浅析高炉冲渣水余热采暖的应用

2019-03-11 19:03:00
龙源期刊网 .cn 浅析高炉冲渣水余热采暖的应用 作者:王涛 来源:《山东工业技术》2017 年第 02 期 摘 要: 本文综述了国内冲渣水余热采暖利用现状,并通过案例对直接换热和间接换热两 种方式进行比较研究,间接换热的形式重复利用冲渣水优势更加明显,具有更好的推广价值。 关键词:高炉;冲渣水;集中供暖;余热 DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.054 1概述 1.1 高炉冲渣水余热利用大有可为 近年来,随着冶金行业节能降耗、资源综合利用和建设资源节约、环境友好型企业水平不 断提高,加强能源优化利用、发展循环经济、余热余能利用已成为各钢铁企业发展的趋势,以 往被忽视的高炉冲渣水的余热利用已在部分企业得以开发。 高炉炉渣温度高达 1400 ~1500℃摄氏度,热量大,属高品质的余热资源。高炉渣处理方 式多为水淬处理,与高温炉渣进行热交换的冲渣水,水温为 60~80℃,浊度的质量浓度为 50~80mg/L,经过渣水分离设施的滤池过滤后,浊度的质量浓度能净化到 4~7mg/L,出水水 温为 50~70℃。高炉炉渣带走的热量约占高炉总热耗的 16%左右。生产 1t 生铁要产生 0.3~ 0.6 t 炉渣,每吨炉渣约含有( 1.26~1.88) × 106 kJ 的显热, 相当于 0.04~0.06 t 标准煤的能 量[1]。以 2010 年为例,中国高炉渣排量高达 2 亿 t 计算,每年造成约 1000 万 t 标准煤的热量 浪费[2]。 1.2 我国目前高炉冲渣水余热利用的现状 冲渣水的利用方式主要有 3 种:一是供暖、供热水,二是海水淡化(受地理条件限制), 三是低温余热发电技术,余热发电无疑是一个最有价值的研发方向,但由于其技术要求相对较 高、投资回收期较长,目前还处于研究开发阶段。利用冲渣水进行换热,然后向浴室、食堂、 游泳池供应热水,或给居民楼供暖,这些方式技术相对成熟,目前被部分钢厂采纳,并带来了 较好的经济效益。目前建成的冲渣水余热利用工程以采暖方式为主,利用冲渣水的余热采暖主 要可通过两种途径来实现:其一,经净化后的高炉冲渣水进入采暖系统各用户的末端采暖设备 直接换热;其二,经净化后的高炉冲渣水通过高效换热器与采暖热水间接换热。 自上个世纪 80 年代以来,一些钢厂对此课题进行了跟踪。鞍钢使用较早,高炉冲渣余热 水为鞍钢和鞍山市铁西区用户供暖已达二十多年,原有余热水量约 3000m3/h。鞍钢新 1#高炉 的投产后,增加余热水量平均 2300~2500m3/h。1999 年,宣钢投用了 1260m3 高炉冲渣水余 龙源期刊网 .cn 热采暖Ⅰ期工程[3]。济钢 3200m3 高炉冲渣水余热已在 2009 年开发利用于厂区生产供暖。到 目前为止,首钢、莱钢、邯钢、安钢、青钢等北方钢厂都已成功实施了高炉冲渣水余热利用采 暖工程。 我国尚有大量高炉冲渣热水没有得到有效利用,造成了余热余能的巨大浪费,而且冲渣水 温过高大量水蒸气逸出,浪费了宝贵的水资源,还造成了环境的二次污染,加剧了周围设施腐 蚀程度。 2 案例分析 2.1 直接式换热系统 以河北某钢铁厂为例,介绍高炉冲渣水余热利用直接采暖系统的基本形式和组成。 2.1.1 系统组成 目前运行的直接式换热系统,冲渣水多采用平流沉淀与高效自清洗过滤器相结合的工艺。 在冲渣水退水管道上安装钢丝隔离网,水流经后部由水渣/鹅卵石和钢丝网匹配的过滤层沉淀 池,过滤后绝大多数杂质
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