Вторая группа насосных агрегатов БОС подает воду по двум водоводам диаметром 1200 мм на:
- компрессорную станцию,
- фурмы и «юбки» конвертеров,
- печи прокаливания ферросплавов,
- установку десульфурации чугуна,
- циркуляционные насосные станции котлов - охладителей,
- оборудование МНЛЗ, АДС, УПВС и холодильной станции,
- печь – ковш,
- крышку котлов – охладителей.
Оборотная вода возвращается в бак разрыва струи, откуда по трем водоводам диаметром 1200 мм направляется для охлаждения на башенные градирни № 1, 2, 3. Охлажденная вода самотеком по двум водоводам диаметром 1400 мм поступает а приемную камеру охлажденной воды «чистого» оборотного цикла, откуда двумя группами насосных агрегатов подается вышеуказанным потребителям.
В состав «Грязного» оборотного цикла газоочисток производительностью 3860 м3/ч входят:
- группа насосав № 1.4 – 1.8, которая подает воду из приемной камеры осветленной воды по двум водоводам на:
газоочистки конвертеров;
на форсунки узла предварительного охлаждения;
на скруббер;
на форсуночное отделение трубы Вентури;
на взмучивание осадка в баке – гидрозатворе;
на обмыв аппаратов;
на газоочистку машин газовых резок.
Шламовая вода после всех аппаратов от каждой газоочистки конвертеров отдельно по самостоятельному шламопроводу диаметром 800 мм отводится в отделение улавливания крупной фракции и далее в камеру дегазации, где происходит удаление окиси углерода СО из воды. Далее вода по самотечным водоводам распределяется на радиальные отстойники № 1, 3, 4. Осветленная вода самотеком поступает на башенную градирню № 5, откуда в приемную камеру насосной станции. Далее охлажденная вода возвращается вышеуказанным потребителям.
2.3«Грязный» оборотный цикл водоснабжения МНЛЗ
Технологическая схема оборотного водоснабжения МНЛЗ представляет собой следующий цикл (рис.1).
Отработанная вода от потребителей «грязного» цикла водоснабжения и «перетоки» из чистого, возникающие из-за несовершенства работы данного цикла, в объеме 3500 м3/ч поступают в горизонтальный отстойник шламовой насосной станции, откуда вода поступает в распределительную камеру загрязненных вод, а от нее на два радиальных отстойника № 5 (типа 2К-30) и № 6 (типа ОГ-30).
Осветленная вода с отстойников поступает на две градирни № 7 и № 8. (градирня № 7 башенного типа, противоточная; градирня № 8 вентиляторная двухсекционная, площадь одной секции 64 м2, с маркой вентилятора 2ВГ-50). Потери воды на градирнях составляют 70 м3/ч, которые компенсируются переливной водой.
Осветленная вода с отстойников поступает на две градирни № 7 и № 8. (градирня № 7 башенного типа, противоточная; градирня № 8 вентиляторная двухсекционная, площадь одной секции 64 м2, с маркой вентилятора 2ВГ-50). Потери воды на градирнях составляют 70 м3/ч, которые компенсируются переливной водой.
Осветленная вода с отстойников поступает на две градирни № 7 и № 8. (градирня № 7 башенного типа, противоточная; градирня № 8 вентиляторная двухсекционная, площадь одной секции 64 м2, с маркой вентилятора 2ВГ-50). Потери воды на градирнях составляют 70 м3/ч, которые компенсируются переливной водой.
Дебалансные воды, возникающие в «грязном» цикле вследствие переливов воды из «чистого» цикла в «грязный», перекачиваются после двух ступеней очистки и охлаждения группой насосов типа Д500-65 (Q = 500 м3/ч; P = 65 м вод. ст.) в приемную камеру «чистого» цикла блока очистных сооружений ККЦ.
Рисунок 1 – Принципиальная схема «грязного» оборотного цикла водоснабжения МНЛЗ
Оставшаяся вода в объеме 2345 м3/ч поступает в приемную камеру осветленной и охлажденной воды блока очистных сооружений, откуда группой насосов типа 300Д-70 (Q = 1000 м3/ч; Р = 24 м вод.ст.) перекачивается на фильтры типа Е3В9-3У-01 (производительность не более 450 м3/ч; загрузка – песок крупностью 1,5 – 2,5 мм, антрацит крупностью 3 – 6 мм, скорость фильтрования до 50 м/ч).
После третьей ступени очистки вода поступает в приемную камеру фильтровальной воды блока очистных сооружений, откуда группой насосов подается на повторное использование потребителям МНЛЗ.
Требования к качеству оборотной воды представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Требования к качеству воды «грязного» оборотного цикла МНЛЗ.
