高炉冲渣水余热利用.doc

《高炉冲渣水余热利用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高炉冲渣水余热利用.doc（83页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高炉冲渣水余热利用昆明冶金高等专科学校昆明冶金高等专科学校毕业论文学院：冶金材料学学院专业：冶金技术班级：冶金1239班姓名：起赵林学号：1200000338 论文题目：高炉冲渣水余热回收利用指导教师：余宇楠 2015年2月10日 高炉冲渣水余热回收利用 摘要 高炉冲渣是在高炉冶炼的末端工艺，高炉炼铁后产生的大量高温炉渣通过冲渣水进行冷切，在这个过程中能够产生大量温度

2、在70-85的热水。 高炉冲渣水作为一种废热能源，因其温度稳定、流量大的特点，正逐渐成为余热回收利用的研究热点。目前，对冲渣水余热的回收方式有利用冲渣水采暖、浴池用水和余热发电。将其回收利用既能做到节约能源，争取能源的最大化利用，又能保护环境，它将成为冶金工厂的一个焦点。正看到了这一点，本次，我结合了高炉冲渣水余热利用的可行性分析及高炉冲渣水余热利用的现状和技术发展分析与实践等的探究。让我更近一步的了解高炉冲渣水余热回收与利用。关键词：高炉冲渣水 能源环保 余热回收利用 目 录摘要 1 绪论2 浅析高炉冲渣水余热利用 2.1高炉冲渣水简介 2.2 高炉冲渣水余热回收的意义3 高炉冲渣水余热利用

3、的可行性分析 3.1高炉冲渣水余热参数3.2 高炉冲渣水余热回收利用效益分析4 高炉冲渣水余热利用的现状 4.1 高炉冲渣水余热利用现状 4.2 高炉冲渣水用于冬季采暖 4.3 目前冲渣水余热利用存在问题5 高炉冲渣水余热利用技术发展分析与思考 5.1高炉冲渣水余热利用技术发展分析5.2高炉冲渣水余热利用技术的思考6高炉冲渣水余热利用技术的创新 6.1高炉冲渣水余热利用技术 6.2高炉冲渣水余热利用技术的创新 6.3 余热回收应用案例7高炉冲渣水余热供暖工程中的应用 7.1 高炉冲渣水的过滤 7.2 水泵流量及扬程 7.3 泵房的布置 7.4水泵安装高度 7.5其他事项8高炉冲渣水余热采暖实践

4、 8.1 技术方案选择 8.2 工程实施 8.3开车调试 8.4运行效果结论参考文献1 绪论 随着能源与环境问题的日益突出，我国钢铁企业对节能降耗的重视程度进一步提高。充分挖掘企业内余热余能的回收潜能，降低产品成本，创造新的经济效益，成为新形势下钢铁企业的重要工作之一。高炉冲渣水作为一种低温废热源，具有温度稳定、流量大的特点，如何让冲渣水发挥余热利用的效益，也逐渐成为一个研究课题。目前我国高炉炉渣处理工艺主要是水淬渣工艺方式。高炉内1400-1500的高温炉渣，经渣口流出，在经渣沟进入冲渣流槽时，以一定的水量、水压及流槽坡度，使水与熔渣流成一定的交角，冲击淬化成合格的水渣。在炼铁工序中，冲渣消

5、耗的新水占新水总耗的50%以上。冲制1吨水渣大约消耗新水1-1.2吨，循环用水量约为10 吨左右。按照我国钢铁生产产量5 亿吨，按350千克渣比计算，仅用于冲渣的新水消耗就超过1.5亿吨，占钢铁工业新水消耗的4%。由冲渣水带走的高炉渣的物理热量占炼铁能耗的8%左右，大约相当于21 千克/ 标煤（按350 千克/ 吨铁计算）。循环水池的水温范围60-85，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。而高炉冲渣是在高炉冶炼的末端工艺，高炉炼铁后产生的大量高温炉渣通过冲渣水进行冷切，在这个过程中能够产生大量温度在70-85的热水。 高炉冲渣水作为一种废热能源，因其温度稳定、流量大的

