目(mu)前，鋼鐵(tie)(tie)聯合(he)企(qi)(qi)業(ye)(ye)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)費用(yong)(yong)占總成本的(de)比重約為30%，而鋼鐵(tie)(tie)生產過程中的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)(yong)效(xiao)率(lv)僅為30%左右，產值(zhi)占工業(ye)(ye)規模(mo)企(qi)(qi)業(ye)(ye)總產值(zhi)的(de)比例呈(cheng)下降趨勢(shi)。新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan))難以有效(xiao)、大規模(mo)使(shi)用(yong)(yong)，成為鋼鐵(tie)(tie)企(qi)(qi)業(ye)(ye)節(jie)(jie)能(neng)(neng)減(jian)排、可(ke)持續發(fa)展(zhan)面臨的(de)挑戰。從企(qi)(qi)業(ye)(ye)實踐看，成熟的(de)節(jie)(jie)能(neng)(neng)技術已被國內鋼鐵(tie)(tie)企(qi)(qi)業(ye)(ye)普遍采(cai)用(yong)(yong)，新節(jie)(jie)能(neng)(neng)技術的(de)研發(fa)與應用(yong)(yong)較少(shao)。因此，基(ji)于清潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技術的(de)發(fa)展(zhan)，有效(xiao)推廣高爐沖渣水(shui)的(de)余熱(re)利(li)用(yong)(yong)技術，對鋼鐵(tie)(tie)生產節(jie)(jie)能(neng)(neng)減(jian)排、提高能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)(yong)效(xiao)率(lv)具有重要意義。

　　高爐渣(zha)余熱資源品質高

　　生(sheng)產(chan)1噸(dun)生(sheng)鐵要產(chan)生(sheng)0.3噸(dun)~0.6噸(dun)爐渣，每噸(dun)爐渣約含有(1.26~1.88)×106千(qian)焦的(de)顯熱，相當于45千(qian)克~60千(qian)克標(biao)準(zhun)煤的(de)能量。回(hui)收高(gao)爐渣余熱可以提高(gao)能源利用效率，減少二(er)氧化碳排放量，有助于改善鋼鐵企業的(de)環境。

　　目前，高(gao)爐渣(zha)(zha)溫度(du)高(gao)達(da)1400攝(she)氏度(du)~1500攝(she)氏度(du)，熱量大(da)(da)，屬高(gao)品質的(de)余熱資源。大(da)(da)多數(shu)高(gao)爐渣(zha)(zha)處(chu)理(li)方式為水(shui)(shui)淬處(chu)理(li)，在處(chu)理(li)過程中消耗大(da)(da)量新(xin)(xin)水(shui)(shui)，約(yue)占煉鐵工序新(xin)(xin)水(shui)(shui)總(zong)耗的(de)50%以上。沖(chong)制1噸水(shui)(shui)渣(zha)(zha)大(da)(da)約(yue)消耗新(xin)(xin)水(shui)(shui)1噸~1.2噸，循環水(shui)(shui)量約(yue)為10噸左(zuo)右(you)(you)。由沖(chong)渣(zha)(zha)水(shui)(shui)帶走(zou)的(de)高(gao)爐渣(zha)(zha)物理(li)熱占煉鐵能(neng)耗的(de)8%左(zuo)右(you)(you)。循環水(shui)(shui)池的(de)水(shui)(shui)溫為700攝(she)氏度(du)~850攝(she)氏度(du)，屬于工業(ye)低溫廢熱源，如(ru)果(guo)不加以利用，這部分能(neng)量就會被(bei)白(bai)白(bai)浪(lang)費。

　　沖渣水余(yu)熱利用方(fang)式(shi)多

　　目前，沖(chong)渣水(shui)(shui)的(de)利(li)用方(fang)式(shi)主要(yao)有(you)3種：一(yi)是采(cai)暖(nuan)、洗浴(yu)(國內普遍采(cai)用的(de)方(fang)式(shi)，技術(shu)相對成熟)，二(er)是海水(shui)(shui)淡(dan)化(受地理(li)條件限制)，三(san)是低溫余熱發(fa)電技術(shu)(僅處于理(li)論研(yan)(yan)究階段(duan)，目前沒有(you)實施的(de)項(xiang)目)。沖(chong)渣水(shui)(shui)余熱發(fa)電無疑(yi)是一(yi)個最有(you)價值(zhi)的(de)研(yan)(yan)發(fa)方(fang)向，但由于其(qi)技術(shu)要(yao)求相對較(jiao)高、投資回(hui)收期較(jiao)長，目前還處于研(yan)(yan)究開發(fa)階段(duan)。利(li)用沖(chong)渣水(shui)(shui)進行換(huan)熱，然后向浴(yu)室、食堂、游泳(yong)池供(gong)應熱水(shui)(shui)，或給居(ju)民(min)樓供(gong)暖(nuan)，這些方(fang)式(shi)目前被部(bu)分鋼廠(chang)采(cai)納，并(bing)帶來了較(jiao)好的(de)經濟效益(yi)。