№ п/п | Показатель | Ед. изм. | Требования к качеству воды |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Температура | ºC | 30 |
2 | рН | ед | 8,39 |
3 | Щелочность общая | мг-экв/дм3 | 12 |
4 | Жесткость общая | мг-экв/дм3 | 4 |
продолжение таблицы 2
1 | 2 | 3 | 4 |
5 | Хлориды | мг-экв/дм3 | 41 |
6 | Взвешенные вещества | мг-экв/дм3 | 40 |
7 | Нефтепродукты | мг-экв/дм3 | 10 |
2.4 Существующие проблемы, возникающие при эксплуатации оборотной системы водоснабжения МНЛЗ
В процессе эксплуатации оборотной системы водоснабжения возник ряд проблем:
Во-первых, существующая башенная градирня имеет физический износ внутренних водоохлаждающих элементов, в результате чего не обеспечивается требуемого охлаждающего эффекта.
Во-вторых, из-за переливов воды из «чистого» цикла водоснабжения в «грязный» часть воды в объеме 1000 м3/ч, которая не охлаждается на градирнях, а поступает напрямую в камеру блока очистных сооружений с радиальных отстойников, что приводит к увеличению температуры воды, поступающей потребителям обоих циклов.
Решение поставленных проблем возможно путем строительства дополнительной градирни, что позволит провести реконструкцию башенной градирни и охладить весь объем оборотной воды до требуемой температуры.
2.5.Литературный обзор путей решения существующих проблем
Охлаждающие устройства систем оборотного водоснабжения
При оборотном водоснабжении промышленного объекта охлаждающее устройство (охладитель) должно обеспечить охлаждение циркуляционной воды до температур, отвечающих оптимальным технико-экономическим показателям работы объекта.
Понижение температуры воды в охладителях происходит за счет передачи ее тепла воздуху. По способу передачи тепла охладители, применяемые в системах оборотного водоснабжения, разделяются на испарительные и поверхностные (радиаторные). В испарительных охладителях охлаждение воды происходит в результате ее испарения при непосредственном контакте с воздухом (испарение 1 % воды снижает ее температуру на 6°C). В радиаторных охладителях охлаждаемая вода не имеет непосредственного контакта с воздухом. Вода проходит внутри трубок радиаторов, через стенки которых происходит передача ее тепла воздуху.
Так как теплоемкость и влагоемкость воздуха относительно невелики, для охлаждения воды требуется интенсивный воздухообмен. Например, для понижения температуры воды с 40 до 30° С при температуре воздуха 25° С на 1 м3 охлаждаемой воды к испарительному охладителю должно быть подведено около 1000 м3 воздуха, а к радиаторному охладителю, в котором воздух только нагревается, но не увлажняется,— около 5000 м3 воздуха.
Испарительные охладители по способу подвода к ним воздуха разделяются на открытые, башенные и вентиляторные. К открытым охладителям относятся водохранилища-охладители (или пруды-охладители), брызгальные бассейны, открытые градирни. В них движение воздуха относительно поверхности охлаждаемой воды обусловливается ветром и естественной конвекцией. В башенных охладителях — башенных градирнях — движение воздуха вызывается естественной тягой, создаваемой высокой вытяжной башней. В вентиляторных охладителях — вентиляторных градирнях — осуществляется принудительная подача воздуха с помощью нагнетательных или отсасывающих вентиляторов.
Радиаторные охладители, которые называют также «сухими градирнями», по способу подвода к ним воздуха могут быть башенными или вентиляторными.
Для охлаждения циркуляционной воды до достаточно низких температур требуется большая площадь контакта ее с воздухом — порядка 30 м2 на 1 м3/ч охлаждаемой воды. Соответственно этой рекомендации следует принимать площадь зеркала воды водохранилищ-охладителей. В градирнях необходимая площадь контакта создается путем распределения воды над оросительными устройствами, по которым она стекает под действием силы тяжести в виде тонких пленок или капель, разбивающихся при попадании на рейки на мельчайшие брызги. В брызгальных бассейнах для создания необходимой площади контакта с воздухом вода разбрызгивается специальными соплами на мельчайшие капли, суммарная поверхность которых должна быть достаточной для испарительного охлаждения
Необходимая для охлаждения воды площадь, поверхности ее соприкосновения с воздухом создается в градирнях на оросительных устройствах (оросителях), которые могут быть капельными, пленочными или комбинированными. Имеются градирни без оросителей, в которых над водосборными бассейнами внутри башни устанавливаются высоконапорные разбрызгивающие сопла. Эти так называемые брызгальные градирни менее эффективны, чем градирни с капельным или пленочным оросителем, поскольку площадь поверхности контакта воды с воздухом в них относительно меньше. Ороситель называется поперечноточньм, если воздух проходит через него, горизонтально — поперек стекающих вниз пленок или падающих капель воды, и противоточным, если воздух движется в нем вверх — навстречу стекающей воде.