高炉冲渣水余热回收技术的创新与应用
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目录一、公司简介二、生产现状及余热利用技术2.1钢铁厂生产现状、与该节能技术相关生产环节的能耗现状2.2低温热的分布2.3低温热的利用状况三、冲渣水余热回收方案设计3.1空气除湿预热系统技术3.2利用钢铁厂余热系统的方案设计3.3水系统加热技术四、经济效益分析4.1增加产能分析4.2鼓风除湿效益分析4.3预热热水效益分析一、公司简介作为国内专业化ESCO(节能服务提供商),自成立以来,一直致力于为用户提供全方位的节能解决方案,帮助用户降低经营成本,持续地创造利润,一直致力于为不同地区、不同行业的用户提供最专业化的服务,积累了丰富的节能改造和用户服务经验,在电力行业和工业余热回收方面取得了有目共睹的成绩。
为了更好的向国内用户提供优质的节能服务,建立了完善的服务体系,让用户共享充足的资源,我们坚持以科技为先导,创建合作共赢的服务模式。
我们最大的心愿就是令用户摆脱经营成本高居不下的困惑,更加轻松和快乐地经营事业。
煌明科技凭借先进的产品、雄厚的技术实力和高度的责任感为用户提供全面的节能、技术项目解决方案以及专业的技术支持和卓越的品质服务,精心打造卓越的煌明科技品牌。
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同时公司积极引用超导热管技术,为化工、造纸、印染、钢铁行业的企业客户节约大量工业余热循环利用。
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连云港兴鑫冲渣水余热回收节能方案2011.11.01 版最大限度地为用户提高其能耗效益比,节省能耗资金。
公司本着“品质、诚信、执着、永恒”的企业宗旨,不断进取,面向国内外市场,争创一流品牌和企业,愿意和广大客户携手一道为企业和社会的节能降耗做最大的贡献。
高炉炉渣余热回收利用
标签:高炉渣余热回收
高炉炉渣出炉温度约为1450℃左右,通常是断续出渣,所以其热能的回收利用存在很大的难度,常见的高炉水淬处理后的只能回收炉渣10%的热量,其余90%的热量只能白白浪费。
目前,在国内外对高炉渣进行干式粒化处理的研究已进入中试阶段,效果较好,其方式分为普通式和流化床式两类。
1、普通式余热回收。
该法是先将液态高炉渣倒入一倾斜的渣沟里,液渣在渣沟末端流出时与下部出来的高速空气流接触,渣温从1550℃降到1000℃并被粒化后进入热交换器,然后在热交换器内渣冷却到300℃,热量得到回收。
该法可以回收热量40% -45%。
但相对流化床式还是偏低,且处理后渣粒度不均匀。
2、流化床式热回收。
流化床是利用空气作为流化气体,在处理过程中,钢渣颗粒与流化气体接触充分,接触面积增大,所以热交换比较充分,渣热回收率大大提高。
流化床式回收法有常规干式粒化法和熔融高炉渣粒化法两类,其中后者较为成熟,回收率可达70%。
其核心设备是熔融高炉渣粒化设备,回收热过程是:1)液态高炉渣粒从罩杯中甩出,通过与下部流化床上来的空气和水冷壁间的换热,完成回收约14%热量;2)高炉渣进而打在容器内壁,与水冷壁进行热交换,完成回收约23%热量;3)内壁反弹回来的高炉渣粒进入到一级流化床内,并与通过流化床
的空气和位于床层内的换热管间热交换冷却,完成回收约43%热量;4)一级流化床受热快速膨胀,热渣进入到二级流化床,节能型热交换,完成回收约20%热量。
该法日处理渣约7700t,过程中完全无水参与,节约了水资源,且渣粒均匀(小于2mm),适宜制造水泥。
熔融高炉渣粒化法处理高炉渣,可以实现环保和热能的双赢,值得大力推广。
高炉熔渣余热回收技术的科学化发展在我国不断发展和强大的过程中,我们逐渐意识到了能源的重要性,也有了节能减排的意识。
在高炉熔渣余热回收技术的发展中,巧妙的利用余热,对于钢铁工业来说,有效的节约了能源的使用。
而在我国现在对于高炉熔渣的处理方法还是水淬法,就是得到了非晶态的炉渣可以作为水泥熟料的替代品,这样有效的循环利用,在一定程度上也节约了能源。
标签:高炉熔渣余热回收技术;节能减排;能源回收利用;科学化引言目前高炉熔渣余热回收的效率很低,限制了其商业化运行。
我们在不断的研究中,也是在寻找科学化高炉熔渣余热回收技术的方式。
如何可以提高余热回收效率,优化余热利用方式,同时对于炉渣的产品有效利用,是当前着重研究的问题。
如果爐渣可以开发高附加值的炉渣副产品,那么对于资源可以有效的利用,同时也可以节约能源,提高能源利用率。
所以当今熔渣余热回收技术已经成为一个发展的趋势。
一、高炉熔渣余热回收技术(一)早期研究在高炉熔渣余热回收技术中,很早的时候,我们国家就注意到了这一资源的开发和利用。