6、特点，正逐渐成为余热回收利用的研究热点。目前，对冲渣水余热的回收方式有利用冲渣水采暖、浴池用水和余热发电。将其回收利用既能做到节约能源，争取能源的最大化利用，又能保护环境，它将成为冶金工厂的一个焦点。2浅析高炉冲渣水余热利用 2.1高炉冲渣水简介 高炉熔融炉渣的温度高达14001500，其热量大，属于高品质的余热资源。我国高炉渣的处理工艺主要采用水淬处理，大量高温炉渣通过冲渣水进行冷却，产生大量温度为7095的热水。(高炉冲渣水水温表见 表1) 通常，为了保证冲渣水的循环利用，需要将这部分冲渣水沉淀过滤后引入空冷塔，降温到50以下再次循环冲渣，或自然降温后继续循环冲渣。这个过程损失了大量的热量

7、，既造成了能源的浪费，又对环境造成了污染。 表1 高炉冲渣水水温表 2.2 高炉冲渣水余热回收的意义高炉冲渣水作为一种废热能源，（其冲渣水的化验值如表2） ，因其温度稳定、流量大的特点，正逐渐成为余热回收利用的研究热点。目前，对冲渣水余热的回收方式有利用冲渣水采暖、浴池用水和余热发电及海水淡化，海水淡化较好，此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，冲渣水余热量（86.35108kJ/h）超过海水淡化消耗热量（2.90108kJ/h）这即可收回成本，又能保护环境。将来还会有大的发展空间。现在国内对高炉冲渣水余热利用的采暖和浴池用水已近有了好

8、的收益，而余热发电也正在发展，相信不久的将来这将成为冶金工厂不错的效益。 表2 冲渣水化验值2.3 高炉冲渣水余热回收的优越性 目前国内采用最低的高炉渣处理方法是“”法,为了降低高炉冲渣水的温度以使其循环利用、减少排放,处理系统中需要配备冲渣水-空气冷却塔、鼓风机等设备,大量冲渣水需要在冷却塔中由空气降温,既没有回收其余热,又多消耗了动力,同时仍然有较大量的水排放,浪费了能源,污染了环境,还需要对冲渣水的循环过程不断补充新鲜水。本文提出的高炉冲渣水的余热回收方案解决了上述处理方法的这些弊端,不仅节能减排,减少了炼铁工艺过程中的水资源消耗,而且还可获得高品位的电能,同时将有助于改善炼铁高炉周围的

9、环境状况,减少工业水的热污染,减轻工厂区热岛效应。3高炉冲渣水余热利用的可行性分析3.1高炉冲渣水余热参数冲渣水循环量 2 880 t/h，冲渣水进口温度95 ，冲渣水回水温度50 ，蒸汽外排温度130 ，蒸汽外排流量137 t/h，外供蒸汽量114 t/h，外供蒸汽温度150 ，除盐水回水温度50 ，外供蒸汽压力0.4 MPa（绝压），补水量137 t/h。高炉可回收的冲渣水余热热量计算式：Q余m1hrm2hq， （1）式中：Q余为余热回收热量，kJ/h；m1为冲渣水进换热器流量，t/h；m2为蒸汽外排流量，t/h；hr为换热器进、出口冲渣水焓差，kJ/kg；hq为换热器进、出口冲渣蒸汽焓差

10、，kJ/kg。130 时蒸汽焓为2 736.3 kJ/kg，150 时蒸汽焓为2 752.8 kJ/kg；95 时水焓为398kJ/kg，50 时水焓为209.4 kJ/kg。将冲渣水余热参数带入式（1），得Q余为86.35108kJ/h。从以上计算得知高炉冲渣水蕴藏这巨大的能源，合理开发利用能为冶金企业带来了可观的效益。3.2 高炉冲渣水余热回收利用效益分析综合上述分析，高炉冲渣水拥有巨大的余热资源，其余热回收高效利用的经济效益、环保效益和社会效益显著。经济效益。目前高炉冲渣水余热可用于钢铁企业的鼓风预热、除盐水预热、混料加热、设备的除湿和食堂澡堂热水等供应。该技术在钢铁企业推广可减轻钢企节

