余热变能源：高炉冲渣水余热回收技术创新与应用-北极星环保网

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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。

原标题：余热变能源———高炉冲渣水余热回收技术的创新与应用

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