所以在1977年就已经对于高炉熔渣余热回收技术进行了研究。
在当时,因为科研水平和设备的限制,导致研究出来的方法具有一定的局限性。
当时研究出来三种方法。
第一种,风碎法。
就是利用高速的风力和冲击力将熔渣冲碎,由此产余热并且回收。
第二种,就是采用转杯法。
利用高速运转的杯子将转杯中的熔渣碎化,由此来回收利用余热。
除了这两种方法之外,还有很多其他的方法。
这样研究为后面高炉熔渣余热回收技术的提高奠定了基础。
(二)中期研究在中期的研究中,就根据早期的一些实践在工业上的高炉熔渣余热回收技术中提出的。
首先在中期的时候,我们发现采用风碎法的人偏多,所以在这个阶段中,就根据前期大规模风碎余热回收技术中积累的经验,主要在使用高炉熔渣余热回收技术的同时,也可以用来制作水泥原料等高等附加值的滤渣产品。
同时期,也研究出了,热空气的余热回收率达到了60%。
这对于当时的高炉熔渣余热回收技术来说也是一很大的突破。
高炉冲渣水余热回收的可行性分析文章结合高炉冲渣水的余热特点,提出了三种余热回收方案,并针对其可行性进行了分析。
标签:高炉;冲渣水;余热回收;可行性前言在当前经济全球化的背景下,能源危机的不断深化,使得节能降耗可持续发展受到了社会各界的广泛关注。
钢铁作为我国国民经济的支柱产业,同时也是耗能大户,在生产过程中,会产生大量的余热,以高炉冲渣水为例,其温度可以达到95℃左右,一般都是在进入空冷塔冷却后,对水资源进行循环利用,但是其中蕴含的热量却白白浪费,而且对于周边环境造成了热污染。
对此,做好高炉冲渣水余热回收工作,是非常重要的。
1 高炉冲渣水余热特点高炉冲渣水余热的热源温度相对较低,但是流量巨大,而且由于水中蕴含相应的化学物质,对于普通钢材有着一定的腐蚀性,做好高炉冲渣水余热的回收工作,不仅能够有效减少能源的浪费,还可以保护周边环境,其重要性是不言而喻的。
在钢铁企业中,一般情况下,高炉冲渣水采用的是浊环水,能够减少对于水资源的消耗,但是其在冷却过程中大量的热量散失,造成了一定的浪费,而且冲渣过程中产生的二氧化硫、硫化氢等物质会在大气中形成酸雨,造成严重的环境污染,因此,如何对高炉冲渣水余热进行回收利用,是當前钢铁企业需要重点研究的课题。
2 高炉冲渣水余热回收方案从目前来看,对于高炉冲渣水余热的回收,主要是以下三种方案。
2.1 采暖在对高炉冲渣水进行沉淀过滤后,进行相应的水热交换,通过循环泵,将采暖水输送至采暖用户。
将余热回收用于采暖的方法,具有投资少、设备简单、散热少、余热利用率高等优点,不过也存在两个方面的问题,一是由于采用的是浊环水,容易出现感到堵塞和腐蚀的现象,维护起来比较困难,对于换热设备的要求较高;二是只能在冬季使用,无法全年回收余热。
因此,如果采用这种方案,经济效益相对较差,而且对于余热的回收利用率低。
2.2 发电在对高炉冲渣水进行沉淀、过滤等预处理后,导入换热器,此时冲渣水的温度降低到40-50℃,之后回归到高炉供冲渣使用,可以对一定的余热进行回收。
高炉熔渣余热回收技术发展过程及趋势随着工业化进程的不断发展,高炉熔渣余热回收技术也在不断地发展和完善。
本文将从技术发展的历程和未来趋势两方面来探讨高炉熔渣余热回收技术的发展。
一、技术发展的历程高炉熔渣余热回收技术是一种利用高炉熔渣余热进行能量回收的技术。
它的发展历程可以分为以下几个阶段:1、初期阶段高炉熔渣余热回收技术最初是在20世纪初期开始出现的。
当时,人们主要采用的是换热器来回收高炉熔渣的余热。
然而,这种技术存在着很多问题,例如换热器的效率低、易受污染等。
2、中期阶段20世纪50年代,人们开始尝试采用“干法”和“湿法”两种方式来回收高炉熔渣的余热。
其中,“干法”主要是采用热风炉或热气轮机等设备来回收余热,而“湿法”则是采用热水或蒸汽等介质来回收余热。
这些技术在当时已经相对成熟,但仍存在着一些问题,如能量回收效率低、设备成本高等。
3、现代阶段进入21世纪后,高炉熔渣余热回收技术得到了更加广泛的应用和推广。
此时,人们开始采用先进的技术手段,如热泵、超临界流体回收等,来提高余热回收效率和设备的可靠性。
同时,人们也开始注重技术的环保性和经济性,力求实现能源的可持续利用。
二、未来趋势未来,高炉熔渣余热回收技术将呈现以下几个趋势:1、高效化随着科技的不断进步,高炉熔渣余热回收技术的效率将会得到进一步提高。
未来,人们将会采用更加先进的技术手段,如超临界流体回收、热泵等,来提高余热回收效率,实现更加高效的能量回收。
2、环保化在未来,高炉熔渣余热回收技术将更加注重环保性。
人们将会采用更加环保的技术手段,如低温余热回收、废热再利用等,来减少对环境的污染,实现绿色能源的利用。
3、智能化未来,高炉熔渣余热回收技术将更加智能化。
