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1 引言

高炉是钢铁企业的核心设备，其冶炼过程中产生约1300 ℃的热态红渣，每千克红渣蕴含959.85kJ/kg 热量。若高炉渣铁比为1:4，则日产5000 t 铁的高炉会产生1250 t 红渣，携带热量相当于41 t 标煤。

红渣沿沟道进入冲渣池，与冲渣水快速接触温度骤降，被破碎成细小渣粒，冲渣水温度被加热到85 ℃左右，同时产生一部分常压的冲渣蒸汽。冲渣水水温为60~95 ℃，蕴含了巨大热量，但其中含有大量固体颗粒和矿物纤维，并具有腐蚀性，很难利用其热量。在未利用冲渣水余热资源的情况下，冲渣水被送入冷却塔降温冷却至45 ℃，再次送到渣沟冲渣，而冲渣蒸汽则排入大气中。此循环造成余热资源浪费。

2 现行高炉冲渣水余热利用方式

2.1 采暖

高炉冲渣水采暖是国内比较成熟的技术，其基本工艺流程为：高炉冲渣水通过冲渣水泵输送至换热站，然后经冲渣水过滤器将冲渣水中的固体颗粒和悬浮物过滤，再通过换热器与采暖水换热回到冲渣池中。

这种利用方式技术简单、改造成本很低，但存在一些问题：(1)冲渣水水量大，蕴含的热量很大，而一般厂区办公楼的采暖负荷较小，不能够将冲渣水的余热能力完全发挥出来;(2)采暖只适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，因此这种方式存在局限性;(3)冲渣水含有大量的杂质，进入管网后易造成堵塞，且供热管网系统庞大，清洗难度很高。

2.2 余热发电

冲渣水余热发电技术目前还处于研究实验阶段。系统工作原理为，高炉冲渣水排出时温度大约85 ℃，经过沉淀除杂预处理后进入特殊设计的换热器，在此将热量传递给工质，温度降到50 ℃左右，再送到高炉供冲渣使用，从而回收了一定量的余热。工质在换热器内吸收热量后变成80 ℃的过热蒸汽，然后进入气轮机膨胀做功，带动发电机转动，对外输出电能。做功后的工质变成低低压过热蒸汽，低低压过热蒸汽进入冷凝器放出热量，变成低温低压的液体工质，然后由工质泵送到热交换器中吸热，再次变成过热蒸汽去推动汽轮机作功。如此连续循环，将热水中的热量源源不断的提取出来，生成高品位的电能。

目前在其他行业已经有余热发电技术的成熟应用，系统工作温度都在100 ℃以上，而高炉冲渣水属于较低温的余热源，其利用温度只有70~80 ℃，因此该项技术仍在研究阶段。

3 高炉冲渣水余热利用新技术———用于热法海水淡化

高炉在炼铁工艺过程中，为实现冲渣水及冲渣蒸汽余热的有效利用，本着节能减排可持续发展的战略原则，某钢铁公司拟采用对高炉冲渣水余热进行回收用于海水淡化。低温多效蒸馏海水淡化技术具有可利用低温余热、变负荷调节能力大、系统热效率高等优点。将冲渣水余热作为多效蒸馏海水淡化热源，变废为宝的同时，可进一步降低公司总体能耗，具有可观的经济效益和社会效益。

3.1 工艺系统流程

结合钢铁厂低温多效蒸馏海水淡化装置蒸汽使用情况，提出以下工艺系统流程。冲渣废水温度约90 ℃，可用于换热的流量为2880 t/h，需要制备出温度为70 ℃，流量为100 t/h 的饱和蒸汽，根据上述数据，可采用如下的工艺方案，如图1 所示。炼铁高炉冲渣水经沉淀过滤后，进入换热器内与循环除盐水进行换热，被冷却下来的冲渣水流入凝结水池，进行循环冲渣使用;除盐水在换热器内与高炉冲渣水换热后，形成高温热水，通过管道进入闪蒸罐进行喷淋，高温热水在蒸发压力下闪蒸沸腾，一部分热水汽化成为蒸发压力下的饱和蒸汽，另一部分热水温度降低到蒸汽温度以下，继续回换热器中被加热。饱和蒸汽送往低温多效海水淡化进行蒸发制水。MED装置变负荷调节能力为50%~100%，可随高炉冶炼频率变负荷调节产水能力，稳定运行。

3.2 可行性分析

原标题：高炉冲渣水余热用于海水淡化技术探讨

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