【会员风采】华春能源集团高炉冲渣水余热供暖技术简介

高炉冲渣水余热供暖技术简介

综合能源事业部  蔡景辉

高炉冲渣是炼铁冶炼过程中最末端的工艺，高炉炼铁后产生的大量高温炉渣，高炉渣的主要成分是氧化镁、氧化钙、三氧化二铝，约占炉渣总量的95%，出渣温度在1450～1650 ℃。炉渣的处理主要采用水力冲渣方式，处理高炉渣的水淬形式可分为因巴法（INBA)、图拉法(TYNA)、拉萨法(RASA)、底滤法(COCP)及明特克法(MTC)等。这一过程中产生温度在70～85 ℃的冲渣热水。高炉冲渣水余热热源温度较低，但流量巨大，并且水中蕴含的化学物质对普通钢材具有一定的腐蚀性，因此做好高炉冲渣水余热的回收工作，不仅能够有效减少能源浪费，还可以保护周边环境，意义十分重大。

常规冲渣水工艺流程

目前，高炉冲渣水余热的回收利用主要是: 利用冲渣水采暖或加热洗浴用水、冲渣水余热发电、用于海水淡化等。高炉冲渣水进行采暖主要采用间接换热利用技术，包括三种利用方式：

a.一种是高炉冲渣水经过高效过滤器过滤后，进入传统的板式换热器进行换热，换热后的二次水供系统采暖;

b.第二种是余热回收系统无过滤器，高炉冲渣水直接进入宽流道板式换热器进行换热;

c.另外一种是真空相变换热技术，高炉冲渣水先进入蒸发器负压闪蒸为洁净蒸汽，再进入板式换热器进行换热。

高炉冲渣水直接换热系统

高炉冲渣水间接换热系统

我国钢铁年产量约为8.3亿t，按照350kg渣/t铁和60kg标煤显热/t 渣计算，钢铁行业高炉冲渣显热高达0.174亿t标煤，如果全部回收利用，相当于减排二氧化碳0.453亿t，减排二氧化硫41.8万t，减排氮氧化物12.2万t。

冲渣水中杂质和固体颗粒物多、浊度大、含盐量高、降温易结垢，因而高炉冲渣水利用对于预处理和换热器要求高，在实际工程案列中也都得到特别重视。通常采用过滤后间接换热的方式进行余热利用。钢厂和一些单位对高炉冲渣水专用换热器进行了研究，应用较为广泛的有螺旋扁管换热器和全焊接板式换热器两种。

被冲渣水结晶物堵塞的管道及设备

高炉出渣是间断的，根据操作水平的不同，每日出渣10 ～ 15 次不等，每次出渣时间约60 ～ 80 min。出渣过程中冲渣水的温度也不稳定，刚开始出渣时，渣水池温度偏低，随着出渣时间的加长，渣水温度逐步升高，到出渣结束铁口封堵前，渣水温度达到最高值。

由于冲渣工艺流程相对复杂、周期性波动等问题，不能高效率地实现全水量的全热取热，因此一般会配置调峰加热装置。

冲渣水供热系统

随着真空相变换热技术的发展，使得冲渣水可以在真空的环境中汽化为高温水蒸气与冷水进行全热交换，从而实现有全水量取热、无需过滤的效果。从而最大程度地回收了冲渣水中的余热量，从而有效地避免了高炉冲渣水在热能采集过程中容易出现的结垢、析晶以及腐蚀现象，不但工艺流程简单、易操作，同时也可以较好地实现与高炉冲渣水系统的无缝对接，适用于各种不同的冲渣工艺流程。

真空相变换热原理

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