四煉鋼7#電爐循環水處理方案
本項目為四煉鋼廠7號電爐直供水系統改造成為循環水系統。項目包括給排水系統，供配電系統，儀表計控系統及土建系統。
項目總投資為估算為384.96萬元。
通過該項目的實施，冶鋼四煉鋼7號電爐供水的重復利用率達到95%以上。可以大幅降低生產產品的成本，降低噸鋼水耗，保證電爐用水對水質的要求，減少熱污染污水帶來的環境影響。同時也可以從根本上解決困擾在7號電爐的排水不暢，污水外溢影響生產的老大難問題。
2、四煉鋼廠7號電爐目前的供水狀況
7號電爐位于大冶特殊鋼股份有限公司四煉鋼廠，1985年建成，為50噸偏心底出鋼交流電弧爐。設計年產能力為10萬噸鋼錠。
7號電爐供水系統原由武漢鋼鐵設計院設計為直供水系統，原設計供水能力為800m3/h，由主廠房西側DN300生產水管直接供水，排水經爐底排水溝直接排入下水道向南北兩條通道排入廠區排水干管。1996年7#改造時又對水系統進行了一次改造，由冶鋼設計院完成的。
7號電爐設備冷卻水用點主要為水冷爐蓋、水冷爐壁、水冷爐門（框）、水冷電纜、導電橫臂、變壓器、電級夾頭、偏心爐底、碳氧槍及變壓器等需水冷卻的部位。供水壓力為0.3~0.5MPa，供水溫度為小于35℃，供水水質為廠內生產水質，供水制度為連續供水。
投產近20年來，隨著四煉鋼廠的生產規模的逐步擴大，特別是近幾年產品結構的不斷調整，冶煉強度的不斷加大，設備內換熱效果差等原因，導致電爐設備的冷卻水需求量逐年增加，已由原設計供水800m3/h猛增到1600m3/h。（通過走訪用戶和設計部門提供提供的數據：爐殼、爐蓋、水冷彎管噴槍等設備用水334m3/h，電爐機電設備用水120m3/h，煙氣除塵系統用水780m3/h，其它設備冷卻用水360m3/h）水資源浪費的矛盾亦越來越突出了。不僅大量水質受到污染即僅水溫升高的熱污水白白流入下水道，也帶來了環境的污染，而且由于外網中的水質越難滿足7#電爐用水的要求，多次影響了生產。同時，由于供水量的增加，排水的問題也日益突出。南北兩條排水溝已不堪重負。排入下水道的廢水中帶有鋼渣，經常堵塞下水道，造成排水不暢的現象。外溢的污水嚴重影響現場的生產環境。
3、項目建設的必要性和依據
據統計，根據四煉鋼7號電爐的實際生產能力生產用水量為1600m3/h，按冶鋼目前制水成本0.5元/噸，循環水測算成本0.20元/噸，廢水排放和水資源征費0.1元/噸，年生產350天計算，一年就有近672萬元供水成本白白流失。大量可以回收利用的熱廢水直接排放，造成了巨大的能源浪費。從目前國內同等類型的電爐來看幾乎是沒有采用直供水系統的。噸鋼耗水率遠遠高于冶金行業的平均水平。
中華人民共和國《水法》第七條明確指出"各單位應當采用節水用水先進技術，降低水的消耗量，提高水的重復利用率。"冶金環境保護計劃目標也指出“到2005年，工業水重復利用率應達到85%，平均噸鋼耗新水應在35t以下”，在貫徹和執行這些政策性法令、法規方面，我公司尚存一定的差距。巨大的能源浪費也是制約我公司經濟效益的重大因素，節能降耗已成為我公司目前形勢下的首要問題。
而另一方面，熱污水排放也給環境帶了巨大的影響，嚴重污染了環境，為此公司不得不每年耗巨資去疏通廠房的排水溝及交納廢水排放費。僅2003年3-8月就對四煉鋼廠房北面的下水道進行了三次全線疏通，這些都成為企業本身的一個沉重的負擔。
根據全公司長遠規劃，到2010年，全廠的生產水循環率要達到90%以上，降低噸鋼耗水量，降低鋼產品成本。從近十幾年來看，公司內部無論是技改項目還是新建項目都把水的循環率作為頭等大事來考核，基本上都循環利用了，而且七、八十年代的設備也大多改造完成實現了水的循環使用，而作為耗水大戶的7號電爐卻一直沒有得到很好的循環利用，任其自由排放，成了制約冶鋼噸鋼耗水率達到同行業先進水平的問題。
鑒于冶鋼四煉鋼廠7號電爐目前的生產用水、排水狀況，參照國內外先進的治理方法及成熟的經驗，對其進行治理改造已是勢在必行。
4.4、治理改造方案
7號電爐原采用廠內生產水供水，冷卻供水設備，溫度升高后直流排放，考慮到排水雜質多且易堵塞。應將其處理后降溫循環使用。根據四煉鋼的要求，新建7#電爐冷卻水循環系統，取代7#電爐現有的冷卻水供排系統。凈循環水量為1600m3/h，旁濾水為總循環水量的10%。
4.4.1.主要工藝參數
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4.4.2.循環供水方案
7#電爐各設備使用后的冷卻水，僅使水溫升高，水質少量受粉塵污染，這部分冷卻水使用后排入現有廠房內7米平臺上各設備排水斗內，再通過排水管道流入廠房內新建排水管中匯總，改變原有明溝回水方式，不僅減少了回水的二次污染，從根本上改變污水外溢造成的環境污染。還能夠利用高差降低室外排水管的埋深，降低施工成本。
回水通過室外埋地排水鋼管自流到凈循環水泵房的熱水池中，然后再由冷卻水泵升壓至冷卻塔冷卻降溫至設計溫度后，自流到循環水泵房的冷水池中。經設備供水泵加壓，通過室外架空管網送至7#電爐循環使用。
在循環過程中為確保水質，設有旁濾、加藥（殺菌滅藻）及防垢、除垢裝置。