11、能减排的压力，增加钢企收入。高炉冲渣水余热利用项目投资回收期仅为一个采暖期，还能申请国家节能资金补助，并且通过收取采暖费的方式，为钢企创造效益，节约成本。同时，由于回收期短，经济效益显著，为钢厂发展非钢产业提供了新途径。环境效益。高炉冲渣水高效回收利用技术可大大减少雾霾产生。北方地区采用高炉冲渣水余热回收替换燃煤锅炉采暖（或置换燃气锅炉的煤气用于发电），杜绝了燃煤锅炉外排废气、SO2等污染物的排放，减少雾霾的发生。同时，不需要购买大量的燃气或不需要储存燃煤的仓库，也没有运输燃煤的物流环节，人力、物力成本也大大减少，同时减轻城市运转压力。南方地区钢厂发展低温余热资源产业化的有机朗肯低温余热发电技

12、术（ORC），将高炉冲渣水余热回收用于低温余热发电，其市场前景广阔。社会效益。高炉冲渣水余热回收利用技术和创新管理驱动了钢厂与城市的绿色融合，为城市与钢铁企业融合发展提供了新途径。据不完全统计，全国有39家城市型钢厂或都市型钢铁企业。钢厂为城市居民小区供热采暖或制冷，城市中水或其它工业废水供城市型钢铁企业进行处理回用，钢企与城市水资源形成梯级循环利用、和谐发展。城市型钢铁企业与城市形成互相依存、和谐共融的健康发展局面，走出一条钢厂与环境、城市和谐发展的新道路。推广高炉冲渣水余热利用项目以来，2013年有20余家企业签订并实施了该项目，当年为用户节煤15.43万吨，减排二氧化碳55.87万吨，减

13、排二氧化硫178吨，减排氮氧化物1550吨，减排粉尘349.2吨。预计2015年我国年产7.6亿吨生铁，则每年高炉渣量约为2.43亿吨，若其中30%的高炉炉渣余热高效回收利用，则每年可利用的高炉渣量有0.73亿吨。1吨高炉渣所含的热量相当于0.058吨标准煤，年节能能力为423万吨，碳减排量为1117万吨CO2。目前高炉冲渣水专用换热器可实现规模化生产，年产1000台（套），生产能力完全能够满足用户需求。结合以上经济效益分析，综合高炉冲渣水采暖和发电两个利用方向，可避免供暖利用时间的限制，又可避免单纯发电投资回收期长的缺陷，并取得巨大的经济效益，在较短的时间内回收成本，值得在钢铁行业推广。4

14、高炉冲渣水余热利用的现状 4.1 高炉冲渣水余热利用现状目前对高炉冲渣水的余热加以利用的钢铁厂主要集中在北方，余热利用的方式也主要是直接将显热利用于北方冬季采暖系统，这种利用方式的特点是： (1)技术简单，设备投资低；(2)主要是利用冲渣水的显热，利用效率低；(3)受季节性影响较大，冬季用于采暖，夏季不能利用；(4)直接将冲渣水送至采暖管网，容易造成管网堵塞，且由于管网系统庞大，清洗工作量大。 4.2 高炉冲渣水用于冬季采暖高炉冲渣水进入水渣池沉淀后，进入平流沉淀池进一步沉淀。沉淀后的水自流到普通快滤池进行过滤，过滤后的水进入采暖泵房吸水池，通过供水泵组加压送至采暖区供采暖循环使用。采暖回水进

15、入反冲洗水塔及冲渣水泵房吸水池，供高炉水力冲渣及普通快滤池反冲洗使用。其中普通快滤池的反冲洗排水排入旋流沉淀池，通过提升泵提升到冲渣池进行冲渣使用，沉渣用抓斗抓出。 图1 热量直接利用型高炉冲渣水余热利用系统原则性示意图 冲渣水显热的直接利用方式主要依靠间壁式热交换器进行，这种方法有着系简单维护方便利用效率高初期投资低等优点系统的原则性示意图如图所示，冲渣水泵从渣水池中抽取高温的冲渣水，流经过滤器后进入热交换器进行热量利用，降温后的冲渣水回到渣水池或高炉上水口热交换器的低温侧可以为不同的生产生活用水而实现不同功能，常见的有用于加热洗浴用水加热软化水居民及办公采暖海水淡化等，不同用途的系统在结构

