曲轴锻造生产线循环冷却水余热利用设计

　　导读：本文对某曲轴锻造生产线循环冷却水余热利用系统进行设计及初投资分析，得出循环冷却水余热利用是节能并且可行的，值得进一步研究及推广。

　　世界性的能源紧张及矿物能源对环境造成的严重污染，是困扰世界的两大难题，寻找可再生、无污染的环境能源是实现可持续发展的重大课题。作为工业废热之一而排放的工艺设备循环冷却水在冷却过程中向其排放的环境释放出极其巨大的余热能量，如此巨量的废热排放必将使局部生态环境遭受热污染。必须重视循环水余热的回收与利用，这是关系到节能、保护生态环境和资源综合利用，转害为利、化废为宝的大好事情。

　　随着我国汽车工业的快速发展，汽车零配件制造项目将越来越多，曲轴锻造生产线的中频感应加热炉采用冷却塔直接冷却，将产生大量的余热，该部分能量的回收利用非常可观。

　　1曲轴锻造生产线冷却水系统介绍

　　某曲轴锻造生产线中频感应加热炉采用冷却塔直接冷却，其工艺流程详见图1所示。

　　1.1系统的基本构成本

　　系统采用闭式循环冷却水系统，从锻造线出来的热水经精过滤后输送到冷却塔进行冷却后，再由循环泵输送到锻造线。冬季系统不运行时，防冻泵及电加热器运行以避免冬季时管道冻裂。在设计工况下，本项目循环冷却水系统将产生6740kW的余热量。

　　1.2循环冷却水系统的控制说明：

①循环冷却水系统由4台冷却塔组成，每台冷却塔均能单独控制。

②循环水泵一用一备，循环水泵为变频泵。

③所有的控制措施必须保证温度传感器T1的温度值不低于38℃。

④当T2≥60℃时，4台冷却塔同时运行，冷却塔进水管电动阀均开启。

⑤当53℃≤T2＜60℃时，三台冷却塔运行，运行冷却塔的进水管上电动阀开启，不运行冷却塔进水管上的电动阀关闭。

⑥当46℃≤T2＜53℃时，两台冷却塔运行，运行冷却塔的进水管上电动阀开启，不运行冷却塔进水管上的电动阀关闭。

⑦当38℃≤T2＜46℃时，一台冷却塔运行，运行冷却塔的进水管上电动阀开启，不运行冷却塔进水管上的电动阀关闭。

⑧冬季，系统不运行时，当T1、T2的温度值低于2℃时，所有冷却塔的进水管上电动阀均开启，电加热器投入运行，防冻泵启动，当T1、T2的温度值高于10℃时电加热器停止加热，防冻泵停止运行。

　　由以上的控制说明可以看出，循环冷却水系统的余热为变化值。特殊情况下，当生产能力达不到正常要求时，会出现控制要求中出水温度不足的情况。

　　2冷却水系统余热利用系统的设计

　　项目中需要利用余热为热源的有热风采暖系统、生活热水系统。其中热风采暖系统耗热量3500kW，生活热水系统耗热量850kW，总负荷为4350kW<6740kW。因此在设计工况下，热风采暖系统及生活热水系统热媒可全部利用余热。

　　2.1设计原则

　　冷却水系统的余热利用应在设计合理的情况下尽可能不破坏原有冷却水系统的使用条件，同时不影响原有控制系统的使用。

　　因系统产生的余热量为不确定量，设计工况下可满足热风采暖及生活用热的要求。余热利用系统设计时，应考虑在更充分利用余热的情况下，同时考虑余热不足时，采用蒸汽做为热源为系统补足。