人们将会采用先进的智能控制系统,来实现设备的自动化操作和监控。
同时,人们也将会利用大数据和人工智能等技术,对设备的运行状态进行实时监测和分析,以实现设备的优化运行和维护。
总之,高炉熔渣余热回收技术是一项非常重要的能源回收技术。
高炉冲渣水余热中PLC控制系统的应用【关键词】高炉冲渣;案例分析;余热利用技术传统钢铁厂在冶炼钢铁过程中,由燃煤锅炉提供能源,每年钢铁厂消耗煤炭数量。
高炉冲渣是目前钢铁厂采用的主要生产工艺,在炉内1400℃-1500℃高温影响下,冲渣后的水温度很高,若能将水余热收集起来,为冶炼工艺提供能量,有效减少钢铁厂煤炭消耗,降低生产成本。
水余热利用技术目前在各大钢铁厂都有应用,但设备简单、供热量受季节影响,冲渣过滤不充分会堵塞管网,可见该项技术还有待完善。
1高炉冲渣水余热利用现状1、1采暖应用采暖质量受天气影响较大,钢铁厂冬天产出高炉渣水,其温度最高能达到53℃,这位室内取暖提供有利条件。
在钢铁厂周围住户房间里安装供暖设施,渣水经过滤装置顺着管道流向各处,水温下降后排出,持续供水能将室内温度保持在稳定水平,住户不用开空调。
1、2发电应用余热能为发电设备提供动力,热水经过蒸汽机处理后变成蒸汽,汽轮机被蒸汽推动做工,经过一系列措施将水热分离,并将热能转换成电能。
此外,水余热在海水淡化工艺中也有应用。
2案例分析2、1厂家生产现状炼铁厂共有三台锅炉,其中一座为高炉,炉内容量1000m3,剩下两台是燃气锅炉,重50吨。
高炉冲渣后得到大量渣水,水中包含较多热量,但并未被利用起来。
厂区共有两座汽水换热站,用于厂区供暖,两座换热站的总采暖负荷约为21MW。
在此情况下,渣水中热量散发,锅炉补水加热引入新水,导致资源消耗巨大。
为改变上述问题,厂家引入水余热回收系统,将水中热量收集起来,减少炼铁厂能耗。
本次系统设计融入先进科技,旨在提升系统实用性,采用PLC集中控制自动化系统,配合自动化仪表等仪器,构建相应的水余热回收系统。
为优化系统功能,将换热站、烟气回收系统配合此系统使用。
整个系统采用仪电一体化技术,将PLC控制系统安装在换热站中,在操作员站安置另一套PLC控制系统,实现对余热采集过程的自动控制,控制系统与计算机相连,相关参数在计算机屏幕上显示出来,技术员通过屏幕按钮,完成警报值设定、参数调整等功能。
凌钢高炉冲渣水余热回收与利用苏相成,黄波(凌源钢铁集团设计研究有限公司,辽宁凌源,122500)【摘要】利用高炉冲渣水中巨大的能量回收,以解决凌钢厂内以及附近居民冬季供暖热源问题,还可以减少冲渣水蒸发带来的工业水消耗,降低对周边环境的污染,具有显著的经济效益和社会效益。
【关键词】高炉炉渣;高炉冲渣水;余热利用;冲渣水换热站【中图分类号】X757【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2019)02-0046-04 Recovery and Utilization of Waste Heat from Slag Washing Water inBlast Furnace at Lingyuan SteelSU Xiangcheng,HUANG Bo(The Energy Management and Control Center of Maanshan Iron and Steel Co.,Ltd.,Maanshan,Anhui243002,China)【Abstract】Recovery of the massive heat from the BF slag washing water can be uti-lized as the heat source of winter heating supply for the steel plant area and nearby resi-dents,lower industrial water consumption from slag washing vaporization and reduce pollution to surrounding environment,which bears significant economic and social benefit.【Keywords】BF slag;BF slag washing water;waste heat recovery;heat exchange sta-tion of slag washing water1高炉冲渣水余热利用背景近几年来,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。
鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水余热利用项目技术方案2015年4月目录1 概述.................................................................................................................. 错误!未定义书签。
项目名称 .................................................................................... 错误!未定义书签。
编写单位 .................................................................................... 错误!未定义书签。
设计依据 .................................................................................... 错误!未定义书签。
设计原那么................................................................................ 错误!未定义书签。
设计范围 .................................................................................... 错误!未定义书签。
2 技术条件及指标............................................................................................. 错误!未定义书签。
气象资料 .................................................................................... 错误!未定义书签。
[键入文字]炼铁冲渣水余热回收改进与探索讯:摘要:钢铁工业是国民经济的基础,是国家经济建设顺利展开和发展的保障和支持。
但钢铁工业虽然带动了经济的发展,给我们的生活和工作带来了极大的便利。
但同时它也给我们的生活和发展带来许多问题。
其中最主要的问题就是其所排放的烟气问题,烟气不仅污染环境,而且烟气自身带有大量热量,我们不加利用随意排放,这无形中给我们自己造成损失。
基于此,笔者通过自己多年的工作经验,总结了在炼铁冲渣水余热回收改进方法与探索。
1 引言当前,钢铁行业正处在整个行业前所未有的困难阶段,在国家强调的可持续发展的大背景下,环保、节能等要求的提出无疑对钢铁这种高物耗、高能耗、高污染产业带来了巨大的冲击。
当然,挑战的出现也伴随着机遇的并存,在时代的推动下钢铁行业也迎来了一次升级转型的机会。
钢铁产业是耗能大户,在消耗能源的同时会产生大量的余热余能。
目前,钢铁产业余热余能的回收利用率相当低,低温余热的回收几乎为零,如高炉冲渣水的余热,大多被浪费掉。
应该指出,低温余热约占总余热的35%,因此,钢铁产业的低温余热存在着巨大的回收潜力。
如何实现高炉冲渣水的余热利用,是一个具有重大意义的节能课题。
邯钢东区现如今共有四座高炉,七高炉的冲渣水在冬季时作为部分生活区供水取暖,但与其他能源利用较高的钢厂冲渣水能源利用相比还存在不小差距,况且四、五、八高炉冲渣水热能还未回收,能源的使用利用率相当低。
2 邯钢东区冲渣水系统冬季供暖现状分析邯钢家属生活区位于邯钢厂区外西北方向1.5 公里处,具体分为百一、百二、百三、百四、百六共计五个生活区,供暖面积20 万平方米,冬季供暖主要通过7#高炉冲渣水换热站通过两台循环水泵通过一根DN700 管道外送高炉冲渣水供热,回水利用余压通1。
第38卷,总第224期2020年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.38,Sum.No.224No e.2020,No.6真空相变换热技术在凌钢高炉冲渣水余热回收中的应用张艳珍(凌源钢铁集团有限责任公司,辽宁凌源122500)摘要:本文通过对高炉冲渣水余热回收存在的堵塞、腐蚀等问题分析,提出真空相变-直热机技术能较好的解决冲渣水余热回收中存在的各种问题,详细阐述了真空相变-直热机技术在凌钢冲渣水余热回收中的应用,为同行业进行渣水余热回收,起到借鉴作用&关键词:冲渣水余热回收;堵塞腐蚀;真空相变-直热机技术中图分类号:TK018文献标识码:A文章编号:1002-6339(2020)06-0553-04Application of Vacuum Phass Change Technology