленной к работе. Во избе­жание гидравлического удара категорически запрещается полное перекрытие одного клапана без предварительного открывания другого.

В водоразборных коллекторах, питающих холодильники горна, лещади, фурменной зоны и заплечиков, в тупиковых участках может оседать ил, осо­бенно в период весеннего паводка. Поэтому при учащенном засорении фильт­ров надо следить за напором воды на каждом холодильнике и своевременно устранять причину падения напора, промывая коллектор или кран соответ­ствующего холодильника. Водоразборный коллектор промывают открытием крана в дне коллекторной колонки.

Во время остановок доменной печи на текущий ремонт необходимо про­верять состояние клапанов, гнезд клапанов, шпинделей и упорных гаек штур­валов, а также плотность прилегания клапана к гнезду; пропуск воды через клапаны (даже самый ничтожный) не допускается.

3.8. Система испарительного охлаждения доменных печей и ее эксплуатация

В последнее время на доменных печах применили испарительное ох­лаждение (предложено С.М. Андоньевым) шахты, распара, заплечиков, леща­ди и горна, а также клапанов горячего дутья. Сущность его заключается в том, что охлаждение холодильников и элементов клапанов воздухонагревателей осуществляется отводом тепла от охлаждаемых деталей, в основном, за счет скрытой теплоты парообразования.

Применяемую обычно холодную охлаждающую воду заменяют кипя­щей, отвод тепла осуществляется за счет выхода пара. Тепло, отбираемое во­дой, затрачивается на ее испарение. Так как скрытая теплота парообразования составляет ~ 2260 кДж/кг при атмосферном давлении, то каждый килограмм воды, испаряясь, отбирает от стенки охлаждаемой детали 2260 кДж. Кроме того, 1 кг воды, поступившей в систему с температурой ~ 30 °С, при нагреве до кипения отбирает еще 273 кДж.

Таким образом, при испарительном охлаждении 1 кг воды отводит 2510 кДж вместо 41,9 кДж при водяном охлаждении, что позволяет сократить расход воды (при полном переводе печи на испарительное охлаждение) при­мерно в 60, а иногда и более раз.

В системе испарительного охлаждения вода циркулирует непрерывно. При этом возможно применение естественной циркуляции, основанной на раз­ности удельных весов воды в опускной трубе и паро-водяной смеси в подъем­ной трубе, и принудительной - с помощью циркуляционных насосов (рис. 3.38).

В ода, отводимая в виде пара, восполняется подачей питательной воды, подаваемой в барабан-сепаратор. При использовании пара и возвращении кон­денсата в систему потери воды в общем балансе завода уменьшаются пример­но на порядок по сравнению с потерями при использовании обычных систем водяного охлаждения. Кроме этого, не требуется использование градирен для охлаждения воды.

При оценке экономической эффективности системы испарительного ох­лаждения следует учитывать, что стоимость химически очищенной воды (для условий конкретного предприятия) значительно выше стоимости технической воды, используемой в обычной системе водяного охлаждения. В связи с этим является целесообразным использование замкнутого цикла с конденсацией пара и возвратом конденсата в систему охлаждения. При замкнутом цикле испа­рительного охлаждения выброс пара в атмосферу из барабана-сепаратора (10-20 m/ч на одну доменную печь) исключается.

Комплекс испарительного охлаждения доменной печи состоит из: соб­ственно установки испарительного охлаждения, общецеховых водопроводов для подачи к установкам химически очищенной воды, паропроводов для отво­да пара от установок, предназначенных для резервирования сис­темы испарительного охлаждения водопро­водов технической воды, вентиляцион­ных установок для подачи воздуха в га­лереи барабанов-се­параторов, освеще­ния, сигнализации, связи и строительных конструкций.

Требования к установкам испари­тельного охлаждения заключаются в следу­ющем:

• обеспечение надеж­ности циркуляции во всем диапазоне изменения давления, тепловых нагрузок и их распределения по отдельным элементам;

по возможности централизованное управление системой охлаждения;

возможность перевода деталей отдельных групп и всей системы в целом на охлаждение технической водой;

• приспособленность системы для быстрого определения вышедшего из строя элемента, его отключения или замены;

• блочность монтажа и удобство схемы в эксплуатации.

В настоящее время эксплуатируются установки испарительного охлаж­дения, спроектированные по однозонной схеме с естественной циркуляцией (рис. 3.39). По этой схеме все холодильники печи объединены по вертикали, начиная с первого ряда холодильников лещади и заканчивая последним рядом

холодильников шахты. В системе испарительного охлаждения кон­тролируют и измеряют следую­щие параметры: уровень воды в барабане-сепараторе, расход и давление питательной воды, дав­ление и выход пара, температура тела холодильников, солесодержа-ние котловой воды, циркуляцион­ные расходы по контурам и нали­чие газа в системе охлаждения.

Общие технические усло­вия эксплуатации установок испа­рительного охлаждения сводятся к следующему.