為保證電爐的安全用水，除在泵房內設置兩路電源供電外，還利用原四煉鋼1000m3事故水塔安全供水，確保電爐使用安全，保安供水量大于800m3/h，供水時間大于30分鐘。
增加一趟循環泵房至1000噸事故水塔的供水管DN200，由旁濾水泵供給。
同時，在電控、儀控方面設置必要的控制檢測裝置，事故報警裝置及備用水泵自投裝置。
為節省基建投資，水處理設施利用原廢棄的十一泵站位置，利用原構筑物加以改造。
4.4.3.水處理主要設備
1）循環泵：300S-58，Q=576-790-920m3/hH=63-58-50mN=200KW，兩用一備；配電機Y315L2-4
上冷卻塔泵：300S-32，Q=612-790-920m3/hH=36-32-28N=90KW，兩用一備；配電機Y280M-4
反洗水泵：150S50A，Q=111.6-144-180m3/hH=43.8-40-30mN=30KW一用一備
旁濾水泵：150S50，Q=130-170-220m3/hH=52-47.6-35mN=45KW一用一備
2）方型逆流式玻璃鋼冷卻塔JHDFNL-900兩臺（無水盤）
3）加藥裝置：置于凈循環水泵房內，不再另設加藥間
型號：JY-0.3/0.72A-1，攪拌機電機N=0.75KW，計量泵N=0.6KW.
4）機械過濾器：兩臺，
型號：QYJ-3200-1500d，每臺過濾水量80.4m3/h。
5）電子水處理器：兩臺，
型號：HYDS-GP/DD500-1.6I型分體式，N=480W，V=220v
6）自清洗過濾器一臺：處理流量1600m3/h過濾精度0.02mm
4.4.4.水處理構筑物
1）水泵房為：長×寬=24m×6m，利用原有11#泵站長度延長6米，寬度不變。
2）鋼筋混凝土水池：長×寬=23m×9m，半地下式，地下2.5m，地上1.5m。
其中：凈環冷水池與凈環冷水吸水井合建，長×寬=14m×9m；
凈環熱水池與凈環熱水吸水井合建，長×寬=9m×9m。
水池除冷卻塔下面不加蓋板外，其它部分要求加蓋板、人孔。
4.4.5.供電
四煉鋼7#爐水處理系統需兩路6KV電源，考慮四煉鋼高壓室尚有備用的開關柜，因此，兩路6KV電源由四煉鋼高壓室提供，但現有的備用高壓開關柜需修復。
4.4.6.總圖
1）泵房西側電控室拆除，泵房向西延長6米。
2）將現有電控室旁的二層樓房拆除，新建變壓器房和電控室140m2。
3）新建的新建變壓器房和電控室占用了四煉鋼鉚焊間廠房東側的馬路，四煉鋼鉚焊間廠房只能從廠房西側的門進出。
4）新建的建筑占用了現有的部分綠化地帶。
5）原從泵房到四煉鋼的軟水管道需要拆除。
4.5投資估算
項目投資估算見下表：
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4.6經濟效益
本項目總投資：384.96萬元，其中：
固定資產投資：354.96萬元
流動資金：30萬元
本項目建成正式投入運行后，經濟效益十分顯著：
4.6.1、節約水費用
（1）、制水費用：B1=350×24Q1d1/10000萬元/年
其中：Q1——節約所耗新水量m3/h，1600m3/h
d1——冶鋼實際生產制水成本，d1=0.3元/m3
則：B1=350×24×1600×0.3/10000萬元/年
=403.2萬元/年
（2）、排污費用：B2=350×24Q2d2/10000萬元/年
其中：Q2——節約所耗新水量m3/h，1928m3/h
d2——本地現階段廢水排放收費，d2=0.05元/m3
則：B2=350×24×1600×0.05/10000萬元/年
=67.2萬元/年
全年共節約用水費用B=B1＋B2=470.4元/年
4.6.2、設備運行費用：
設備運行費用∑E=1.1×（B＋B1）
其中：E——電費，E=350×24Nd3/10000萬元/年
N——水泵等其它水處理電機功率之和（不包括備用設備功率），N≈700kw
d3——電費單價，元/度，d3=0.45元/度
E1——檢修維護費用，E1=S×1%=3.85萬元
S——給排水工程造價，根據工程預算S=384.96萬元
則：E=350×24×700×0.45/10000=264.6萬元/年
全年運行費用∑E=1.1×（E＋E1）=295.30萬元/年
4.6.3、人工工資：考慮四班三運轉，9人，費用18萬元/年；
4.6.4、藥劑費用：投加阻垢緩蝕劑等約5萬元/年；
4.6.5、年利潤和投資回收期估算：
⑴年利潤計算：年利潤=年總收益-年總運行費用。
代入上述各數，年利潤=470.4-（295.30+18+5）=152.1萬元。
資回收期的估算：
估算公式：回收期=投資總額÷年利潤
=384.96÷152.1
=2.5
計算得：回收期為2.5年。
⑶投資回收率估算：
估算公式：回收率=年利潤÷投資總額×100%
計算結果為：回收率=39.15%
4.7綜合評價
本項目靜態回收期為2.5年，遠大于基準回收期，所以在財務上是可行的。因此不論是從社會效益還是從經濟效益上來講四煉鋼廠7號電爐循環水處理的改造是可行的。
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