高炉冲渣水余热利用现状分析

高炉冲渣水余热回收
1、高炉冲渣水余热利用背景。

高炉炉渣余热回收是中国未来10年节能的方向之一。

在高炉冲渣水低温余热回收工艺中，过滤和换热是一个永恒的课题，而相对应的过滤器和换热器就是一个非常关键的工艺设备。

以高炉冲渣余热为代表的低温余热亦蕴含着巨大的能量，高炉熔渣的潜热储量大，以中国2014年8.23亿吨的粗钢产量计算，高炉炉渣产量约2.59亿吨，其热量可折算为1411万吨标煤的热量，如这部分热量完全利用可冬季为1亿平米的城市民用住宅建筑供暖，占全国集中供暖面积的11.6%。

自2015开始，随着我国环境保护和城市雾霾治理的力度不断加大，城市燃煤供暖很难满足排放指标，高炉冲渣水余热供暖以其成本低、无排放等优势得到了热力公司的青睐，成为不少城市的“蓝天工程”。

冲渣水中含有较细微的高炉渣成份，主要化学成份是Ca、Si、Mg、O等离子化合物，在水中极易水解板结，造成末端管网堵塞严重。

冲渣水温度越低，其炉渣制成的水泥活性越高。

因此提取冲渣水余热，降低其循环使用温度，既有助于提高炉渣质量，同时能够降低冷却塔负荷，节约水泵和风机耗功。

目前，提出对冲渣水余热的回收方式有：利用冲渣水采暖或作浴池用水；冲渣水余热发电。

2、高炉冲渣水处理工艺。

A、明特法处理工艺。

利用冲制箱将冶金炉熔渣冲制成水渣混合物，由搅笼机将水渣混合物中渣分离出，并脱水成干渣，外运销售；冲渣水经过过滤器过滤成
干净水，由冲渣泵循环供冲制箱冲渣使用。

明特法水渣处理系统作为第三代水渣处理技术（即水渣领域的最新技术），其主要特点是彻底克服渣池法（第一代水渣处理技术：平流法、侧滤法、底滤法）、转鼓法（第二代水渣处理技术：INBA、图拉法）的不足，以全自动化方式对水渣进行处理。

即通过操作员的一个按钮动作，使水渣的分离自动完成，实现从设备出来的渣为干渣；出来的水为干净水，直接循环使用。

B、嘉恒法处理工艺。

由高炉放出的高温熔渣经熔渣沟流到出铁厂平台边缘的冲制箱前方，被冲制箱喷出的急速水流水淬，形成渣水混合物。

渣水混合物经水渣沟输送到脱水器中，实现渣水分离。

成品渣通过受料斗落到皮带机上，运至渣场或渣仓，水则透过筛网流入水池。

回水经过沉淀后被泵打到各用水点循环使用，沉淀池的细渣通过抓斗捞至皮带机上方漏斗，由皮带机运走。

C、因巴法INBA 法水冲渣工艺。

INBA法水冲渣是保尔沃特公司的专利技术，将熔渣水淬后通过渣浆泵输入到转鼓实现脱水，最终获得水渣的办法。

3、高炉冲渣水余热利用工艺。

A、余热发电。

高炉冲渣水排出时温度大约85℃，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，再送到高炉供冲渣使用，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，然后进入气轮机膨胀做功，带动发电机转动，对外输出电能。

做功后的工质变成低低压过热蒸汽，低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汽轮机作功。

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。

目前在其他行业已经有余热发电技术的成熟应用，系统工作温度都在100℃以上，而高炉冲渣水属于较低温的余热源，其利用温度只有70℃-80℃，因此该项技术仍在研究阶段。

B、余热采暖技术。

采暖水经过专用板式换热器与冲渣循环水换热→输送到采暖供水干管→采暖用户→采暖回水干管→采暖水过滤器→经过采暖水循环泵加压→输送至板式换热器与冲渣循环水换热。

采暖水为闭式循环系统，采用软化水，避免管道及散热片结垢；在采暖循环泵前设置定压补水系统，采用变频补水泵自动补水。

考虑采暖季节高炉检修取热问题，在换热站设置汽水换热器，采用蒸汽补热保证供暖，凝结水回收至补水箱循环利用。

北京亿玮坤节能科技有限公司主要从事高炉冲渣余热回收供暖技术装备研发应用、高炉冲渣余热回收发电技术装备的研发、高炉冲渣余热回收制冷技术装备研发应用、高炉冲渣余热回收海水淡化装备研发应用等。

我公司可以通过合作方式在高炉冲渣水余热回收利用领域进行沟通。

4、高炉冲渣水余热利用经济效益。

经测算，采用水力冲渣余热取暖每个采暖期相对于锅炉取暖将会节约费用285-73=212万元/年。

单台300kW机组每小时能回收96t低温热水的余热。

若采用水冷式系统，将1000 t／h的冲渣水余热完全回收，可并联10台相同的机组，那么该系统净发电功率可达到2030kW，取系统年运行时间为7000h，则年发电量为14210000kW·h，产生的经济效益将是非常可观的。