【技术】钢铁工业放散蒸汽冷凝回用技术-第2页-北极星环保网

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1.2高炉水冲渣放散蒸汽回收

我国高炉的高温熔渣绝大多数采取水冲渣处理工艺，高炉冶炼所产的液态炉渣温度约为1400-1500℃，定时从渣口放出，通过渣沟流出，与冲渣水混合后，温度迅速降低到100℃以下。高温渣热量的30%被冲渣水吸收，使冲渣水温度从约70℃升至约90℃，热量的70%被冲渣水吸收蒸发为水蒸气，随蒸汽放散。处理每吨渣要消耗1立方米水，80%都是作为蒸汽放散的，高炉渣的显热高达60kgce/t，采用水冲渣工艺，不仅余热没有回收，还要消耗大量的补充水。冲渣产生的水蒸气也是产生雾霾的主要来源之一。

为了解决这些问题，国内某研究院计划通过合作研发风淬处理工艺，预期可以回收余热、节水，技术开发能否成功的关键是高炉渣能否得到利用和风淬粒化设备的可靠性。

从我国钢铁工业的实际出发，高炉水冲渣的蒸汽余热回收和节水技术开发应该分两步：首先是在现有水冲渣工艺的前提下，与冲渣水余热回收系统相结合，进行放散蒸汽冷凝回收技术的研发，回收的余热应先考虑钢企内部利用，比如用于冷轧系统替换蒸汽或统一用于采暖或供热水。国内某企业高炉冲渣水余热回收已经实现了1900万平米的供暖，停开几百台供热锅炉，取得了节煤、减少二氧化硫和氮氧化物排放量的效果，每平米一个采暖季的成本不到3元，企业和当地城市获得了显著的经济效益和社会效益。

从长远考虑，十分有必要研发既可回收高温渣余热、不消耗水，又不影响高炉渣作为建材利用的技术。转炉、电炉、铁合金等行业对渣处理工艺都有同样需求。

1.3连铸二冷蒸汽回收

连铸生产过程中，向高温连铸坯表面喷水冷却，喷水吸热后部分蒸发为水蒸气，被二冷排烟风机抽出去，通过烟囱放散。目前，还没有了解到回收连铸二冷蒸汽或二冷水余热的业绩。事实上，其节能的经济效益可以与高炉水冲渣相比较，并且连铸二冷蒸汽还比较干净、腐蚀性小、容易回收。连铸二冷放散的饱和湿烟气温度约为70℃，湿度约为359g/Nm3，回收余热和节水的潜力大。

1.4转炉一次除尘排烟除湿

转炉一次除尘有干法、湿法、半干法，目前干法排放干烟气，湿法、半干法都排放湿烟气，但无论哪种方法排放烟气湿度都在200-300g/Nm3，特别是湿法和半干法排放湿烟气，不利于放散煤气中CO的燃烧，CO是环保部门严禁排放的。国家要求转炉一次除尘工艺采用干法、新OG湿法改造，干法、新OG湿法、半干法都需要进行排烟除湿的技术改进，也就是都要排放干烟气，并且烟气湿度要降低到大气平均水平。

1.5湿熄焦排烟除湿

我国焦化厂有钢铁联合企业配套的，也有独立焦化厂。焦炭出炉到焦车上温度超过1400℃，需要熄火冷却到100℃以下。目前，我国钢铁工业大力推广干熄焦工艺，熄焦不用水、回收余热产生蒸汽用于发电和其他用途，焦炭强度提高。由于改造投资大、余热发电回收投资时间长，还有相当部分的焦炉沿用湿熄焦。保留利用湿熄焦的另一个重要原因是用于处理和消纳焦化废水，按照我国现行的焦化行业准入条件，焦化废水必须处理合格后回用，不得外排，湿熄焦把外排废水变成了外排蒸汽。

湿熄焦排放蒸汽量为0.5吨/吨焦，产生的蒸汽中还夹带着焦粉、焦化废水中残余的污染成分，湿熄焦已被列为淘汰的工艺技术。在淘汰前的过渡期，有必要进行回收蒸汽的技术改造，保留利用焦化废水的功能，但将放散的蒸汽冷凝回收，冷凝水经过适当处理可以作为补充新水，至少可以用于冷却和除尘。在回收冷凝水的过程中，回收蒸汽余热用于外供热，由于投资少、改造简单容易，特别是有回收余热的经济效益，可以采用合同能源管理模式解决企业的投资紧张问题。

1.6循环水冷却塔

如上所述，钢铁生产过程中以煤、电为主的综合能耗接近600kgce/t，相当大部分都直接或间接放散到大气中，而且主要是通过循环冷却水升温、降温散发到大气中。目前，循环水冷却设备多是开式冷却塔，通过环境干空气与循环冷却回水的热交换，降低循环水的温度到35℃以下，而干空气吸热吸湿后排入大气。估算循环水每降低5.5℃就会有1.2%的水分蒸发，带走2.3kJ/kg的热量。开式循环水冷却塔除了浪费能源和水以外，还有一个大问题，就是供水温度受当地大气温湿度的限制，难以进一步降低，甚至在热湿地区的夏季，供水温度还达不到要求，出水温度高达40-50℃。

从节水和节能角度出发，现有的开式循环水冷却塔应该改进或淘汰。结合实际，应分步进行：首先，可以采取放散蒸汽冷凝回收节水，其次保留现有的工艺和设备运行，增加其他并联冷却系统比如高温热泵，回收部分烟气的余热，解决夏季供水温度偏高问题，供水温度不受大气温度的限制。从长远看，首先还是要在尽可能的高温位回收余热，实现余热的回收利用，通过釜底抽薪减少循环水的冷却负荷，同时开发新的循环水冷却系统，充分利用地热、环境江河海水、冷空气等自然冷源，结合采用低投入、低成本的制冷技术比如蒸汽喷射式热泵，用少量低压饱和蒸汽制出大量的7℃空调冷水用于循环水冷却，可以将循环水供水温度降低到25℃以下，不仅节水，还能回收大量低温余热，替换洗浴和生活热水消耗的燃煤、天然气、电等能源，具有显著的经济效益和社会效益。

原标题：【技术】钢铁工业放散蒸汽冷凝回用技术

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