萊鋼2#750m3高爐軟水循環(huán)泵改造

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1、萊鋼2#750m3高爐軟水循環(huán)泵改造史韶建，陶永革，白瑋，郭文意（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東萊蕪271126）摘　要：為了滿足高爐增加循環(huán)水量的要求，運(yùn)用射流——尾跡三元流水泵葉輪設(shè)計(jì)方法對(duì)萊鋼2#750m3高爐軟水循環(huán)泵進(jìn)行改造。改造后，2#750m3高爐爐體的循環(huán)流量達(dá)到1230m3/h，揚(yáng)程60m，冷卻強(qiáng)度提高，冷卻壁壽命延長(zhǎng)了2年，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，年節(jié)電效益13萬元。關(guān)鍵詞：三元流；循環(huán)泵葉輪；循環(huán)水量；冷卻強(qiáng)度中圖分類號(hào)：TH3　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B　　文章編號(hào)：1004-4620（2005）02-0053-021前言　　萊蕪鋼鐵股份有限公司煉鐵廠（簡(jiǎn)稱萊鋼煉鐵廠）2#750

2、m3高爐于1993年5月投產(chǎn)，爐體采用汽化冷卻方式。隨著冶煉強(qiáng)度的提高，冷卻壁壽命大大縮短，無法適應(yīng)高強(qiáng)度冶煉的要求。為此于2001年進(jìn)行了軟水密閉循環(huán)改造。改造完畢后，系統(tǒng)為單泵運(yùn)行，循環(huán)水量約1050m3/h，爐墻與冷卻壁溫度明顯降低，系統(tǒng)可靠性有了很大提高。但是，在系統(tǒng)投運(yùn)1年后，高爐爐殼又開始頻繁開裂，冷卻壁連管也陸續(xù)拉斷及燒壞。實(shí)踐表明，2#750m3高爐爐體冷卻強(qiáng)度仍然不足，需進(jìn)一步加大冷卻水量。2改造方案2.1改造前的運(yùn)行情況　　軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)水泵設(shè)計(jì)為一用一備，單泵運(yùn)行時(shí)供水流量1040~1070m3/h，從高爐運(yùn)行情況看水量偏低。為了增加循環(huán)水量，采用了雙泵運(yùn)行的方法，

3、總流量1170m3/h，但水泵的效率很低，耗電量大，且無備用泵，安全性大大降低。2.2方案設(shè)計(jì)　?。?）增加1臺(tái)200S63型水泵，提高供水能力150~200m3/h。　?。?）兩臺(tái)14sh-9B型水泵流量基本上達(dá)到額定值，但揚(yáng)程偏低（約51m），電機(jī)也未達(dá)到額定功率。因此，可以改造水泵葉輪，在不更換電機(jī)的情況下增加揚(yáng)程，使改造后的水泵能夠在約65m揚(yáng)程時(shí)，達(dá)到1050m3/h流量的供水能力。這樣總供水量約為1200~1250m3/h?！　。?）2#750m3高爐軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)供回水主管道長(zhǎng)600m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1#750m3高爐主管長(zhǎng)度。主管道流速達(dá)到2.65m/s，主管上近30個(gè)彎頭。由

4、于系統(tǒng)管件較多，使得系統(tǒng)阻力損失較大?？筛脑焯幚碇鞴苌夏承┕芗?，減少局部阻力損失。3方案實(shí)施　?。?）循環(huán)泵葉輪改造：　　14Sh-9B型軟水循環(huán)泵設(shè)計(jì)參數(shù)：流量Q：1080m3/h，揚(yáng)程H：55m，軸功率Pa：198kW，配套電機(jī)功率Ne：260kW，額定電流I：462A，水泵效率η：82%?！　闻_(tái)運(yùn)行時(shí)：Q為1040~1080m3/h，H為51m，電機(jī)運(yùn)行時(shí)電流為365A。　　兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行（其中1臺(tái)出口節(jié)流）時(shí)：Q為1170m3/h，H為60m，出口節(jié)流時(shí)水泵電機(jī)的運(yùn)行電流為240A?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，單臺(tái)水泵實(shí)際運(yùn)行時(shí)Pa：205kW，η：72%?！　∮伤锰匦郧€知：H為60m時(shí)，出口全

5、開情況下Q為770~800m3/h。兩臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，出口節(jié)流的水泵實(shí)際流量為370~400m3/h?！　∫獫M足生產(chǎn)要求，管網(wǎng)總流量須達(dá)到1200m3/h以上，水泵揚(yáng)程須達(dá)到63m以上。目前單臺(tái)泵運(yùn)行不能滿足生產(chǎn)工藝要求，而兩臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行由于其中1臺(tái)出口節(jié)流，因此效率低（節(jié)流泵僅為45%~48%，計(jì)算方法同上），經(jīng)濟(jì)性差。若由1臺(tái)14Sh-9B型水泵與1臺(tái)8Sh-9型水泵（Q268m3/h，H62.5m，Pa62kW）并聯(lián)運(yùn)行，則需14Sh-9B型水泵在揚(yáng)程62.5m時(shí)，流量應(yīng)大于932m3/h。而現(xiàn)有的14Sh-9B型水泵揚(yáng)程62.5m時(shí)，流量?jī)H600~700m3/h，達(dá)不到使用要求?！?/p>

6、　運(yùn)用射流——尾跡三元流動(dòng)水泵設(shè)計(jì)理論對(duì)水泵葉輪重新設(shè)計(jì)、制造，改造后的14Sh-9B型泵可達(dá)到：Q：1030~1060m3/h，H：63m（H=60m時(shí)，Q可達(dá)1180m3/h），Pa：245~250kW，不會(huì)超載，η不小于73%，與1臺(tái)8Sh-9型水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，Q：1200~1250m3/h，H：63m，能夠滿足使用要求。與開兩臺(tái)14Sh-9B原型泵（其中1臺(tái)出口節(jié)流）相比，裝機(jī)容量可減少260kW，實(shí)際運(yùn)行可節(jié)約功率30kW，全年可節(jié)電26.2萬kW.h。　?。?）增加1臺(tái)200S63型水泵，提高供水能力150~200m3/h?！　。?）利用年修機(jī)會(huì)，將主管上DN400彎頭改為DN

7、600，減少了局部阻力損失。4改造效果　　2002年12月4日，改造完成后，密閉循環(huán)系統(tǒng)供水壓力可以達(dá)到0.85~0.90MPa，大于驗(yàn)收時(shí)0.8MPa的試驗(yàn)壓力。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果見表1。表1?水泵性能測(cè)試記錄泵號(hào)水泵/MPa電機(jī)記錄時(shí)間備注流量/m3.h-1進(jìn)口壓力出口壓力總管壓力工作電壓/V工作電流/A1#12320.230.870.8283904052002-12-04與3#泵并聯(lián)10260.260.890.87639