单套水环泵在RH炉上的应用

李建军

摘 要：涟钢210转炉厂现有2座210t RH炉，配置有2套五级全蒸汽喷射真空泵，真空泵蒸汽耗量达到36-42t/h，水耗量达到2500t/h，存在较大的节能空间。2套真空泵系统共用1套水环真空泵，大大节约投资成本。

关键词：2座RH炉；1套水环泵；节约投资；降低蒸汽消耗

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.043

1 水环泵改造方案简要说明

1.1 系统说明

湖南华菱涟钢现有的210t RH炉外精炼装置中，采用五级蒸汽喷泵系统，其组成如图1所示，包含了三级增压泵和两级喷射泵，配备两台中间冷凝器和一台末级冷凝器，为提高低真空段的抽气能力和缩短抽气时间，在末两级喷射泵并联两台喷射泵。

在蒸汽-水环泵系统中，用3-4台水环泵VP取代末级喷射泵S5a、S5b和冷C3凝器，其组成如图2所示.

210转炉厂是选用四台200kW的水环泵替换原RH蒸汽喷射泵的S5a、S5b泵，以达到节能降耗的目的。

1.2 水环泵改造内容描述

具体改造内容包含以下几个方面：

（1）两套真空泵系统共用一组水环真空泵，抽气管线、排气管线增加4个切换阀。抽气管道增加2个手动切换阀，新增相关的仪表设备及管线。

（2）原蒸汽喷射泵系统利用前四级泵及冷凝器，关闭5A、5B泵前气动真空蝶阀，在C2冷凝器上引一路抽气管道至新增的水环泵，在保证原有抽气能力的情况下，增加4台2BE1-403（200kW）水环泵，每台水环泵入口各安装一台气动真空蝶阀（DN300）。

（3）新增廢气管线从四台水环泵出口汇总后接入原液气分离器与废气流量计取样点之间的排气总管上。这样就可以利用原有气体分析设备以及真空度调节装置。

（4）设备改造涉及到电气控制方面的相应改动，在新建的水环泵房附近增设一个电气室，用于安放1个动力柜，2个加宽的水环泵控制柜以及1个从站柜，通过通讯电缆与主控室程控柜之间实现数据交换，以实现在主控室里对新增水环泵的启停控制。

（5）因为现有的真空泵热井装置为地面水箱，水环泵的工作水不能采用自流方式流入热井中，故在水环泵房附近要建一个集水池，再配置两台水泵（一用一备）将水环泵排出的工作水打入热井水箱内。

2 水环泵改造中PLC控制系统优化分析

涟钢210转炉厂2座210t RH炉均采用西门子S7-400系列PLC控制，新上的水环泵控制系统的从站通过DP网分别接入1、2#RH炉PLC系统中，设备中的I/O点分别进新增的1、2#从站中，互不干涉，独立控制。

为了实现两座RH炉中的水环泵互相切换和水环泵故障时无缝切回蒸汽泵生产，程序中分别对各种阀门进行了联动控制，并对各阀门的功能及动作顺序进行了优化，在确保高速切换过程中各阀门开关正确的前提下，还对各种阀门的运行及故障状态进行了报警提示。

水环泵改造后的经济效益分析：

2.1 改造前全蒸汽泵的运行成本

3 水环泵改造完成后的经济效益

按RH炉年产量120万吨，RH平均处理时间20min计算，水环泵投入使用的年效益如下：1363.8-1060.14≈303.66万元/年。

参考文献：

[1]西门子S7-300/400PLC工程应用技术[M].机械工业出版社.

[2]孔祥东，王益群.控制工程基础[M].北京：机械工业出版社，2011.