16、上会有所差异，如用于严寒地区采暖时，需增设蒸汽加热备用装置，用于当采暖水出口温度不足时进行二次加热；对于非连续性的热负荷，可以建设蓄热罐临时存储热水，如给酒店游泳馆等提供的商业热水再通过蓄热车进行远距离运输及利用。 4.3 目前冲渣水余热利用存在问题目前对于高炉冲渣水的余热利用，主要还是直接利用显热提供冬季采暖，这种利用方式技术简单、改造成本很低，但存在一些问题：(1)冲渣水水量大，蕴含的热量很大，而一般厂区办公楼的采暖负荷较小，不能够将冲渣水的余热能力完全发挥出来；(2)采暖只适用于北方的城市冬季使用，夏季不需要，而南方城市一年四季都不需要采暖，因此这种方式存在局限性；(3)冲渣水含有大量的

17、杂质，进入管网后易造成堵塞，且供热管网系统庞大，清洗难度很高。因此，研究高炉冲渣水余热利用的新技术，最大程度是回收高炉冲渣水的余热。 4.3 冲渣水余热回收应用于海水淡化工艺海水淡化是解决沿海及近海地区缺水问题的有效途径。经过多年的发展，形成了多种海水淡化方法。其中多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透法由于技术成熟、水质稳定和成本较低，目前，已经实现大规模应用。 海水淡化的能源消耗是非常大的，按照标准煤计算，对于生产规模为 1000 万 t/d 的海水淡化，每年消耗的煤量为 5001000 万 t。此时，如果将占成本很大比例的能源消耗用钢铁行业中高炉冲渣水的余热来替代，则能够有效地降低海水淡化的成本

18、。 低温多效海水淡化方法的操作温度比较低，低于 70 ，而高炉冲渣水的温度在 7595之间，满足低温多效海水淡化工艺的温度要求。如果将低温多效海水淡化过程中消耗的蒸汽由高炉冲渣水余热产生的蒸汽替代，那么低温多效海水淡化的能源消耗将降低很多。 图 2 为系统原理图，海水淡化的热源代替了汽轮机抽气和 TVC 装置（如虚线所示），转而来自于高炉冲渣水和蒸汽的热交换器。其中，渣水换热器不以换热为主要目的，而是让渣水混合物在大通道中以高流速迅速通过，避免堵塞，同时以较高的温差对蒸馏水进行预热，然后经过汽水换热器进一步对蒸馏水加热，到闪蒸罐后一部分高温蒸馏水被气化变成LTMED 模式下所需参数的蒸汽，剩余

19、饱和水加压后继续循环。这种改进减少了抽气对汽轮机的影响，同时回收了冲渣水和外排蒸汽余热。以高炉冲渣水余热为热源的低温多效海水淡化新工艺能够有效降低淡化海水成本，使得淡化水和远程调水成本产生重合，淡化水替代部分外购水，增加沿海钢铁企业的效益。 图 2 以冲渣水余热为热源的低温多效海水淡化工艺流程图4.4 冲渣水余热发电技术 4.4.1 利用双工质发电技术回收冲渣水余热高炉冲渣水排出时温度大约 7595 ，经过沉淀除杂预处理后进入特殊设计的换热器，在此将热量传递给工质，温度降到 50左右，再送到高炉供冲渣之用，从而回收了一定量的余热。工质在换热器内吸收热量后变成 80的过热蒸汽，然后进入汽轮机膨胀

20、做功，带动发电机转动，对外输出电能。做功后的工质变成低压过热蒸汽，低压过热蒸汽进入冷凝器放出热量，变成低温低压的液体工质，然后由工质泵送到热交换器中吸热，再次变成过热蒸汽去推动气轮机做功。如此连续循环，将热水中的热量源源不断的提取出来，生成高品位的电能，系统原理如图 3 所示。 图3 冲渣水双工质发电系统4.4.2 利用温差发电技术回收冲渣水余热采用双循环工质进行发电，其发电效率在3%左右，且系统复杂，可以考虑采用温差发电技术。目前最普通、最便宜的温差发电模块，其发电效率可达到 4%左右，而且温差发电模块的发电效率随着纳米技术的应用以及使用温度的提高在逐步增加。 温差发电原理：将两个不同的导体