После монтажа и капиталь­ного ремонта установка испари­тельного охлаждения должна быть проверена на проходимость контуров, промыта водой и под­вергнута гидравлическому испы­танию. Пуск установки после монтажа и после ее капитального ремонта или капремонта I и II раз­рядов доменной печи проводят под наблюдением представителя проектной организации, руководя­щего наладкой режима работы ус­тановки.

Для нормального питания установки через регулятор питания прямого действия необходимо, чтобы давление питательной воды перед регулятором превышало давление в барабане-сепараторе на 5 ± 0,1 атм (500 ±10 кПа). Нормальный уровень воды в барабане-сепараторе должен быть на 150 ± 20 мм выше оси барабана-сепаратора. Вентиль с электроприводом на прямом подво­де воды в барабан-сепаратор должен быть закрыт и переключен на автомати­ческий режим работы.

Перевод установки на техническую воду разрешается только как вре­менная мера в следующих основных случаях:

пуск печи после длительной остановки;

необходимость ремонта коммуникаций или их изоляции;

наличие течи в системе;

поиск сгоревшей трубки холодильника и ее отключение;

понижение уровня воды в барабане-сепараторе, несмотря на дополнительную подпитку (уменьшение уровня воды в барабане-сепараторе ниже уровня, контролируемого уровнемером, недопустимо);

отказ работы приборов, контролирующих уровень давления и расход воды.

Для нормальной работы необходимо, чтобы установка испарительного охлаждения работала с давлением пара в барабане-сепараторе, определенном в процессе пусконаладочных работ. Величина этого давления должна превышать давление технологических газов (для доменной печи - в районе колошника, а для воздухонагревателей - в месте установки клапанов горячего дутья).

Прекращение подачи воды в барабан-сепаратор обнаруживают по паде­нию давления в водоводах (по показаниям приборов и срабатыванию сигнали­зации), непрерывному снижению уровней воды (по показаниям контролирую­щих приборов) и сигнализаторам нижнего предельного уровня воды в бараба­не-сепараторе.

Уровень воды в барабанах-сепараторах контролируется по показаниям контрольно-измерительных приборов и не реже одного раза в смену по указа­тельным стеклам контролирующих приборов.

Водный режим установки испарительного охлаждения поддерживается постоянной и периодической продувкой, продолжительность которых, а так­же периодичность последней устанавливаются в процессе эксплуатации и на основании анализа воды (солесодержания в котловой воде). Отбор проб воды производится на линии постоянной продувки через холодильник для отбора проб. Перед взятием пробы струю воды пропускают через пробоотборник до полной ее прозрачности, и этой водой несколько раз прополаскивают посуду. Качество питательной воды контролируется на питательной станции химводоочистки, что фиксируется в журнале работы установки.

Пуск и переключение установок испарительного охлаждения на водяное и обратно должны производиться в соответствии с указанием пусковых схем.

При переводе установки на испарительное охлаждение рекомендуется для побуждения циркуляции давать сжатый воздух в подъемные коллекторы при отрицательной температуре (в зимнее время) окружающей среды.

Для осуществления ремонта или замены охлаждаемых клапанов возду­хонагревателя переходят с испарительного охлаждения на охлаждение техни­ческой водой. Для этого сначала закрывают задвижку на паропроводе и, от­крывая задвижку на выхлопной трубе, понижают давление в барабане-сепара­торе до атмосферного. Скорость снижения давления 0,5 атм/мин (50 кПа/мин). Затем по манометру проверяют давление технической воды, открывают пер­вую по ходу задвижку на водоводе технической воды и проверяют поступле­ние ее через дренаж. Дальнейшие операции выполняются в соответствии с действующими в доменном цехе инструкциями.

После перевода клапанов воздухонагревателей на охлаждение техничес­ кой водой замену диска (задвижки) клапана горячего дутья выполняют в такой последовательности:

• остановленную доменную печь ставят на «тягу»;

• закрывают вентиль на подъемной трубе и открывают вентиль на сли­ве от диска;

• снимают болты на соединении крышки с корпусом и отсоединяют трубные коммуникации;

• закрывают с охлаждения технической водой на испарительное охлаждение производят в установленном порядке.

Включение установки испарительного охлаждения клапанов воздухо­нагревателей в паровой коллектор осуществляется с разрешения начальников смены паросилового и доменного цехов, а также мастера доменной печи.

Перед включением установки в паровой коллектор открывают дренаж и прогревают холодный участок паропровода вентиль на индивидуальной опускной трубе к диску;

• отсоединяют металлорукава и вынимают диск клапана с крышкой. Сборка клапана и его подключение к системе охлаждения производятся в обратной последовательности.

Перевод клапанов воздухонагревателя. При давлении пара в бараба­не-сепараторе ниже давления в паропроводе на 0,2 атм (20 кПа) закрывают задвижку на выхлопной трубе и открывают задвижку на паропроводе. По дан­ным анализа качества пара регулируют постоянную продувку барабана-сепа­ратора.