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由于高炉冲渣水的流量远大于采暖系统的实际流量,为此,在主冲渣沟的一侧设置了一道闸门,对高炉冲渣水进行分流,使分流后的高炉冲渣水流量与采暖系统的实际流量基本相同,利用高炉冲渣水中的较大固体颗粒,在渣池与冲渣沟间设置了一道网孔口径为10 mm × 10 mm 的隔离网,高炉冲渣水经过2 级初级过滤进入沉淀沟后,被虹吸管导入4 个面积为30 m2 的沉淀池中。经过初级过滤的高炉冲渣水进入沉淀池后,通过由水渣、鹅卵石和钢丝网按丝匹配的过滤层渗入清水池,此过程可有效清除高炉冲渣水中绝大部分杂质。高炉冲渣水进入清水池后,由2 台ISR200- 150 - 400 型热水泵送入供暖主管道。此时,高炉冲渣水虽然已变清,但其中仍含有部分微小悬浮物。因此,在将高炉冲渣水送入采暖主管道前,首先将其送入2 台GIQ1000 - 16 型自清洗过滤器。自清洗过滤器中滤网的网孔口径为0. 1 mm× 0. 1 mm,可有效清除高炉冲渣水中的微小悬浮物。从而保证采暖用水清洁及管道畅通。
3 余热发电
基本原理为: 炼铁厂高炉冲渣水排出时温度为80 ℃ ~ 95 ℃,经沉淀清除杂质预处理后进人特殊设计的蒸发换热器和预热换热器,将高炉冲渣水热量传递给换热介质,温度降至约50 ℃,再送回高炉冲渣,从而回收一定量的余热。换热介质在换热器内吸收热量后变成80 ℃的过热蒸气,然后进入气轮机膨胀做功,带动发电机转动,输出电能。做功后的换热介质变成低压过热蒸气,进入冷凝器放出热量,变成低温、低压的液体换热介质,然后由泵送至换热器中吸热,再次变成过热蒸气推动气轮机膨胀做功。如此连续循环,将高炉冲渣水中的热量源源不断地提取出来,转换成电能。
冷凝器冷却方式包括水冷式和风冷式2 种。其中,水冷式冷凝器投资较低,投资回收期较短,但运行过程需补充冷却水; 风冷式冷凝器净发电量较少,但不需要冷却水,比较适合干旱缺水地区。
4 效益分析
( 1) 经济效益。技术在钢铁企业推广可减少钢企节能减排的压力,增加钢企非钢产业的收入。高炉冲渣水余热回收利用回收期短,经济效益显著,为钢厂发展非钢产业提供了新的途径。
( 2) 环境效益。高炉冲渣水高效回收利用技术可大大减轻或消除雾霾产生。北方地区采用高炉冲渣水余热回收,替换燃煤锅炉采暖( 或置换燃气锅炉的煤气用于发电) ,彻底解决了燃煤锅炉外排废气、SO2等污染物的排放,减轻或从源头上消除雾霾的发生。将高炉冲渣水余热回收用于低温余热发电,其市场前景广阔。
( 3) 社会效益。高炉冲渣水余热回收利用技术和创新管理“驱动”钢厂与城市绿色融合,开辟了城市与钢铁企业融合发展的新途径,为城市型钢铁企业的融合发展提供了新模式,为加速城市型钢厂绿色转型、融入城市经济圈提供了重要支撑。
5 结语
通过在西钢5#、6# 高炉实施高炉冲渣水余热利用,投运后节能效果显著,提高了公司二次能源利用水平,又优化了发展环境,具有较大的节能空间,在钢铁行业有着良好的应用前景。
参考文献
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