炼铁高炉余热利用案例：高炉冲渣水余热利用技术浅析

由于高炉冲渣水的流量远大于采暖系统的实际流量，为此，在主冲渣沟的一侧设置了一道闸门，对高炉冲渣水进行分流，使分流后的高炉冲渣水流量与采暖系统的实际流量基本相同，利用高炉冲渣水中的较大固体颗粒，在渣池与冲渣沟间设置了一道网孔口径为10 mm × 10 mm 的隔离网，高炉冲渣水经过2 级初级过滤进入沉淀沟后，被虹吸管导入4 个面积为30 m2 的沉淀池中。经过初级过滤的高炉冲渣水进入沉淀池后，通过由水渣、鹅卵石和钢丝网按丝匹配的过滤层渗入清水池，此过程可有效清除高炉冲渣水中绝大部分杂质。高炉冲渣水进入清水池后，由2 台ISR200- 150 - 400 型热水泵送入供暖主管道。此时，高炉冲渣水虽然已变清，但其中仍含有部分微小悬浮物。因此，在将高炉冲渣水送入采暖主管道前，首先将其送入2 台GIQ1000 - 16 型自清洗过滤器。自清洗过滤器中滤网的网孔口径为0. 1 mm× 0. 1 mm，可有效清除高炉冲渣水中的微小悬浮物。从而保证采暖用水清洁及管道畅通。

3 余热发电

基本原理为: 炼铁厂高炉冲渣水排出时温度为80 ℃ ～ 95 ℃，经沉淀清除杂质预处理后进人特殊设计的蒸发换热器和预热换热器，将高炉冲渣水热量传递给换热介质，温度降至约50 ℃，再送回高炉冲渣，从而回收一定量的余热。换热介质在换热器内吸收热量后变成80 ℃的过热蒸气，然后进入气轮机膨胀做功，带动发电机转动，输出电能。做功后的换热介质变成低压过热蒸气，进入冷凝器放出热量，变成低温、低压的液体换热介质，然后由泵送至换热器中吸热，再次变成过热蒸气推动气轮机膨胀做功。如此连续循环，将高炉冲渣水中的热量源源不断地提取出来，转换成电能。

冷凝器冷却方式包括水冷式和风冷式2 种。其中，水冷式冷凝器投资较低，投资回收期较短，但运行过程需补充冷却水; 风冷式冷凝器净发电量较少，但不需要冷却水，比较适合干旱缺水地区。

4 效益分析

( 1) 经济效益。技术在钢铁企业推广可减少钢企节能减排的压力，增加钢企非钢产业的收入。高炉冲渣水余热回收利用回收期短，经济效益显著，为钢厂发展非钢产业提供了新的途径。

( 2) 环境效益。高炉冲渣水高效回收利用技术可大大减轻或消除雾霾产生。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) ，彻底解决了燃煤锅炉外排废气、SO2等污染物的排放，减轻或从源头上消除雾霾的发生。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。

( 3) 社会效益。高炉冲渣水余热回收利用技术和创新管理“驱动”钢厂与城市绿色融合，开辟了城市与钢铁企业融合发展的新途径，为城市型钢铁企业的融合发展提供了新模式，为加速城市型钢厂绿色转型、融入城市经济圈提供了重要支撑。

5 结语

通过在西钢5#、6# 高炉实施高炉冲渣水余热利用，投运后节能效果显著，提高了公司二次能源利用水平，又优化了发展环境，具有较大的节能空间，在钢铁行业有着良好的应用前景。