标准规范下载简介
T／CISA 065-2020 高炉循环冷却水系统节能技术规范.pdfT/CISA065—2020
高炉循环冷却水系统节能技术规范
范围. 规范性引用文件 术语和定义 高炉冷却热负荷、传热计算与冷却水流量 高炉循环冷却水系统优化设计 高炉循环冷却水系统优化运行 高炉循环冷却水系统节能改造 8高炉循环冷却水系统节能效果计算· 附录A（资料性附录）热量传递计算 10 附录B（资料性附录） 冷却水与冷却壁传热系数的影响因素 11 附录C(资料性附录) 高炉循环冷却水系统节能实例
本标准参照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。 本标准起草单位：扬州大学、大连泉腾节能科技有限公司、冶金工业信息标准研究院、浙江科维节能 技术股份有限公司、山东钢铁集团日照有限公司、苏州洛得弗智能装备科技有限公司。 本标准主要起草人：仇宝云、仇金辉、冯晓莉、林永辉、王广胜、陶冬生、王慧洁、张亚宇、王姜维、陈进、 吕伟、夏和林、任江涛。
DB41／T 1797-2019标准下载高炉循环冷却水系统节能技术：
护循环冷却水系统节能技术规范
本文件规定了钢厂高炉循环冷却水系统的能耗计算、系统设计、设备选型、系统改造和运行调节等方 面的节能措施与技术要求。 本文件适用于钢厂高炉循环冷却水系统的设计选型、更新改造和运行管理
采用冷却水对高炉炉底炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身等部位进行降温，然后对升温后的冷却水降温， 再循环使用的给水系统，包括散开式和密闭式两种类型，由高炉、散热设备、水泵机组、管道、管道附件和 参数监测及相应的电气控制系统组成。
高炉散开式循环冷却水系统openrecirculatingcoolingwatersystemofblastfurnace 在高炉散开式循环冷却水系统中，冷却水通过高炉热交换后水温提高成为热水，热水经过冷却塔与 空气接触，由于水的蒸发散热和接触散热使水温降低，冷却后的水再循环使用。 3.3
高炉密闭式循环冷却水系统closedrecirculatingcoolingwatersystemofblastfurnace 在高炉密闭式循环冷却水系统中，水不暴露于空气中，冷却水通过高炉热交换后水温提高成为热水， 热水经过板式热交换器等冷却设备降温，冷却后的水再循环使用。密闭式循环冷却水系统采用软水，减 少结垢。
指根据高炉环境条件和运行要求，在保证满足冷却要求和管理方便的前提下，通过对高炉循环冷却
水系统的优化设计、改造和优化运行，达到减小循环冷却水系统的阻力和需要压力、减小水泵流量和扬 程、提高水泵机组和风机机组效率、减小水泵机组和风机机组输入功率的目的，实现系统节能。
4高炉冷却热负荷、传热计算与冷却水流量
4.1高炉各部位温度、循环冷却水温度
高炉炉底炉缸、炉腹、炉腰、炉身、风口各处冷却壁热面温度应不高于对应的最高允许温度。各部位 冷却水支管进出水温差应控制在规定的范围内，夏季可取最小允许温差，冬季可取最大允许温差，过渡季 节取允许温差范围的中间值。高炉散开式循环冷却水系统出水温度不宜高于45℃。采用软水的密闭式 循环冷却水系统进水温度宜为40℃～50℃，出水温度在高炉炉体峰值热负荷时，短时排水温度最高不 得超过70℃。
4.2高炉炉体冷却热负荷
Q—高炉冷却热负荷，单位为焦每秒J/s)； Qi一—冷却水带走的热量，单位为焦每秒(J/s） Q,炉壳散失的热量,单位为焦每秒(J/s)。
4.3高炉炉体冷却传热计算
高炉的冷却热负荷由冷却水带走的热量Q1按式（2）计算： Qi=c7△t ··（2) 式中： Q1一一冷却水带走的热量，单位为焦每秒(J/s）； c—冷却水的比热容，单位为焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)],其值与温度、压力有关，在计算精度 要求不高时，可近似认为常压下水的比热容为4200J/（kg·℃)； m—冷却水的质量流量，单位为千克每秒(kg/s)； △t一冷却水的进出口温差，单位为摄氏度（℃）。 炉壳散失的热量由炉壳外表面与空气的对流换热和辐射换热两部分组成。外壳外表面小于300℃ 时，其与空气的辐射换热可忽略不计。炉壳的外表面温度为50℃左右，炉壳表面不喷水时，炉壳的散热 可忽略。
炉墙的传热过程为高温炉气通过对流传热将热量传递给渣皮，渣皮通过热传导将热量传递给炉衬， 炉衬通过热传导将热量传递给冷却壁，冷却壁通过对流传热将热量传递给冷却水，该过程可简单的表示 为：炉气一渣皮一炉衬一冷却壁一冷却水。 炉气与炉体的对流传热热阻R按式（3）计算
