利用高炉冲渣水余热直接供暖的应用

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1、第２４卷第８期２０１４年８月中国冶金ＣｈｉｎａＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＶｏｌ．２４，Ｎｏ．８，ｐ４３－４５Ａｕｇｕｓｔ２０１４ＤＯＩ：１０．１３２２８／ｊ．ｂｏｙｕａｎ．ｉｓｓｎ１００６－９３５６．２０１３０２０６利用高炉冲渣水余热直接供暖的应用徐小刚，杨世辉（中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆４０１１２２）摘要：介绍某钢铁企业近５个月的高炉冲渣水直接换热供暖应用情况。结果显示：新型无触点的单通道换热器可以有效避免冲渣水杂质对换热器的堵塞和腐蚀。冲渣水经过换热后，温度能降低到５５℃以下，满足冲渣工艺用水要求

2、，而采暖水温度则能够从５０℃提高到６７．７℃，满足供暖要求。该系统经济效益和环境效益都十分突出。关键词：高炉冲渣水；余热利用；直接换热供暖文献标志码：Ａ文章编号：１００６－９３５６（２０１４）０８－００４３－０３ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｉｒｅｃｔｈｅａｔｉｎｇｏｆｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒＸＵＸｉａｏ－ｇａｎｇ，ＹＡＮＧＳｈｉ－ｈｕｉ（ＣＩＳＤＩＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１１２２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｉｒｅｃｔｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｗ

3、ｉｔｈｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｗａｓｔｅｆｏｒｈｅａｔｉｎｇｗａｔｅｒｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎｒｕｎｎｉｎｇｆｏｒｎｅａｒｌｙ５ｍｏｎｔｈｓｉｎａｉｒｏｎａｎｄｓｔｅｅｌｆａｃｔｏｒｙｉｎＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｅｗｓｉｎｇｌｅｃｈａｎｎｅｌｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｗｉｔｈｏｕｔｃｏｎｔａｃｔｐｏｉｎｔｃｏｕｌｄａｖｏｉｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｂｌｏｃｋｐｒｏｂｌｅｍｓｃａｕｓｅｄｂｙｉｍｐｕｒｉｔｙｉｎｂｌａｓｔｆｕｒｎ

4、ａｃｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｓｌａｇｆｌｕｓｈｉｎｇｗａｔｅｒｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｔｏｌｅｓｓｔｈａｎ５５℃ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｆｌｕｓｈｓｌａｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃａｎｂｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ５０℃ｔｏ６７．７℃ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｂｅｎｅ

5、ｆｉｔｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｗａｓｔｅｈｅａｔｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｄｉｒｅｃｔｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｆｏｒｈｅａｔｉｎｇ据国家统计局统计，２０１２年中国粗钢产量达到７．１７亿ｔ，约占全世界产量的１／２，巨大钢铁产量的背后是巨大的能源消耗。据估算，中国钢铁行业总能耗占中国工业能耗的２０％［１］。近年来，随着节能减排工艺和设备的推广，中国钢铁工业余热回收率逐步提高、吨钢能耗大幅下降。２００６年，中国钢铁工业余热

6、余能的回收利用率，达到４５．６％［２］，但相对于日木新日铁等先进企业９２％的余热回收利用率，还存在不小差距［３］。目前，实现回收的余热资源主要集中在高温和中温余热［４］，而低于２００℃的低温余热的回收率还不到１％［５］。炼铁是钢铁生产中耗能最大的工序，其能耗占总能耗的５０％以上［１］。高炉生产１ｔ生铁产生０．３～０．６ｔ高炉渣［６］，温度高达１４５０～１５００℃［７］，每吨高炉渣含有１．２６×１０６～１．８８×１０６ｋＪ的显热，相当于０．０４～０．０６ｔ标煤［８］。高炉渣一般是采用大量水快速淬冷和粒化后回收

7、利用，冲渣水则采用冷却塔冷却后重复使用，高炉渣的显热被白白浪费掉。以２０１０年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［９］。冲渣水温度一般仅为６０～８５℃，难以回收利用。济南钢铁［１０］等企业探索了利用冲渣水余热供暖的应用，但是存在工艺系统复杂、需要对冲渣水过滤、易堵塞、取热量小等问题，本文介绍了某钢铁企业利用高炉冲渣水余热直接供暖的应用研究。１概述某钢铁企业３号高炉体积为４３５０ｍ３，炉渣采用环保ＩＮＢＡ法［１１］，设有两套冲渣水循环系统，每套冲渣水水量为２５００ｍ３／ｈ，

8、冲渣后热水温为６２～８２℃，冲渣水经泵提升后上冷却塔进行冷却，冷却后的水进入冷水池，再由泵加压送冲渣水箱循环使用。冲渣水水质如表１所示。表１冲渣水水质分析数据ｇＯＯＯＳＴａｂｌｅ１Ｑｕａｌｉｔｙｄａｔａｏｆｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ２＋／指标ｐＨρＣａρＭ２＋／总铁含量／ρＦ－／ρＣｌ－／ρＮ－／２ρＮ－／３ρＳ２－／４ρＳ／（ｍｇ·Ｌ－１）（ｍｇ·Ｌ－１）（ｍｇ·Ｌ－１）（ｍｇ