in Wastr Heat Recovery of Slag from Blast Furnacc at Lingyuan SteelZHANGYan-ahen(Lingyuan Ion&Steel Gmup Co.,Ltd.,Lingyuan122500,China)Abstract:In this paper,the problems of blockage and covosion in waste heat recovero of blast fumaco slag water are analyzed-It is proposed that vacuum phase transition-direct heating machine technologe can solve vamous problems in waste heat recovero of slag water.The application of vacuum phase transition一direct heating machine technologe in waste heat recoveo of slag water at Lingyuan Steel was de-Woeobed on detaoe,whooh peoeodeWaeeteeenoetoeWeagwateeheateeooeeeyon theonduWtey.Key heat recoveo°f slag water;jam covosion%vacuum phase transition-direct heating maohone eohnoeogy0引言随着钢铁行业利润空间逐渐收窄,钢铁企业不断挖掘内部余热余能,降低生产成本,提高经济效益[1-30。
冲渣水余热回收工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊冲渣水余热回收工艺,这可真是个有意思的事儿啊!你想想看,那冲渣水带着大量的热量,就这么白白流走多可惜呀!就好像你手里有一大把金子,却眼睁睁看着它们掉进下水道,那得多心疼啊!而冲渣水余热回收工艺呢,就是把这些“金子”给捞回来的好办法。
这工艺啊,就像是一个神奇的魔法师,能把原本要浪费掉的热量变废为宝。
它通过各种巧妙的设备和方法,把冲渣水里的热量给提取出来,然后让这些热量去发挥大作用。
比如说,可以用来加热其他的水,或者给一些需要温暖的地方提供热量。
你说这是不是很厉害?就好像你有一件破棉袄,本来没啥用,结果有人把它改成了一件漂亮的羽绒服,还特别暖和,你能不开心吗?而且啊,这冲渣水余热回收工艺还特别环保呢!它减少了能源的浪费,让我们的地球也能松口气。
你再想想,如果每个工厂都能把冲渣水的余热好好回收利用,那得省多少能源啊!那得为我们的环境做多大的贡献啊!这可不仅仅是为了我们自己,也是为了我们的子孙后代呀!他们以后能生活在一个更美好的世界里,这多棒啊!那这个工艺具体是怎么操作的呢?嗯,这就有点复杂啦,不过简单来说,就是先把冲渣水收集起来,然后通过一些设备把热量传递出来,再把这些热量利用起来。
就像做饭一样,先准备好食材,然后通过烹饪的过程,把美味做出来。
当然啦,要做好这个工艺可不是一件容易的事,需要专业的技术和人员。
但这也正是它的魅力所在啊!就好像攀登一座高峰,虽然困难重重,但当你登顶的那一刻,那种成就感简直无与伦比。
咱可不能小瞧了这冲渣水余热回收工艺,它说不定就是未来节能环保的大功臣呢!我们得好好支持它,让它发挥出更大的作用。
大家一起行动起来,为我们的地球,为我们的未来,好好利用这神奇的工艺吧!怎么样,是不是觉得特别有意思?是不是也想为冲渣水余热回收出一份力呢?。
高炉冲渣水余热回收利用作者:张燕来源:《中国科技博览》2016年第05期[摘要]采暖季节各厂区、办公楼等主要以蒸汽作为能源介质,向各采暖用户供热。
为进一步实现节能降耗,增加企业自发电量,现将银山前区高炉冲渣水余热回收,作为采暖换热介质,向银山前区周边冬季采暖用户供热,改造后将极大降低厂区非生产用蒸汽消耗量,满足发电机能源需求,实现真正的节能降耗。
[关键词]高炉冲渣水余热利用中图分类号:TK 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)05-0013-011.现状分析(1)高炉冲渣系统概况银山前区2座1080m3高炉,水冲渣系统共用一个渣池。
渣池总容积为7200m3,每小时的循环量约为5000m3/h。
每座高炉的循环水量为2500m3/h,水泵运行方式为2用1备。
两座高炉日均产量5500吨,渣比350kg/t~400kg/t。
两座1080m3高炉冲渣水循环流量最大1400m3/h。