21、 A、B两端连接，组成一个闭合回路，当两个接头端温度不同时，回路中将产生电流。这种效应称为塞贝克效应。两端的电压一般只与两接点处的温度有关。最简单的半导体温差发电器由P 型和 N 型半导体组件以及负载电阻 R 构成，工作在高温热源和低温热源之间。发电器从高温热源通过换热器吸收热量，向低温热源通过换热器释放热量。温差发电随着材料的性能的提高，逐步开始在低温余热回收领域利用。温差发电直接将热能转化为电能，不需要机械运动部件，也不发生化学反应，体积小重量轻，不泄漏，无环境污染，寿命长，具有不可比拟的优点。 温差发电的系统组成：高温热源、高温端热交换器、温差发电模块、低温端热交换器、低温热源。此外，输

22、出的直流电压一般还需要一个逆变器转换成交流电压，供用户使用。5 高炉冲渣水余热利用技术发展分析与思考5.1高炉冲渣水余热利用技术发展分析 钢铁生产是高能耗产业，近年来国内能源形势日趋紧张，这要求钢铁行业加快由粗放型向集约型增长方式转变的步伐钢厂在生产过程中产生了大量70-85的高炉冲渣水，经过池面露天降温或冷却塔降温后回高炉循环利用，大量的中低温废热排向大气造成能量浪费和热污染，若能将其有效地回收利用这部分废热，将有效提高钢铁生产企业的能源利用水平和经营效益。早在上世纪80年代，国内就已经开始尝试冲渣水余热供暖的实践，但由于易堵塞H磨损等方面技术原因，导致了冲渣水余热利用难以产业化推广，不过随

23、着研究的深入和技术的发展，行业内逐步形成了一批余热回收利用方式根据能量利用原理的不同，大体可以将其归结为两类：一类是直接利用显热的方式，如海水淡化软化水加热供暖和洗浴用水等；另一类是通过特殊装置将低品位余热转化为高品位的电能，实现余热再利用，目前研究较多的主要包括有机朗肯循环发电技术和温差发电技术等，但由于技术水平等原因所限，第二类利用方式目前普遍存在效率低成本高等问题，尚处研发阶段。5.2高炉冲渣水余热利用技术的思考因此进行高炉冲渣水余热利用项目的系统规划时需要针对项目实际情况和外部条件进行综合考虑，在考虑投入产出和不影响钢铁生产安全的情况下，最大程度回收余热进行需求分析时，主要考虑如下因素

24、：（1）厂区办公及周边居民采暖面积的大小采暖用途一般热负荷比较稳定，有利于系统稳定运行，且经济效益较好。（2）钢厂生产用水软化处理方式及热量需求当下国内企业生产用水多取自河水，使用膜过滤技术的企业在冬季河水温度较低时软化水产量会受到影响，余热利用系统规划时，需考虑软化水处理系统的加热需求。（3）是否处于沿海地区如果周边水质极差，便能结合海水淡化工程，不仅可以保证生产用水，还能向周边居民提供生活用水。（4）国家及地方政府针对海水淡化余热供暖等节能项目的扶持补贴政策从政府争取相关补贴能为企，业带来额外收益，（5）中短距离范围内的商业热水需求如宾馆 游泳馆等对热水需求大时，可以采用蓄热车运输形式售卖

25、热水。进行需求分析后，可确定项目合理规模，具体余热用途根据实际生产需求制定，并不局限于上述模式。系统设计要点进行系统设计时，应遵循能源利用率高经济效益好布置合理安全无污染等原则主要需要考虑如下因素：（1）热交换器及管道的防堵防腐防磨问题具体防堵和防腐措施应根据冲渣水的pH值含盐成分杂质成分不同而有针对性地制定；热交换器内的渣水流速设计不仅要保证换热效果，还需要考虑高速流动产生的磨损对设备使用寿命的影响。（2）过滤精细程度及反冲洗方式过滤系统的配置应综合考虑冲渣水水质情况换热设备防堵能力整体技术经济性等因素决定，宜选用经济合理性能可靠的过滤设备。（3）优化布置冲渣水处理工艺和过滤装置反冲水水源冲