　　采(cai)暖、洗浴的發展。將(jiang)高(gao)爐沖(chong)渣(zha)水(shui)沉淀過濾后，沖(chong)渣(zha)水(shui)進(jin)入(ru)換熱器，通過水(shui)-水(shui)熱交換，再通過循環(huan)泵將(jiang)采(cai)暖水(shui)送至采(cai)暖用戶、洗浴中心及(ji)食堂(tang)。降(jiang)溫后，沖(chong)渣(zha)水(shui)回到(dao)冷水(shui)池進(jin)行沖(chong)渣(zha)使用。

　　海水(shui)淡化(hua)的(de)發(fa)(fa)展。高(gao)(gao)爐沖(chong)渣水(shui)經過(guo)(guo)(guo)沉淀(dian)過(guo)(guo)(guo)濾后(hou)(hou)，進(jin)入換(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)內(nei)與循環除(chu)(chu)鹽(yan)水(shui)進(jin)行換(huan)熱(re)(re)，被冷卻的(de)沖(chong)渣水(shui)流入冷水(shui)池，進(jin)行循環沖(chong)渣使用。換(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)內(nei)與高(gao)(gao)爐沖(chong)渣水(shui)換(huan)熱(re)(re)后(hou)(hou)產(chan)生(sheng)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)熱(re)(re)水(shui)，通(tong)過(guo)(guo)(guo)管道進(jin)入閃蒸(zheng)罐(guan)進(jin)行噴淋，高(gao)(gao)溫(wen)熱(re)(re)水(shui)在蒸(zheng)發(fa)(fa)壓(ya)力下(xia)(xia)閃蒸(zheng)沸騰，一(yi)部分熱(re)(re)水(shui)汽化(hua)成為蒸(zheng)發(fa)(fa)壓(ya)力下(xia)(xia)的(de)飽和蒸(zheng)汽，另一(yi)部分熱(re)(re)水(shui)在溫(wen)度(du)降低(di)到蒸(zheng)汽溫(wen)度(du)以(yi)下(xia)(xia)后(hou)(hou)，繼續回到換(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)中被加(jia)熱(re)(re)。飽和蒸(zheng)汽被送往海水(shui)淡化(hua)裝置進(jin)行制水(shui)使用，蒸(zheng)汽凝結后(hou)(hou)經過(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)力除(chu)(chu)氧，給(gei)蒸(zheng)汽發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)補水(shui)。

　　低(di)溫(wen)余(yu)熱(re)(re)(re)發電(dian)技(ji)術的發展。高(gao)爐沖(chong)渣水經過沉淀去除雜(za)質(zhi)(zhi)處理后(hou)，進(jin)(jin)入換熱(re)(re)(re)器(qi)，將熱(re)(re)(re)量(liang)傳(chuan)遞給工(gong)質(zhi)(zhi)(R600)，溫(wen)度(du)降到40攝(she)氏(shi)(shi)度(du)~50攝(she)氏(shi)(shi)度(du)，再送到高(gao)爐供沖(chong)渣使用，從而回收一(yi)定量(liang)的余(yu)熱(re)(re)(re)。工(gong)質(zhi)(zhi)在換熱(re)(re)(re)器(qi)內吸收熱(re)(re)(re)量(liang)后(hou)閃蒸變(bian)(bian)成(cheng)80攝(she)氏(shi)(shi)度(du)的過熱(re)(re)(re)蒸汽(qi)(qi)，然后(hou)進(jin)(jin)入汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)膨脹(zhang)做功，帶動(dong)(dong)發電(dian)機(ji)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)，對外輸出(chu)電(dian)能。做功后(hou)的工(gong)質(zhi)(zhi)變(bian)(bian)成(cheng)低(di)壓蒸汽(qi)(qi)，低(di)壓蒸汽(qi)(qi)進(jin)(jin)入冷凝(ning)器(qi)放(fang)出(chu)熱(re)(re)(re)量(liang)，變(bian)(bian)成(cheng)低(di)溫(wen)低(di)壓的液體工(gong)質(zhi)(zhi)，然后(hou)由凝(ning)結水泵送到熱(re)(re)(re)交換器(qi)中吸熱(re)(re)(re)，再次變(bian)(bian)成(cheng)過熱(re)(re)(re)蒸汽(qi)(qi)去推動(dong)(dong)汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)做功。如此連續循環，將熱(re)(re)(re)水中的熱(re)(re)(re)量(liang)源(yuan)(yuan)源(yuan)(yuan)不斷地轉(zhuan)(zhuan)換成(cheng)高(gao)品位的電(dian)能。

