总第249别 2016年第9期
河北冶金 HEBEI METALLURGY
高炉冲渣水余热应用分析
目前，钢铁联合企业的能源费用占总成本的比重约为30%，而钢铁生产过程中的能源利用效率仅为30%左右，产值占工业规模企业总产值的比例呈下降趋势。新能源（可再生能源）难以有效、大规模使用，成为钢铁企业节能减排、可持续发展面临的挑战。从企业实践看，成熟的节能技术已被国内钢铁企业普遍采用，新节能技术的研发与应用较少。因此，基于清洁能源技术的发展，有效推广高炉冲清水的余热利用技术，对钢铁生产节能减排、提高能源利用效率具有重要意义。
高炉渣余热资源品质高
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生产1t生铁要产生0.3~0.6t炉渣，每吨炉渣约含有（1.26~1.88）×106kJ的显热，相当于45~ 60kg标准煤的能量。回收高炉渣余热可以提高能源利用效率，减少二氧化碳排放量，有助于改善钢铁企业的环境。
目前，高炉渣温度高达1400~1500℃，热量大，属高品质的余热资源。大多数高炉渣处理方式为水泽处理，在处理过程中消耗大量新水，约占炼铁工序新水总耗的50%以上。冲制1t水渣大约消耗新水1~1.2t,循环水量为10t左右。由冲渣水带走的高炉渣物理热占炼铁能耗的8%左右。循环水池的水温为700~850℃，属于工业低温废热源，如
果不加以利用，这部分能量就会被白白浪费。 2冲渣水余热利用方式多
目前，冲渣水余热的利用方式主要有3种：一是采暖、洗浴（国内普遍采用的方式，技术相对成熟），二是海水淡化（受地理条件限制），三是低温余热发电技术（仅处于理论研究阶段，目前没有实施的项目）。冲渣水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，这些方式目前被部分钢厂采纳，并带来了较好的经济效益。
2.1采暖、洗浴的发展
将高炉冲渣水沉淀过滤后，冲渣水进人换热器，万方数据
Total No.249 2016,Number9
通过水一水热交换，再通过循环泵将采暖水送至采暖用户、洗浴中心及食堂。降温后，冲渣水回到冷水
池进行冲渣使用。 2.2海水淡化的发展
高炉冲渣水经过沉淀过滤后，进人换热器内与循环除盐水进行换热，被冷却的冲渣水流人冷水池，进行循环冲渣使用。换热器内与高炉冲渣水换热后产生的高温热水，通过管道进人闪蒸罐进行喷淋，高温热水在蒸发压力下闪蒸沸腾，一部分热水汽化成为蒸发压力下的钩和蒸汽，另一部分热水在温度隆低到蒸汽温度以下后，继续回到换热器中被加热。饱和蒸汽被送往海水淡化装置进行制水使用，蒸汽
凝结后经过热力除氧，给蒸汽发生器补水。 2.3低温余热发电技术的发展
高炉冲渣水经过沉淀去除杂质处理后，进入换热器，将热量传递给工质（R600），温度降到40~50 ℃，再送到高炉供冲渣使用，从而回收一定量的余热。工质在换热器内吸收热量后闪蒸变成80℃的过热蒸汽，然后进入汽轮机膨胀傲功，带动发电机转动，对外输出电能。做功后的工质变成低压蒸汽，低压蒸汽进入冷凝器放出热量，变成低温低压的液体工质，然后由凝结水泵送到热交换器中吸热，再次变成过热蒸汽去推动汽轮机做功。如此连续循环，将
热水中的热量源源不断地转换成高品位的电能。 3
换热器在实践中的应用
3种冲渣水余热利用方式都是采用换热的形式，通过热交换再进行使用。实际上，由于含有 CaO、SiO，、MgO、Al,O，以及少量的Fe,O,，高炉水渣的pH值大于7，呈弱碱性，水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在，所以，高炉冲渣水作为采暖热源不适于直接使用。沉淀过滤后，通过间接换热的形式重复利用冲渣水是主要研究方向。
受冲渣水水质的影响，换热器在长期使用后会发生堵塞寒。所以，换热器的结构形式是进行良好换热的关键。目前使用的换热器有板式换热器、螺旋板式换热器、固定管板式换热器、管壳式换热器以及
冲渣水专用换热器。
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