26、渣水处理工艺影响着整体工程的系统设计，换热站房的布局和换热设备的占地面积，对工程造价有较大影响；过滤装置反冲水源的选取对系统安全有较大影响。（4）做好系统运行安全性措施应充分考虑余热利用系统中必要的旁路和保护措施，避免因系统运行异常对高炉系统及钢铁的生产安全造成影响。（5）合理设置系统冗余系统在正常出力需求的基础上应设置部分冗余设备，确保冲渣水温度低于设计值或外部热负荷波动较大时系统的稳定运行，但具体冗余量应结合风险分析和系统经济性制定，不宜过大。 结合以上技术分析，得出如下结论：（1）目前冲渣水余热利用节能技改主要以热量直接利用的方案为主，做好防堵防磨措施的情况下系统可稳定运行。（2）高炉冲

27、渣水余热利用项目规划及设计过程中，应充分结合项目实际情况开展，做好需求分析和系统安全保障措施。（3）高炉冲渣水余热利用具有较大的节能空间，在钢铁行业有着良好的应用前景。6 高炉冲渣水余热利用技术的创新6.1 高炉冲渣水余热利用技术 高炉水渣含有Coo、Si02、Mao、A1203以及少量的Fe203, pH值大于7,显弱碱性。水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在,日积月累,杂质将会使采暖系统中的管道、阀门、散热器发生大面积掀积、堵塞,所以高炉冲渣水作为采暖热源不适于直接使用,而通过间接换热的形式重复利用冲渣水进行采暖或作为浴池用水是首要方向高炉水渣含有Coo、Si02、Mao、A12

28、03以及少量的Fe203, pH值大于7,显弱碱性。水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在,日积月累,杂质将会使采暖系统中的管道、阀门、散热器发生大面积掀积、堵塞,所以高炉冲渣水作为采暖热源不适于直接使用,而通过间接换热的形式重复利用冲渣水进行采暖或作为浴池用水是首要方向。 针对以上情况，我国冶金行业研究出高炉冲渣水专用换热器。高炉冲渣水专用换热器于2011年获国家实用新型专利,适合换热介质在高悬浮物、高粘度等恶劣工况下的实体应用。6.2高炉冲渣水余热利用技术的创新冲渣水专用换热器是由秦皇岛同力达环保能源工程有限公司研发专利“螺旋扁管冷压成型机”(专利号:200810054492.7)

29、冷压而成的螺旋状扁管换热元件制造而成的新型高效换热器,获得国家实用新型专利(专利号:201120132067.2)。螺旋扁管的截面为椭圆形,其管内外流道均呈螺旋状。冲渣水专用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护简易等特性1 )压降小。管壳式换热器在壳程为了减少死区和短路设置了一定数量的折流板,相应增加了阻力;螺旋扁管的应用使得壳程中介质的曲折流动变为直接螺旋地流动,没有死区,没有必要设置折流板。取消折流板,相应降低了阻力,并大大增加了每个压力降单位的热传递效率。一般热传递效率在同一压力降的情况下提高40%以上。反之,在同一热传递效率下,压

30、力降减少半。冲渣水专用换热器和螺旋板式换热器的压降约0 时, H 取 0(m);当H 0 时, H 取绝对值(m)。7.3 泵房的布置高炉冲渣水采暖循环水泵宜和高炉冲渣水泵布置在一个泵房内, 水泵间为地下, 全自动过滤器宜设置在0.000 层的过滤间内, 过滤器排污管道间距 300mm, 在过滤管下方每间隔 100mm 钻 10mm进水小孔, 过滤管与吸水主管连接, 吸水主管连接采暖循环泵入口。 全自动反冲洗过滤器过滤为确保采暖系统管道不被堵塞, 冲渣水经过滤层、循环热水泵后, 再经全自动反冲洗过滤器二次过滤, 过滤后的冲渣水经室外热网送至各采暖用户。过滤器宜采用多滤芯在线反冲洗过滤器( 有利