(2)高炉冲渣系统设备参数(见表1)冲渣水水质参数(见表2)(3)采暖季供暖期:每年11月1日到次年3月31日。
2.冲渣水余热换热改造方案在银山前区两座高炉冲渣水池东北侧新建高炉冲渣水余热利用换热站、水泵站、供回水管道、银前区采暖系统改造、配套电气系统以及土建辅助系统。
新建高炉冲渣水余热利用独立运行,uliyphauv不影响高炉冲渣系统的安全稳定运行。
1)①冲渣水参数:,冬季水温70~90℃。
选定热源水温75℃。
冲渣水理论取水量:580m3/h。
②取热方式:冲渣水直接换热式。
③系统组成:冲渣水循环换热系统+供暖循环系统。
2)冲渣水采暖系统(1)冲渣水循环系统:①冲渣水循环系统流程:沉渣池—→引水管渠—→渣浆泵—→污水换热器—→沉渣池②冲渣水取水:按1400m3/h流量设计冲渣水取水系统。
在沉渣池侧壁开口,做引水管渠,经引水管渠将冲渣水引至冲渣水换热站,在引水管渠二端设沉沙井。
引水管渠当量管径1.15m。
③冲渣水换热器:系统采用冲渣水换热器。
2021年第50卷第3期••47-Vol.50N o.32021INDUSTRIAL HEATINGD0A10.3969/j.ion.1002-1639.2021.03.012高炉冲渣水余热利用探讨vw华(中冶赛迪工程技术股份有限公司,重庆401122)摘要:高炉冲渣水余热利用对钢铁企业节能减排具有重要意义)对高炉冲渣水余热资源的特点进行了介绍,对高炉冲渣水余热利用的方行了阐述,对常用的冲渣水换热设备的选择进行了,并通过水余热应用论证了)关键词:高炉水;余热利用;水中图分类号:TF631文献标志码:A文章编号:1002-1639(2021)03-0047-03Discussion on Waste Heat Utilization of Blast Furnace Slag Wasting WaterCHEN Ronghua(CISDI Engineering Co.Lth.,Chongqing401122,China)Abstrach:Waste heat utibzation of blast furnaco slaf washing water is significant to energy saving and emission reduction of iron and steel enterprises.The characteristics of the waste heat resourco of blast furnaco slaf washing water is introduced,expounds the main ways of using the waste heat of blast furnaco slay washing water,analyzes the selection of slay water heat exchanger,and demonstrates its actual utilization benefit through the application of the waste heat heating of slay washing water.Key Words:blast furnaco slay washing water;waste heat utiXzation;slay washing water heating钢业是工业生能大户,国家统计数据显示,中国钢铁工业总能耗占工业总能耗的23 %,占国能耗的16.3%[1]o钢业在生产过程中产生的余热资源占生产能耗的60%左右,可回收的余热资源)钢节能技术的,钢业中较高且稳定的余热资源余、高温余热等目前已经得到较为的回收利用,而低余热资源炉水余热利用率还较低。
高炉熔渣余热回收技术发展过程及趋势
随着我国对环境保护及能源利用效率提高的几十年来不断加强,高炉熔渣余热回收技术得到了长足的发展。
20世纪80年代,蒸汽抽取式熔渣余热回收利用技术是最常见的,这种技术将高炉熔渣余热引出用热水罐蒸汽排出。
其中的利用效率通常不高,只有50%-75%。
90年代,随着大型煤气余热锅炉的出现,传统的蒸汽抽取式熔渣余热回收利用技术又得到了发展。
因为把余热采集系统利用效率高于热水蒸汽型,可以提高到75%-85%。
近几年,随着新型煤气余热锅炉、熔渣余热回收循环冷却技术及回收新型低温热能等技术的出现,可以将高炉熔渣余热回收利用效率提高到90%-95%。
目前,各种新型熔渣余热回收技术不断改进,其中热能回收利用效率及经济性均有所提高,有助于各工业企业提升节能减排标准。
未来,高炉熔渣余热回收技术将会发展更多耐用、经济效益高的回收方案,以最大限度的回收余热,实现废热的原汁原味重构,使工业热能效率更高以及对环境更友好。
