高爐沖渣水專用換熱器的應(yīng)用

1、冶金之家網(wǎng)站高爐沖渣水專用換熱器的應(yīng)用高爐沖渣水專用換熱器的應(yīng)用劉杰，羅軍杰(秦皇島同力達冶金化工設(shè)備有限公司，河北秦皇島066000)摘要:針對高爐沖渣水懸浮物高、污物量大的特點，通過各種形式換熱器在沖渣水換熱實際應(yīng)用中的比較，設(shè)計了一種高爐沖渣水專用換熱器。該換熱器具有壓降小、傳熱效率高、不易結(jié)垢的特點，尤其在換熱介質(zhì)惡劣的工況下不易污堵且維護方便。實踐應(yīng)用證明，該換熱器可充分回收高爐沖渣水中的余熱，節(jié)能減排效果顯著，具有很高的推廣

2、與應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞:高爐沖渣水換熱器節(jié)能1沖渣水余熱回收的必要性沖渣水余熱回收的必要性高爐沖渣池是冶煉過程中最末端工藝，高爐煉鐵后產(chǎn)生的大量高溫爐渣通過沖渣水進行冷卻，這一過程中能夠產(chǎn)生大量溫度在70～85℃的熱水。通常，為了保證沖渣水的循環(huán)利用效果，需要將這部分沖渣水在沉淀過濾后引入空冷塔，降溫到50℃以下再次循環(huán)沖渣，或進行自然降溫后繼續(xù)循環(huán)沖渣，大量的熱量被白白損失，既造成了能源的浪費，又對環(huán)境造成了熱污染。高爐沖渣水低溫余熱的特

3、點是:熱源溫度較低，但其流量卻相當大。回收高爐沖渣水的余熱，既能節(jié)約能源，又能保護環(huán)境，具有重要的意義。目前，對沖渣水余熱的回收方式有:利用沖渣水采暖或作浴池用水沖渣水余熱發(fā)電。沖渣水余熱發(fā)電無疑是一種最有價值的研發(fā)方向，但其技術(shù)要求相當高，目前還處于研究階段。利用沖渣水采暖或作浴池用水，已被一些鋼廠采納使用，并帶來一定的經(jīng)濟效益。高爐水渣含有CaO、SiO2、MgO、Al2O3以及少量的Fe2O3，pH值大于7，顯弱堿性。水渣雜質(zhì)在沖

4、渣水中以固體顆粒或懸浮物的形式存在，日積月累，雜質(zhì)將會使采暖系統(tǒng)中的管道、閥門、散熱器發(fā)生大面積淤積、堵塞，所以高爐沖渣水作為采暖熱源不適于直接使用，而通過間接換熱的形式重復利用沖渣水進行采暖或作為浴池用水是首要方向。秦皇島同力達冶金化工設(shè)備有限公司集中科研力量，深入鋼廠反復研究、試驗，于2009年開發(fā)出高爐沖渣水專用換熱器，經(jīng)過實際工程的應(yīng)用，運行穩(wěn)定，成效顯著。高爐沖渣水專用換熱器于2011年獲國家實用新型專利(專利號:CN2011

5、132067.2)，適合換熱介質(zhì)在高懸浮物、高粘度等惡劣工況下的實體應(yīng)用。2沖渣水余熱回收的設(shè)備沖渣水余熱回收的設(shè)備2.1沖渣水專用換熱器沖渣水專用換熱器是由秦皇島同力達冶金化工設(shè)備有限公司的研發(fā)專利“螺旋扁管冷壓成型機”(專利號:200810054492.7)冷壓而成的螺旋狀扁管換熱元件制造而成的新型高效換熱器。螺旋扁管的截面為橢圓形，其管內(nèi)外流道均呈螺旋狀(見圖1)。沖渣水專用換熱器除了具有壓降小、傳熱效率高、不易結(jié)垢的特點，更具有

6、在換熱介質(zhì)高污物的環(huán)境下不污堵且維護簡易等特性。1)壓降小。冶金之家網(wǎng)站3沖渣水余熱回收的內(nèi)容及技術(shù)方案沖渣水余熱回收的內(nèi)容及技術(shù)方案3.1余熱回收應(yīng)用實例目前我國高爐沖渣水的余熱利用多以采暖為主，尤其北方的鋼廠，如河北鋼鐵集團遷安鑫達有限公司、河北鋼鐵集團唐山榮信鋼鐵有限公司、吉林遼源鑫達鋼鐵公司等企業(yè)采用高爐沖渣水專用換熱器，利用高爐沖渣水為廠區(qū)供暖，取得良好的運行效果，技術(shù)工藝非常成熟。某公司3座高爐，其沖渣水循環(huán)水量4200th

7、，70～85℃的低溫熱水，最少可提供48800kW熱量，按利用95%的熱效率，可供建筑面積近60萬m2的居民采暖、建筑面積8萬m2的廠區(qū)采暖及3000人職工洗浴。這些熱量不被利用，不但白白浪費掉，還對周圍環(huán)境造成熱污染。如果將除渣水的余熱代替住宅區(qū)的區(qū)域鍋爐房，不但居民采暖收益，還為國家節(jié)約燃煤，減輕了廠區(qū)內(nèi)的熱污染，杜絕了由于鍋爐房燃煤向大氣排放的二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、粉塵等大氣污染及鍋爐房排污造成的水污染，且沖渣水溫度的降低

8、，還可提高高爐爐渣的品質(zhì)，提高爐渣制成的水泥活性，這是一個利國利民的好項目。另外，該公司原廠區(qū)內(nèi)的8萬m2的綜合樓、辦公樓、宿舍、車間等采暖，是采用的蒸汽采暖，如果將高爐除渣水的余熱代替原來用于采暖的蒸汽，將蒸汽用于發(fā)電，可有效緩解電力不足。3.2余熱回收方案3.2.1技術(shù)參數(shù)的確定(見表2)3.2.2換熱器的選型居民及廠區(qū)采暖需供熱量42860kW，選用模塊式除渣水專用換熱器LXBGW－0.61.6－Ⅳ共4組，每組最大供熱量12000