浅析高炉冲渣水余热利用.pdf

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1、I．ge—Cuttinulechncl~uy科技前沿浅析炉冲水余热利JlJ文一王晓东胡兰辉刘颜军魏国顺秦皇岛首秦金属材料有限公司1前言2．1采暖高炉冲渣水采暖是国内比较成熟的技术，其基本工艺流高炉冲渣池足冶炼过程中最末端工艺。高炉炼铁后产生程为：高炉冲渣水通过冲渣水泵输送至换热站．然后经过冲渣的大量高温炉渣通过冲渣水进行冷却，在这个过程中能够产生水过滤器将冲渣水中的固体颗粒和悬浮物过滤，再通过换热大量温度在70～85℃的热水。高炉冲渣水低温余热具有热源器与采暖水换热回到冲渣池中。温度较低、流量大的特点，将其回收利用既能节约能源，又能另外，该项技术还需考虑高炉检修的情

2、况，需备用蒸汽一保护环境。水换热器或者锅炉用于应对高炉检修情况下的居民供暖，保证供暖质量的稳定。2高炉冲渣水余热利用方式2．1．1冲渣水采暖需要解决的问题高炉冲渣水余热用于采暖主要面临两个问题：一是冲渣目前，国内对冲渣水余热的回收方式主要有两种：一是水中含有CaO、SiO2、MgO、A12O3以及少量的Fe2O3，pH值利用冲渣水采暖或洗浴用水；二是冲渣水余热发电。利用冲大于7，显弱碱性，水渣杂质存冲渣水中以固体颗粒或悬浮物渣水采暖或冼浴用水，已广泛被一些北方的钢厂采用，并带的形式存在，日积月累，将会使采暖系统中的管道、阀门、散来一定的经济效益。而冲渣水余热发电技术

3、目前还处于研究热器发生大面积堵塞，所以高炉冲渣水作为采暖热源不适于实验阶段。直接使用，需要通过间接换热的形式用于供暖，并且需要采用冲渣水专用的换热器，防止结垢和堵塞。二是根据化验结果，首秦高炉冲渣水中Cl一1含量235ppm，对换热器材质的抗腐蚀性要求较高，需采用特殊材质的换热器保证设备长期稳定使用。对于冲渣水中的杂质，通常的做法是在换热器前安装过滤器，过滤水中的固体颗粒和悬浮物；有的企业还研发了阻垢仪，防止过滤器、换热器和管道的结晶结垢；也有将换热器置于冲渣汲水井中，可免去冲渣水泵和过滤器，在冲渣池中直接进行热交换。目前，冲渣水换热器主要有以下几种：①螺旋扁管换热

4、器。目前该项技术在国内多家钢铁企业应用，该换热器管子的截面为椭圆形，其管内外流道均呈螺旋状。可按需要制成不同压扁度、螺距的螺旋扁管，更不受管径、壁厚、材质的限制。该换热器除了具有压降小、传热效率高、不易结垢的特点，更具有在换热介质高污物的环境下不污堵且维66I夏壁龟瓣I2o14年08期，总242期护简易等特性。1780m。，2座高炉日产生高温炉渣量约2200t／日，渣温1300~②板式换热器。采用板式换热器，换热效率高，但板式换左右，冲渣后渣水温度在70～85℃，冲渣水可提供的流量两座热器对水质要求较高，否则容易堵塞，所以需要配套安装过滤高炉共2800t／h。器和阻

5、垢仪。高炉渣的热量：③高分子聚合物换热器。该换热器采用高分子聚合物为Q渣：渣’渣材质，对冲渣水具有极强的抗腐蚀能力；且该换热器可将换热式中：埘渣为高炉渣量．h渣为高炉渣的焓值1700MJ／t，所器单元浸没在冲渣水池内，冲渣水不进入设备内部，开放空间以首秦高炉渣具有43287kW的热量。流动换热，从根本上避免了堵塞。冲渣水的可用热量：高炉冲渣水采暖目前主要受地域和时间的限制，只有北方Q水=m,Ah冬季才能开展，而且到了夏季只能用于洗浴使用，能源回收受式中：m水为冲渣水循环量，Ah为水在利用前后的焓变，至限带1。考虑水的温度变化为75～65。(=计算，高炉冲渣水可用热量

6、约为2．1．2高炉冲渣水采暖运行方式32．6MW。高炉冲渣水采暖一般采用高炉冲渣水专用换热器、采暖水循环泵、补水泵、冲渣水过滤器、冲渣水供水泵、仪器仪表等3．1采暖效益分析设备，高炉冲渣水在渣水池中通过冲渣水供水泵输送至冲渣首秦高炉冲渣水的热量按95％的热转换效率，可以提供水过滤器过滤。经冲渣水换热器与供暖用软水进行换热后，回给采暖的换热量31MW。由于周边小区均采用地板辐射采暖方到渣水池中，采暖水通过采暖水循环泵经过换热器和用户循式，采暖热指标按60W／m计，约可供约50万m0居民住宅采环使用。暖。按照秦皇岛市热力采暖(6．97／mZ／月)的收费标准，供暖期5个月

7、，可取得年收益1740万元，该项目投资约需1000万元，不2．2低温余热发电到一个供暖期即可回收成本。高炉冲渣水具有余热量大、品位低的特点，目前国内多家企业和科研单位在研究低温余热发电技术。对于低温余热发3．2发电效益分析电，目前比较广泛受到认可的方式是利用低沸点工质，和螺杆目前采用螺杆发电的效率较低，按照80℃水温的利用效膨胀机进行发电。率，国内仅能达到7％的发电效率。按照冲渣水所具有的热量，采用低沸点工质是由于水在8O℃不具有膨胀性。采用螺首秦公司冲渣水产生2．3MW电量，年电量1840万kwh，可获杆膨胀机是由于该设备具有热源使用范围广、变工况能力优年效益