31、于对堵塞、破损的滤芯更换) , 过滤精度可为250m300m, 温度大于 95。过滤器应设置 2台, 1 用 1 备, 并设置旁通管。1.3 采暖入口处过滤器在每个采暖用户的热力入口 处 设 置 SG 型水过滤器。 7.4水泵安装高度为保证循环水泵不汽蚀( 汽蚀会造成泵的性能恶化; 产生噪声和振动; 叶轮和部件的腐蚀和疲劳) , 循环水泵采用灌注式安装, 即水泵入口中心低接至采暖吸水池。水泵的检修及安装设备利用工艺冲渣水泵的检修、安装设备, 泵房内管道应保温。 7.5其它事项(1)水泵的使用:采暖循环水泵应采用热水泵, 1 用 1 备, 但对于流量较大的系统可以增设 1 台流量为设计流量70%

32、的热水泵, 可在室外采暖计算温度较高时使用, 使供热系统的调节为分阶段调节。(2)采暖热媒参数的确定采暖吸水池水温通常可以达到 70以上, 室外温度升高, 水温随之升高, 所以采暖热媒供水温度可以取 7080, 供回水温差为 10, 当采暖期室外温度较低时, 可往采暖吸水池补充蒸汽以提高供水温度。(3)室内采暖系统室内采暖系统的管道最小管径宜采用 DN25,以减少管道堵塞。在某工程高炉冲渣水采暖泵房设计中, 选用循环热水泵流量为 500m3/h, 供回水温差为 10,供热负荷约为 5.8MW, 相当于 2 台 2.8MW 的热水锅炉的供热能力, 无论是初投资还是运行费用都远远低于锅炉房的供热费

33、用, 并且节能效果显著。由 于 高 炉 冲 渣 水 量 很 大 , 冲 渣 次 数 约 为20min30min/ 次, 所以冲渣水有大量的余热, 可以根据采暖总热负荷的需要选取采暖循环热水泵的流量。冲渣水采暖大大地节省了采暖热源的初投资和运行费用, 节约了能源,但由于采暖系统为开式系统, 故存在采暖系统易腐蚀、运行年限长了易堵塞等缺点。8高炉冲渣水余热采暖实践 高炉炼铁产生6095冲渣水，蕴含了巨大热量。如果估算我国北方地区全年铁产量为3.5亿t，其高炉冲渣水余热全部回收用于供暖，则每年回收热量相当于节约标准煤400600万t，不仅节能空间巨大，而且对于减少环境污染同样意义巨大。然而，由于冲渣

34、水含有大量固体颗粒、悬浮物并具有腐蚀性，直接供暖或间接换热供暖会在管道、暖气片或换热器发生淤积、堵塞和腐蚀，因长期以来冲渣水余热没有被全面、有效地回收利用。本文通过对天铁集团3#、4#高炉南冲渣余热回收供暖工程项目实施情况的介绍，为钢铁企业冲渣水余热回收、生态化的可持续发展提供了一种途径。8.1 技术方案选择高炉冲渣水蕴含了巨大热量，多年来国内众多钢铁企业在尝试冲渣水供暖，甚至二三十年前就已开始，就其技术路线归纳起来有3种：直接供暖，将过滤或泡渣沉淀后的冲渣水直供暖。通过调研比较，最终采用直接换热供暖方案，用于厂区周边30万m2生活区供暖，替代原蒸汽供暖系统。项目实施选择在3#和4#两座高炉，

35、均为700m3高炉，采用底滤法渣处理工艺，共用南冲渣水池，3#高炉冲渣水量770m3/h、4#高炉冲渣水量645670m3/h，冲渣频次相同。8.2 工程实施直接换热供暖方案其核心技术是采用冲渣水专用换热器，天津华赛尔经过数年研发，并在太钢进行了联合工程验证和两个冬季的实际应用试验，取得了突破性进展，研制出冲渣水专用换热器，彻底解决冲渣水的堵塞、腐蚀及磨损问题。同时针对不同冲渣工艺特点，进行了余热回收工艺流程研究，形成了完整的高炉冲渣水余热回收解决方案。根据南冲渣现场具体情况设计了冲渣水取热工艺流程，确定冲渣水提取和返回位置，利用底滤池反冲泵提取冲渣水，进入换热单元与采暖水换热，换热后的冲渣水