Ri一一炉气与炉体的对流传热热阻，单位为平方米摄氏度每瓦（m²：℃/W)： 一一炉气与渣皮的等效对流换热系数，单位为瓦每平方米摄氏度[W/(m²·℃)]。 不同温度下炉气或炉料与渣皮的等效对流换热系数h。的值见表1。
不同温度下炉气或炉料与渣皮的等效对流换热系
R—冷却壁壁体的传热热阻，单位为平方米摄氏度每瓦（m²·℃/W)； L4一一冷却壁体的厚度，单位为米(m)； 一一冷却壁体的导热系数，单位为瓦每米摄氏度[W/（m·℃)]。 冷却壁与冷却水之间的传热热阻R按式（7)计算：
水和冷却壁之间的传热过程由五部分组成：冷却水与水管管壁之间的对流换热、水垢的热传导 壁的热传导、冷却水管外表面防渗碳涂层的热传导、冷却壁壁体与冷却水管之间的辐射换热和 的气体热传导。冷却水与冷却壁壁体之间存在五种热阻：冷却水与水管管壁之间的对流换热热 垢热阻R?、水管管壁的导热热阻R、水管表面涂层的导热热阻R、气隙层热阻R。
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冷却水与水管管壁之间的对流换热热阻R按式（9)计算：
hw—冷却水与水管管壁之间的对流换热系数，单位为瓦每平方米摄氏度[W/m²，℃)]。 冷却水与水管管壁之间的对流传热属 干强制对流换热，按式（10）和式（11）计算
R=[do/(2Ap)]·In(do/d) .......... ....(13
入p一一水管管壁导热系数，单位为瓦每米摄氏度[W/（m·℃)]； d。一水管的外径，单位为米(m）。 为了防止水管渗碳，常用的方法是在其外表面喷涂涂层，涂层厚度0.2mm～0.7mm，其厚度 算热阻时可按平壁导热处理，涂层的导热热阻R，按式（14)计算：
8。一涂层厚度，单位为米（m）； 入。涂层导热系数，单位为瓦每米摄氏度[W/(m·℃)]。 气隙层厚度一般为0.1mm0.3mm，可按平板传热计算热阻。气隙层中的传热由气隙层中 传导及冷却壁本体与涂层外表面的辐射换热两部分组成，气隙层热阻R：按式（15)和式（16)计算
4.4.1高炉按炉底炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身等部位分别供给冷却水进行冷却。 4.4.2高炉各部位冷却水支管流量应该同时满足内衬温度不高于最高允许温度、高炉冷却水出水温度 不高于允许最高温度和冷却水供回水温差在规定范围内三项要求。 4.4.3高炉某部位同时满足4.4.2三项要求的冷却水最小流量为该部位冷却水最小需要流量；高炉所 有并联供水的部位同时满足上述三项要求的冷却水最小流量，即所有并联供水部位冷却水流量均为各自 的最小需要流量，则所有并联供水部位最小需要流量之和即为高炉冷却水最小需要流量。 4.4.4高炉循环冷却水系统水泵需要扬程较高，通常采用离心泵。离心泵的功率随着流量增大而增大， 因此，为节能，应该在满足冷却要求的前提下，尽可能减小冷却水流量，即各部位冷却水尽可能采用最小 需要流量运行
5高炉循环冷却水系统优化设计
5.1系统总体参数与布局
5.1.1高炉循环冷却水系统应在满足冷却要求的前提下，减小流量、减小回路阻力、减小净扬程.达到减
5.1.1高炉循环冷却水系统应在满足冷却要求的前提下，减小流量、减小回路阻力、减小净扬程.达到减
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小水泵需要有效功率的目的；同时保证水泵、电机运行效率高，传动效率和变频器效率高。最终达到减小 循环水泵机组输人电功率的目的。 5.1.2系统回路冷却水总流量按在最不利情况的最小需要流量确定。 5.1.3系统供回水管路，宜在技术经济比较的基础上，采用经济管径。 5.1.4在技术经济比较的前提下，优先采用密闭式循环冷却水系统。容积1000m3左右的高炉可以采 用散开式循环冷却水系统，容积1500m及以上的高炉，宜采用密闭式软水循环冷却水系统。 5.1.5散开式循环冷却水系统，考虑到回水温度过高容易结垢，高炉各部位冷却水宜采用并联供水方式 或独立供水方式，以降低回水温度。 5.1.6散开式循环冷却水系统采用并联供水方式时，各回水支管上应设置阀门，用于调节支路供水流 量。 5.1.7 散开式循环冷却水系统，如果允许，取消热水池，高炉各部位冷却水回水尽可能利用余压直接输 送至冷却塔进行喷淋降温。 5.1.8在允许的情况下，冷却塔宜布置在距高炉较近处，以减小循环冷却水系统回路阻力。 