高炉冲渣余热回收的可行性分析.pdf

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1、第32卷第2期山东冶金Vol.32No.22010年4月ShandongMetallurgyApirl2010节能减排高炉冲渣余热回收的可行性分析贾希存，陈素君（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山063200）摘要：高炉冲渣水余热可用于冬季采暖、发电及海水淡化，通过分析比较3种余热回收利用方案的优缺点，认为用于海水淡化最好，该方案不仅可常年回收冲渣水余热、减少电站抽汽、提高发电效率，而且系统简单，占地面积小，便于管理维护。可行性分析表明，冲渣水余热量（86.35×108kJ/h）超过海水淡化消耗热量（2.90×108kJ/h）。该方案可行，2a即可收回

2、成本。关键词：冲渣水；余热回收；海水淡化中图分类号：X706文献标识码：B文章编号：1004-4620（2010）02-0017-021前言高炉冲渣沉淀过滤热水循环泵高炉炼铁产生的炉渣温度约为1000℃。炉渣凝结水池换热器采暖用户图1冲渣水余热用于冬季采暖的工艺流程在冲渣箱内由冲渣泵提供的高速水流冷冲成水渣并热少、冲渣水余热利用率高等优点，但也存在如下缺粒化，这一过程中能够产生大量温度在95℃左右的点：1）设备上，京唐钢铁公司高炉冲渣采用浊环水，低温热水。冲渣水在沉淀过滤后引入空冷塔，冷却容易发生堵塞、腐蚀管道等现象，维护困难，所以对后再次循环冲渣，但循环

3、过程中冲渣蒸汽的热量没换热器选材要求较高，须选用不锈钢材质等高质量有得到有效利用，而是通过冷却塔将大量热量通过的换热器。2）时间上有局限性，不能全年回收余热，蒸发放散到大气中，既造成了能源的浪费，又对环境除采暖期外，余热浪费。造成了热污染，部分水蒸汽散发到大气中还消耗了综合分析，如果采用此采暖手段，年效益较小；水资源。并且京唐钢铁公司全厂分布布置6个换热站，已经首钢京唐钢铁联合有限责任公司（简称京唐钢足够满足厂区内冬季供暖要求，所以此方案不适用。铁公司）炼铁厂建设2座5500m3高炉，其中1号高炉自2009年5月21日正式投产以来，高炉冲渣系统2.2用于发

4、电将高炉冲渣水余热回收用于发电［2］，其工作原每小时循环冲渣水2880t，冲渣水喷淋冲渣后，产生理如图2所示。的部分水蒸汽从烟囱排出，热水在沉淀过滤后，由冷却塔进行降温散热，冷却后再次循环冲渣。高炉冲高炉冲渣沉淀池过滤器渣水采用的是浊环水，从一定程度上节约了工业用凝结水泵换热器新水，然而大量的蒸汽外排及热量散失，也造成了一闪蒸罐汽轮机凝汽器定的浪费，并且冲渣产生的蒸汽中含有二氧化硫、硫图2冲渣水余热用于发电的工艺流程化氢，排放到大气中形成酸雨，污染环境。如果能将高炉冲渣水经过沉淀去除杂质预处理后进入换高炉冲渣水余热进行回收利用，将会创造很大的经热器，在此将

5、热量传递给工质（R600），温度降到济效益。40～50℃，再送到高炉供冲渣使用，从而回收了一2余热回收方案定量的余热。工质在换热器内吸收热量后闪蒸变成2.1用于采暖80℃的过热蒸汽，然后进入汽轮机膨胀做功，带动发电机转动，对外输出电能。做功后的工质变成低将高炉冲渣水余热回收用于冬季采暖［1］，其工压蒸汽，低压蒸汽进入冷凝器放出热量，变成低温低作原理如图1所示。压的液体工质，然后由凝结水泵送到热交换器中吸将高炉冲渣水沉淀过滤后，进行水-水热交换，热，再次变成过热蒸汽去推动汽轮机做功。如此连再通过循环泵将采暖水送至采暖用户。将余热回收续循环，将热水中的热量源源

6、不断地提取出来，转换用于采暖的方法具有投资少、设备简单、环节少、散成高品位的电能。收稿日期：2010-01-21将高炉冲渣水中的余热用于发电，需要购置汽作者简介：贾希存，男，1984年生，2008年毕业于重庆大学热能与动轮机、发电机、凝汽器、大功率凝结水泵等大型设备，力工程专业。现为首钢京唐钢铁联合有限责任公司能源部专业工投资大，占地面积大，并且需要24h有人值班；因为程师，从事热能工作。172010年4月山东冶金第32卷大功率循环泵，自耗电量较大，导致外送电率小，发3可行性分析电成本较高；而且高炉冶炼频率直接影响发电功率，使汽轮机运行不稳定。高炉冲渣水余

7、热参数如下：2.3用于淡化海水冲渣水循环量2880t/h，冲渣水进口温度≥京唐钢铁公司同期建设了目前全国最大的海水95℃，冲渣水回水温度≤50℃，蒸汽外排温度≥淡化工程，一期建设规模5万t/d，其中一期一步产水130℃，蒸汽外排流量≥137t/h，外供蒸汽量114t/h，规模2.5万t/d，并且已经投入使用，该工程选用热法外供蒸汽温度150℃，除盐水回水温度50℃，外供工艺，带热压缩的低温多效（MED-TVC）工艺是基于蒸汽压力0.4MPa（绝压），补水量137t/h。入料海水的部分蒸发，蒸汽冷凝形成纯净的产品水，高炉可回收的冲渣水余热热量计算式如下：非挥

8、发性的溶解物留存在浓盐水中。目前海水淡化Q余＝m1hr＋m2hq，