　　換(huan)熱器在實踐中的應用

　　3種沖渣(zha)水(shui)余熱(re)利(li)用(yong)方(fang)式(shi)都是采用(yong)換熱(re)的形(xing)式(shi)，通過(guo)熱(re)交換再進(jin)行(xing)使用(yong)。實際(ji)上(shang)，由(you)于(yu)含有CaO、SiO2、MgO、Al2O3以(yi)及少(shao)量(liang)的Fe2O3，高(gao)(gao)爐水(shui)渣(zha)的pH值大于(yu)7，呈弱(ruo)堿性，水(shui)渣(zha)雜質在(zai)沖渣(zha)水(shui)中(zhong)以(yi)固(gu)體(ti)顆粒或懸浮(fu)物的形(xing)式(shi)存在(zai)，所以(yi)，高(gao)(gao)爐沖渣(zha)水(shui)作為采暖熱(re)源不適于(yu)直接使用(yong)。沉淀過(guo)濾后(hou)，通過(guo)間接換熱(re)的形(xing)式(shi)重復利(li)用(yong)沖渣(zha)水(shui)是主要研究方(fang)向。

　　受沖渣(zha)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)的影(ying)響，換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)在長(chang)期(qi)使(shi)用后(hou)會(hui)發(fa)生(sheng)堵(du)(du)塞(sai)。所以，換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)的結(jie)構形式(shi)是進(jin)行良好換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)的關鍵(jian)(jian)。目前使(shi)用的換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)有板(ban)式(shi)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)、螺旋板(ban)式(shi)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)、固定管板(ban)式(shi)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)、管殼式(shi)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)以及沖渣(zha)水(shui)(shui)(shui)專用換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)。從使(shi)用效(xiao)果來看，初期(qi)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)效(xiao)率都很高，但使(shi)用一段時間(jian)后(hou)，換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)都會(hui)發(fa)生(sheng)堵(du)(du)塞(sai)，而且很難(nan)清(qing)理，影(ying)響使(shi)用效(xiao)果。所以，解決(jue)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)堵(du)(du)塞(sai)問(wen)題的關鍵(jian)(jian)是改變它(ta)的結(jie)構形式(shi)。

　　考慮到沖渣(zha)水含有的雜質會磨(mo)損換熱(re)器，給換熱(re)器帶來損傷，在不影(ying)響換熱(re)效(xiao)率的情況下(xia)，應選用耐磨(mo)材質。目前，使用效(xiao)果最(zui)好的是不銹鋼材質。此外，還(huan)要注意以(yi)下(xia)幾點：

　　一(yi)是在(zai)換熱器(qi)前面加(jia)裝過濾設備，過濾后水渣對(dui)管道的磨損減少(shao)，延(yan)長換熱器(qi)的使(shi)用壽命;

　　二是采取多級換(huan)熱的(de)方式，擴大換(huan)熱的(de)面積，延長(chang)換(huan)熱的(de)時間(jian)，提(ti)高換(huan)熱效率;

　　三是根(gen)據其他廠(chang)的(de)使用經驗，換熱器(qi)選材要求要高(gao)，必須選用不銹(xiu)鋼材質(zhi)等(deng)高(gao)質(zhi)量的(de)換熱器(qi)，避(bi)免堵塞、腐蝕管道等(deng)現象發生;

　　四是(shi)采(cai)暖時(shi)，要對沖渣水參(can)數(shu)進(jin)行測(ce)試(shi)，掌握沖渣水流量(liang)、出口(kou)溫度(du)、進(jin)口(kou)溫度(du)、渣水池穩定溫度(du)、大氣溫度(du)、載熱量(liang)等(deng)參(can)數(shu)變化規(gui)律;

　　五是由于采(cai)暖(nuan)主(zhu)要在冬季，建議夏(xia)季針對職工洗浴用(yong)水(shui)，在每個浴室(shi)設置蓄水(shui)池(chi)或(huo)水(shui)箱，貯(zhu)存熱水(shui)，并考慮保(bao)溫。更多信息，請(qing)直接訪問(wen)。