36、流入冲渣泵前的吸水池，取水量为12001400m3/h，与两座高炉同时冲渣时水量相当；保留底滤池与吸水池之间连通管道，保证两座高炉不同时冲渣或一座高炉休风时，不影响高炉正常操作，同时也不间断供暖。采暖水经循环泵进入用户采暖，再进入渣水换热单元，被渣水加热。考虑高炉休风及寒冷天气取热问题，在渣水换热单元之后，设置调峰加热单元，采用蒸汽调峰补热保证供暖。本项目采暖水为闭式循环系统，采用软化水供暖，避免管道及散热片结垢；考虑到底滤冲渣工艺、平流池面积较大导致冲渣水温度偏低，二次水网不再设置二级换热站，采暖水直接进入住户采暖。本工艺流程不影响原高炉运行，实现无缝切换，采暖季结束后可单独隔离余热回收系统

37、，等采暖季到来再重新运行。本项目整体工程包括：外网系统、采暖水循环泵房、渣水提取单元、渣水取热单元、调峰补热及凝水回收单元、定压补水单元。全部采用PLC集中控制，实现自动操作。8.3 开车调试开车调试前编制了详细的开车调试方案与应急预案，避免影响炼铁生产、杜绝余热回收系统安全隐患。项目系统设计时已充分考虑避免对炼铁生产的影响，调试中主要考虑：负荷稍大的电器设备变频低速启动对生产运行设施的冲击干扰。余热回收冲渣水提取泵的备用泵同时为底滤池的反冲备用泵，在设计、调试时充分考虑了提水系统对反冲系统的干扰与互备关系，使得两个系统操作互不干扰，各自任意启动和稳定运行。2013年10月30日该系统开始注水

38、试车，依次进行了单元调试、控制调试、系统联合调试，最终在11月15日一次开车成功，按时为生活区供暖。8.4 运行效果本项目2013年11月15日投运后连续运行4个月，供热稳定、连续，先后经历了2座高炉运行、1座高炉运行、2座高炉停运等工况，均取得了良好的供热效果。本项目冲渣水温度按75设计计算，但本采暖季寒冷期只有一座高炉运行，冲渣水温度最高仅为62，采暖水换热后供水温度达到58.5，回水温度46左右，热端温差不超过4，显示了优异的换热效果，整个采暖季不需要蒸汽补热，采暖居民反应良好。项目运行期间对炼铁生产没有任何干扰和影响，反而由于冲渣水温度降低，改善了冲渣效果，减少冲渣过程水分蒸发，节约了

39、水资源。供暖季结束后，打开渣水换热器检查，内部通道干净无堵塞情况，系统运行期间不需要维护，仅在采暖季结束后，对系统进行清水养护，维护简单、费用低。据统计，4个月采暖季节约标准煤1.2万t，减少二氧化碳排放量约3.1万t，直接经济效益1000余万元。天铁集团南冲渣高炉冲渣水余热回收供暖项目表明，冲渣水直接换热供暖技术，无需过滤、取热量大、操作简单、维护量小，对炼铁生产没有干扰和影响，技术优势明显，环境效益、经济效益和社会效益显著。结论 随着制冷技术在钢铁企业的广泛应用，冲渣水区域制冷技术可以回收大量的余热，可以满足钢铁企业自身冷量的需求，同时还可以将像输送热量一样输送冷量为周边地区供冷；钢铁企业将高炉冲渣水的低温余热回收作为海水淡化的热源，回收了大量的冲渣水余热，减少了对环境的破坏,同时，很好地解决沿海钢铁企业自身缺水状况，甚至可以向周边工业区和居民区提供生产和生活用水；冲渣水余热回收的双工质发电和温差发电技术，都可以将低品位的冲渣水热能，转化成电能，将会产生巨大的社会和经济效益。目前,国内钢铁企业高炉冲渣水余热回收应用案例比