[發明專利]一種高爐沖渣水余熱利用系統及方法

有效

• 申請號: 201610499454.7
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107557506B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 徐偉;王東山;于海斌;王罡世;孟凡雙;張天賦;王永;陳鵬;胡紹偉;馬光宇
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21B3/08
• 分類號: C21B3/08;C21B3/06;F27D17/00
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本發明公開一種實用有效高爐沖渣水余熱利用系統及方法，能夠充分利用高爐沖渣水余熱，并從本質上解決了沖渣水換熱過程中的結垢、腐蝕、堵塞問題，提高沖渣水余熱利用的安全可靠性，具有節約能源、降低維護成本和保護環境等特點。

技術領域

本發明涉及一種高爐沖渣水余熱利用系統及方法，屬于鋼鐵行業的節能環保技術領域。

背景技術

高爐煉鐵工藝中產生大量高溫熔渣，溫度可達1500℃左右，是一種巨大的余熱資源；鋼廠常用水淬的方法將高爐渣進行冷卻，冷卻過程中產生70℃～90℃的沖渣水和乏蒸汽。目前，國內鋼鐵企業對高爐沖渣水余熱主要應用于冬季取暖、加熱生活熱水、熱泵供暖/制冷、海水淡化及余熱發電等領域。其中，國內北方鋼鐵企業的沖渣水余熱利用主要以冬季供暖為主，且主要采用的是沖渣水直接供暖技術。但高爐沖渣水直接用于采暖存在如下兩個主要問題：

(1)水質的處理問題。我國高爐水渣處理多采用底濾式沖渣池，高爐水渣主要成分為CaO、SiO₂、MgO、Al₂O₃以及少量的Fe₂O₃，pH值大于7，略顯堿性。水渣雜質在沖渣水中以固體顆粒或懸浮物的形式存在。由于沖渣水在渣池中沉淀后仍然含有很多的爐渣雜質，不能滿足采暖水質的要求，所以沖渣水必須經過過濾后才能進入采暖系統。一般過濾系統包括沉淀池和過濾池，占用場地大，投資大，不適合改造工程。

(2)管道的結垢問題，雖然經過過濾，但是沖渣水中仍有一定量的固體渣粒，會形成沉積垢，同時，系統腐蝕產物也會形成銹垢，由此引起的管道的腐蝕、堵塞、結垢問題，致使維護費用居高不下。如果在進入散熱器的支管或者散熱器內堵塞，就會直接影響室內供暖溫度。

為了克服上述沖渣水直接供暖帶來的弊端，沖渣水間接換熱供暖技術逐漸發展起來。采用間接供暖工藝流程的關鍵在于沖渣水的處理及沖渣水-水換熱器的選擇。

通過查新，檢索到一些相關的專利與文章，如專利CN101564616A公開一種高爐沖渣水凈化系統及其方法。該方法設一個或幾個過濾器進行含懸浮細渣的沖渣水凈化，并以反沖洗水泵將凈水逆向注入過濾器，恢復過濾性能。該方法實現了高效率的渣水凈化，避免了細渣進入后續的換熱系統，影響換熱效果。但該方法沒有考慮沖渣水中渣棉析出的問題，沖渣水進入換熱系統后，仍會造成系統的結垢、堵塞。

CN102829656A公開一種高爐沖渣水換熱器。該換熱器是一種殼管式換熱器，其中循環水進出口之間為換熱器的板程，換熱器的殼程為沖渣水流道。并認為該換熱器熱效率高，通污能力強，可隨時清洗排污，便于檢查維修。該換熱器為殼管式換熱器，殼程為沖渣水流道，由于殼程流道較寬，通污能力會較強，但換熱效率不會太高。

CN103834754A公開一種高爐明特法沖渣水余熱利用三聯供系統。該系統粒化裝置、渣水分離裝置、沉淀池、沉淀蓄熱池；沉淀蓄熱池中沖渣水通過余熱供水泵組進入換熱裝置換熱，換熱后的用戶水用于供暖、制冷及脫濕鼓風機用戶；該設有沉淀、蓄熱及過濾裝置可提高系統水質，設有化學清洗裝置，可延長換熱裝置使用壽命。但該系統仍沒有解決換熱裝置內的結垢、堵塞問題，只能通過化學清洗裝置進行后處理，仍會降低換熱裝置的使用效率。

綜上所述，高爐沖渣水余熱利用系統或方法還存在諸多問題。主要體現在現有余熱利用系統或方法沒有從本質上解決沖渣水中的懸浮物、腐蝕性雜質等及沖渣水中渣棉析出問題，這會使得沖渣水造成換熱系統中出現結垢、腐蝕、堵塞問題，造成沖渣水余熱利用系統在運行方面存在安全、效率問題。因此，探尋更加實用有效的高爐沖渣水余熱利用系統及方法是非常必要的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提出了一種實用有效高爐沖渣水余熱利用系統及方法，能夠充分利用高爐沖渣水余熱，從本質上解決了沖渣水換熱過程中的結垢、腐蝕、堵塞問題，提高沖渣水余熱利用的安全可靠性，并降低沖渣水中乏蒸汽對周邊環境的不利影響。