高爐沖渣水簡(jiǎn)介

高爐沖渣水作為一種低溫廢熱源，具有溫度穩(wěn)定、流量大的特點(diǎn)，如何讓沖渣水發(fā)揮余熱利用的效益，也逐漸成為一個(gè)研究課題。我國(guó)高爐爐渣處理工藝主要是水淬渣工藝方式。高爐內(nèi)1400℃-1500℃的高溫爐渣，經(jīng)渣口流出，在經(jīng)渣溝進(jìn)入沖渣流槽時(shí)，以一定的水量、水壓及流槽坡度，使水與熔渣流成一定的交角，沖擊淬化成合格的水渣。在煉鐵工序中，沖渣消耗的新水占新水總耗的50%以上。沖制1噸水渣大約消耗新水11.2噸，循環(huán)用水量約為10噸左右。按照我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)產(chǎn)量5億噸，按350千克渣比計(jì)算，僅用于沖渣的新水消耗就超過1.5億噸，占鋼鐵工業(yè)新水消耗的4%。由沖渣水帶走的高爐渣的物理熱量占煉鐵能耗的8%左右，大約相當(dāng)于21千克，標(biāo)煤（按350千克/噸鐵計(jì)算）。循環(huán)水池的水溫范圍60-85℃，屬于工業(yè)低溫廢熱源，如果不加以利用，這部分能量就會(huì)被浪費(fèi)。

對(duì)于高爐沖渣水的余熱利用，主要還是直接利用顯熱提供冬季采暖，這種利用方式技術(shù)簡(jiǎn)單、改造成本很低，但存在一些問題：

（1）沖渣水水量大，蘊(yùn)含的熱量很大，而一般廠區(qū)辦公樓的采暖負(fù)荷較小，不能夠?qū)_渣水的余熱能力完全發(fā)揮出來(lái)；

（2）采暖只適用于北方的城市冬季使用，夏季不需要，而南方城市一年四季都不需要采暖，因此這種方式存在局限性；

（3）沖渣水含有大量的雜質(zhì)，進(jìn)入管網(wǎng)后易造成堵塞，且供熱管網(wǎng)系統(tǒng)龐大，清洗難度很高。因此，研究高爐沖渣水余熱利用的新技術(shù)，最大程度是回收高爐沖渣水的余熱。

沖渣用水通常要求不高，滿足如下用水要求即可：水質(zhì)SS不高于400mg/L；粒徑不大于0.1 mm；水壓0.2~0.25 MPa；水溫不高于60℃；噸渣用水量8-12m³。

大量的水急劇熄滅熔渣時(shí)，首先使廢水的溫度急劇上升，甚至可以達(dá)到接近100℃。其次是受到渣的嚴(yán)重污染，使水的組成發(fā)生很大變化。一般如圖《沖渣廢水組成及水渣顆粒組成》所示。

廢水組成隨煉鐵原料、燃料成分以及供水中的化學(xué)成分不同而異。特別是冶煉鐵合金的廠，如錳鐵高爐還含有酚、氰、硫化物等有害物質(zhì)。

沖渣廢水的治理主要是對(duì)懸浮物和溫度的處理，但渣濾法和“INBA”法，實(shí)際上是使水在渣水分離過程中得到過濾，所以其廢水的懸浮物的質(zhì)量濃度比較低，一般情況下，“INBA”法從轉(zhuǎn)鼓下來(lái)的水中懸浮物的質(zhì)量濃度約為100mg/L，已經(jīng)可以滿足沖渣用水的要求。而渣濾法的水，其懸浮物的質(zhì)量濃度則更少。因此可以認(rèn)為，這兩種方法不需要設(shè)置專門的處理懸浮物的設(shè)施。

“拉薩法”則不然，該法在送脫水槽的渣泵吸水井（稱為粗粒分離槽）處，設(shè)有浮渣溢流裝置，稱為中間槽。中間槽的浮渣和水，需送至沉淀池進(jìn)行處理。而且脫水槽由于僅靠重力脫水，篩網(wǎng)孑」徑較大，脫出的水也需進(jìn)入沉淀池。所以“拉薩法”的水是需要進(jìn)行懸浮物處理的。對(duì)于沖渣廢水的懸浮物，應(yīng)視其水沖渣工藝（渣水分離方法）而定，設(shè)計(jì)手冊(cè)曾規(guī)定沖渣水懸浮物的質(zhì)量濃度小于400mg/L，應(yīng)改為小于200mg/L為宜。如果能處理到小于100mg/L則更好。水中懸浮物的質(zhì)量濃度越少，對(duì)設(shè)備和管道的磨損就越小，沖渣及冷卻塔噴嘴堵塞的可能性也越小，可以省去大量的檢修維護(hù)時(shí)間和費(fèi)用，保證沖水渣的連續(xù)生產(chǎn)。