5.1.9散开式循环冷却水系统，为保证高炉各部位冷却水回路出口附近的正压要求，循环冷却水系统冷 却塔及水泵、水池宜设置在较高处，以减小系统需要供水扬程。 5.1.10回水直接回至冷却塔、不设热水池的开式循环冷却水系统，回水总管应设置旁通管至冷水池； 回水回到热水池的开式循环冷却水系统，在热水池与冷却池之间应设置连通管，保证在环境温度较低 时，部分回水不需要抽送至冷却塔冷却，而直接排到冷水池，以减小上塔泵运行功率。 5.1.11散开式循环冷却水系统，冷却塔喷淋点与冷水池水面高差不宜过高。 5.1.12密闭式循环冷却水系统，散开式膨胀罐应设置在系统能量较低的循环水泵进水管上，膨胀罐安 装位置高于系统最高点，以保证系统正压运行。密闭式膨胀罐压力设定值应保证系统正压运行。 5.1.13密闭式循环冷却水系统，将最小需要流量相近的高炉各部位冷却水串联供水，可以减小循环水 泵流量，减小水泵机组运行功率。
5.2.1对高炉炉底炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身等部位，分别根据环境温度、高炉运行工况、允许供回水 温差和允许回水温度确定各部位冷却水最小需要流量，按最小需要流量及管路系统计算各部位冷却水供 水最小需要扬程。 5.2.2宜按高炉各部位冷却水供水最小需要扬程（不是供水高度)相近合并、相差较大分开的原则，进行 合理供水分区。 5.2.3高炉各供水区之间.可以采用平行独立式管路供水方式也可以采用分支接力式管路供水方式
2.1对高炉炉底炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身等部位GBT 39272-2020 公共安全视频监控联网技术测试规范.pdf，分别根据环境温度、高炉运行工况、允许供 差和允许回水温度确定各部位冷却水最小需要流量，按最小需要流量及管路系统计算各部位冷去 最小需要扬程。
5.3.1对确定的高炉，各部位冷却水最小需要流量与高炉工况、周围气温等因素有关，冷却水最小需要 流量变化较大。为适应不同情况时的最小需要流量，即在不同最小需要流量下，水泵都在高效区或高效 区附近运行，宜选用2台～3台水泵机组（其中1台小泵机组），便于实施变运行水泵台数优化运行，需要 流量大时多开水泵机组，需要流量小时少开水泵机组。 5.3.2供水区采用独立平行供水方式时，各供水区按各自的冷却水最小需要流量和对应的需要扬程进 行水泵机组选型，即低扬程区由低扬程供水泵供水，高扬程区由高扬程供水泵供水。要求水泵在规定的 流量下在高效区运行，电动机运行负载率较大、效率高。 5.3.3供水区采用分支接力式供水方式时，供水泵流量根据承担的全部供水区需要流量选择，扬程根据
低扬程供水区需要扬程选择，在高扬程区供水支管上串联增压泵为高扬程区供水。选泵要保证串接水泵
流量的平衡，扬程满足各供水区要求，并保证水泵在高效区运行，电动机运行功率与额定功率匹配度高、 负载率大、不过载、效率高。 5.3.4密闭式循环冷却水系统的串接式供水回路，按该串联回路中高炉各部位冷却水最小需要流量的 最大值作为该回路的冷却水流量。 5.3.5对采用分区供水方式的循环冷却水系统，按各供水区中的最大供水流量和最高供水扬程设置备 用泵机组，设置管路和阀件，用以切换控制备用泵机组可以为任一供水区供水。
5.4.1设置2台～3台水泵，以便实现变水泵运行台数优化运行。 5.4.2在冷却水回水管路上设置阀门，当供水流量过大时，调小阀门开度，减小流量，达到减小水泵轴功 率，实现变阀优化运行的目的。 5.4.3对散开式循环冷却水系统，在并联冷却水回水管路上设置阀门，用于调节各并联支路同时达到最 小需要流量，减小系统流量和水泵轴功率。 5.4.4在循环冷却水系统能耗大、水泵机组台数不多、环境温度和高炉工作状况变化频繁的情况下，可 以设置1台水泵机组变频调速运行，用于调节系统流量满足最小需要流量要求，实现系统单机组变频调 速优化运行。
5.5冷却塔及其风机选型
7高炉循环冷却水系统节能改造
7.1循环冷却水系统性能参数现场实测计算
7.1.1对于现有高炉循环冷却水系统，首先要通过现场实测了解和掌握系统能耗情况。 7.1.2实测高炉各部位冷却水流量和进出水温差，计算冷却热负荷；根据各部位允许进出水温差计算最 小需要流量。 7.1.3实测系统各管段节点高程、压力和流量DL／T 572-2010 电力变压器运行规程.pdf，计算水力损失和阻力系数。 7.1.4实测水泵流量、扬程、配套电机输入电功率，计算水泵机组效率、水泵效率、电机效率和系统能效 比。