高炉冲渣水余热回收技术的创新与应用
高炉熔融炉渣的温度高达1400℃~1500℃,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70℃~85℃的热水。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,既造成了能源的浪费,又对环境造成了
污染。
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。冲渣水余热发电是一种最有
价值的研发方向,但因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。利用冲渣水采暖或作浴池用水,已经被北方地
区的部分钢厂使用,并带来较好的经济效益。
高炉水渣含有CaO、SiO2、MgO、Al2O3和少量的Fe2O3,pH值大于
7,呈弱碱性。高炉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,杂质会使采暖系统中的管道、阀门、散热器发生大
面积淤积、堵塞,所以高炉冲渣水作为采暖热源时不适于直接使用。
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高
炉冲渣水利用的技术点,而高炉冲渣水专用换热器适用于换热介质在
高悬浮物、高黏度等恶劣工况下的实体应用。
冲渣水余热回收出利器
冲渣水专用换热器是由螺旋状扁管换热元件制造而成的新型高效换
热器,螺旋扁管的截面为椭圆形,其管内外流道均呈螺旋状,获得国
家实用新型专利。该换热器在使用过程中具有以下特点:
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,相应地增加了阻力,而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流动,没有死区,不必设置折流板。取消折流板
降低了阻力,并大大提高了热传递效率。冲渣水专用换热器和螺旋板
式换热器的压降≤30kPa,而板式换热器和固定管板式换热器的压降
均为50kPa~100kPa。
传热效率高。在管程,流体的螺旋流动增强了其湍流程度,减薄了作
为传热主要热阻的滞流内层的厚度,使管内传热得到强化;在壳程,
因螺旋扁管之间的流道也呈螺旋状,流体在其间运动时受离心作用而
周期性地改变速度和方向,从而加强了流体的纵向混合。加之流体经
过相邻管子的螺旋线接触点时形成脱离管壁的尾流,增强了流体自身
的湍流程度,使得壳程的传热也得以强化。管内、管外传热同时强化
使其传热效果大幅提高,特别对流体悬浮物较大、黏度较大、一侧或
两侧呈滞流流动的换热过程体,其效果尤为突出。
不易结垢。换热管内外流体均呈螺旋状、离心式流动,不断冲刷管的
内壁和外壁,使换热管不易结垢。壳程和管程上的涡流减少了污垢的
沉积,同时由于流速改变,降低了换热管阻塞和结垢的几率。
不堵塞。特殊的换热元件具有自洁特性,一旦杂质进入换热器,尤其
是冲渣水中丝状悬浮物的聚集,不易在换热元件内停留形成挂壁而使
换热器堵塞,保持了换热器的长期正常运行。
检修维护简易。冲渣水专用换热器采用模块化设计,可根据需求自由
组合成不同系统,每个模块由两台冲渣水专用换热器组成,正常运行
时两台换热器同时工作,在采暖初期、末期或换热器维护时又可单独
使用。同时,可在设计时预留换热能力,可增加模块,检修更换非常
方便。由于换热器无污堵,减少了维护量,在正常运行使用时可做到
无人值守。
一个采暖期即可收回投资
某公司3座高炉冲渣水的循环水量为4200m3/h、70℃~85℃的低温热
水,最少可提供48800千瓦的热量,按利用95%的热效率,可供近
60万平方米的居民采暖、8万平方米的厂区采暖或者3000人的职工
洗浴。如果将冲渣水的余热代替住宅区的锅炉房,不但有采暖收益,
还节约了锅炉燃煤,减轻了热污染,杜绝了SO2、NOX、CO2和粉尘
等大气污染及锅炉房排污造成的水污染。冲渣水温度降低,可提高高
炉渣的品质,提高炉渣制成的水泥活性。另外,厂区内8万平方米的
综合楼、办公楼、宿舍、车间等可采用蒸汽采暖,如果将高炉冲渣水
的余热代替原来用于采暖的蒸汽,将蒸汽用于发电,可有效缓解电力
不足。投资1025万元,约3个月或一个采暖期即可收回投资。
目前我国北方地区钢厂高炉冲渣水的余热利用多以采暖为主,国内已
有多家钢铁企业采用高炉冲渣水专用换热器,利用高炉冲渣水为居民
小区和厂区供暖,取得了良好的运行效果。
效益情况分析
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。