高爐沖渣水排出時(shí)溫度大約85℃，將熱量傳遞給工質(zhì)，溫度降到50℃左右，再送到高爐供沖渣之用，從而回收了一定量的余熱。工質(zhì)在換熱器內(nèi)吸收熱量后變成80℃的過熱蒸氣，然后進(jìn)入氣輪機(jī)膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外輸出電能。做功后的工質(zhì)變成低壓過熱蒸氣，低壓過熱蒸氣進(jìn)入冷凝器放出熱量，變成低溫低壓的液體工質(zhì)，然后由工質(zhì)泵送到熱交換器中吸熱，再次變成過熱蒸氣去推動(dòng)氣輪機(jī)做功。如此連續(xù)循環(huán)，將熱水中的熱量源源不斷的提取出來(lái)，生成高品位的電能。

目前常用在低溫發(fā)電系統(tǒng)中的工質(zhì)有：低沸點(diǎn)有機(jī)物（如：氯乙烷、正戊烷、異戊烷等）、氟利昂工質(zhì)（如：R134a、R123、R142b、R600等）。沖渣水利用雙工質(zhì)發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性估算。以2000m3的高爐為例，各項(xiàng)基本參數(shù)均按常規(guī)考慮，采用雙工質(zhì)發(fā)電技術(shù)將其沖渣水的余熱回收發(fā)電。采用雙循環(huán)工質(zhì)進(jìn)行發(fā)電，其發(fā)電效率在3%左右，且系統(tǒng)復(fù)雜，可以考慮采用溫差發(fā)電技術(shù)。目前最普通、最便宜的溫差發(fā)電模塊，其發(fā)電效率可達(dá)到4%左右，而且溫差發(fā)電模塊的發(fā)電效率隨著納米技術(shù)的應(yīng)用以及使用溫度的提高存逐步增加。

目前在其他行業(yè)（如水泥行業(yè)余熱回收、地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目）中，已經(jīng)有雙工質(zhì)發(fā)電技術(shù)的成熟應(yīng)用，系統(tǒng)工作溫度都在100℃以上。而高爐沖渣水屬于較低溫的余熱源，其利用溫度只有70℃~80℃。今后發(fā)展方向主要在：①尋找適合沖渣水溫度的工作介質(zhì)：在該工作溫度區(qū)間內(nèi)要求具有較大的焓降；不燃、不爆、環(huán)保、無(wú)毒、廉價(jià)、來(lái)源豐富、進(jìn)排氣壓力適中；②改善現(xiàn)有技術(shù)，使之適合用于沖渣水的特殊條件。2100433B

《高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置》涉及清洗裝置，尤其涉及高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置 。

高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置專利目的

《高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置》旨在提供一種高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置，以達(dá)到換熱器邊工作邊清洗、不影響換熱器工作效率的目的 。

高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，《高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置》主要是通過下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置，由儲(chǔ)球罐、膠球泵及配套的管道、閥門組成。儲(chǔ)球罐中有一塊擋板，該擋板通過擋板手柄進(jìn)行控制，用于控制小球的收發(fā)；換熱器的沖渣水入水管通過分支管道連接發(fā)球閥門，發(fā)球閥門另一端依次連接膠球泵和儲(chǔ)球罐，儲(chǔ)球罐另一端的管道產(chǎn)生分支，分別連接正向收球閥門和反向收球閥門，正向收球閥門和反向收球閥門都通過分支管道連接換熱器的沖渣水出水管，沖渣水出水管中有一收球網(wǎng)，用于回收小球，該收球網(wǎng)通過收球網(wǎng)手柄控制正反向 。

《高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置》提供的高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置，針對(duì)沖渣水對(duì)換熱器的堵塞及停機(jī)清洗換熱器的問題，利用小球同沖渣水一起進(jìn)入換熱器的換熱管，通過小球來(lái)回碰撞換熱管及沖渣水對(duì)換熱管的沖刷作用對(duì)換熱器進(jìn)行在線清洗，解決了換熱器停機(jī)清洗的問題，提高了換熱器工作效率和沖渣水余熱回收效率，并且《高爐沖渣水換熱器在線清洗裝置》的清洗裝置的收球網(wǎng)在收球網(wǎng)手柄的控制下能夠來(lái)回翻轉(zhuǎn)，通過小球與收球網(wǎng)的正反面來(lái)回碰撞，減少收球網(wǎng)的堵塞，增加了自清洗功能，增強(qiáng)了清洗裝置的使用壽命和工作效率 。