安鋼高爐沖渣水余熱利用現狀與節能減排展望

李煥枝

（安陽鋼鐵集團公司能源環保管理處河南安陽455004）

安鋼高爐沖渣水余熱利用現狀與節能減排展望

李煥枝

（安陽鋼鐵集團公司能源環保管理處河南安陽455004）

在介紹安鋼現有的高爐沖渣水余熱利用技術的基礎上，重點對該項技術的應用及存在的問題進行了探討，并展望了余熱利用的發展方向，指出該項技術是可持續發展的，經濟效益、環境效益和社會效益并重。

余熱利用；節能減排；低溫余熱；沖渣水

隨著能源與環境問題的日益突出，節能減排成為鋼鐵企業工作的重中之重。我國是一個水資源嚴重缺乏的國家，而鋼鐵行業又是工業生產用水大戶。從我國鋼鐵企業用水現狀來看，噸鋼的消耗新水量平均為15.76m3，是發達國家5倍多。國內鋼鐵企業對廢水的回收與利用還遠遠不夠，潛力巨大。

如何提高廢水的循環利用率，最大限度減少新水資源的消耗，改善水資源短缺的問題，逐漸成為鋼鐵行業可持續發展的重要制約因素。一方面，高爐沖渣水熱量一部分流失對環境造成熱污染；另一方面，采用動力鍋爐蒸氣用于采暖既消耗了能源，消耗了寶貴的蒸氣資源，增加了企業采暖成本，影響企業經濟效益，又污染了大氣環境。高爐沖渣水作為一種低溫廢熱源，具有溫度穩定、流量大的特點，利用高爐沖渣水余熱向小區供暖已成為節能與資源綜合利用的最佳選擇之一。安陽鋼鐵集團公司作為一家以鋼材生產為主業的企業，一直忠實執行黨和國家的節能減排方針政策，并在節能減排、環境保護領域取得了長足發展，充分發揮了企業的示范帶動作用。

1　安鋼高爐沖渣水余熱利用現狀

安鋼五生活區是安鋼的職工住宅區之一，采暖面積約14× 104m2，熱源采用動力鍋爐中溫中壓蒸氣，蒸汽使用量約15 t/h～20t/h。目前由安鋼東線采暖泵站利用高爐沖渣水余熱進行供暖。

安鋼目前有3座2000 m3以上級高爐，均采用INBA法水沖渣工藝，沖渣水余熱均未回收利用。1#高爐是2200m3高爐，其正常生產時，沖渣水循環量為1200 m3/h，沖渣水溫度在80℃以上，東、西兩個INBA交替出渣，其中西INBA為雙出鐵口出渣，東INBA為單出鐵口出渣。經測算，1#高爐沖渣水有效熱量為25.54MW，按照本地區的采暖設計規范，具有供應約50×104m2的采暖能力。

安鋼東線采暖泵站緊臨1#高爐西INBA，對于利用1#高爐沖渣水余熱實施東線采暖改造具有得天獨厚的優勢。首先，采暖泵站和INBA之間管道距離近、改造工程量小、投資省；其次，原有的采暖管網不用改動，將原有采暖泵站設施作為系統備用，提高系統的保障能力。由于現有東線采暖面積只有14×104m2，采用1#高爐西側INBA沖渣水余熱完成能夠滿足該小區供暖，更簡化了采暖系統設計和減少了工程施工量。

利用1#高爐沖渣水余熱實施東線采暖技術改造后，實際供回水溫度為60℃/45℃，經過一個采暖季的運行，安鋼東線采暖系統運行穩定，完全能夠滿足住宅小區的采暖需求，替代了之前的動力蒸氣加熱供暖的模式，節約動力蒸氣15t/h～20t/h，節能效果顯著。

總而言之，采用沖渣水余熱回收裝置供熱系統進行供暖，既環保又節能，可全面提高能源利用效率，節省開支，提高供熱質量，極大程度的縮減了供暖成本及生產成本。另外，能夠優化高爐沖渣工藝，降低高爐沖渣水溫度，減少水耗，減少渣棉量，改善水渣質量，降低渣棉環境污染。取代燃煤鍋爐供熱站或直接采用蒸氣加熱，把原來生產工藝需要冷卻和處理掉的廢熱變廢為寶，不但節約了能源和大量的財力取暖投入，而且減少了碳的排放，社會、經濟和環保效益顯著。

2　存在問題

2.1受小區供暖面積的制約，高爐沖渣水余熱回收只采用1#高爐西側INBA沖渣水熱量，在東、西INBA交替沖渣時，供暖溫度波動大，沖渣間隔時間長時需要補充蒸氣以維持供水溫度。

2.2沖渣水含有大量的雜質，進入管網后易造成堵塞，且供熱管網系統龐大，清洗難度很高。另外，沖渣的波動性造成供水溫度、壓力、流量的波動，縮短管道的使用壽命。

2.3目前高爐沖渣水余熱利用仍局限于冬季采暖，采暖期只有4個月，其余8個月時間仍沒有經濟合理的回收利用途徑，造成余熱資源的持續浪費。

3　前景與展望

3.1擴大采暖面積

安鋼1#高爐沖渣水余熱回收用于生活采暖項目的實施，是安鋼全面實施生活采暖改造的試點，東線采暖改造的成功實施，給安鋼下一步實施廠區和生活區采暖改造提供了基礎和依據。

安鋼廠區和生活區總采暖面積約170×104m2，除實施完成的東線采暖面積約14×104m2外，尚有約156×104m2的生活采暖沒有改造，仍然利用動力蒸氣作為熱源直接采暖或進行間接換熱，采暖季消耗動力蒸汽約150t/h～160t/h，嚴重影響了安鋼余熱余能利用水平和發電創效能力。

安鋼目前還有2#3#兩座大高爐均是采用INBA渣處理工藝，此外還有1#高爐富余的沖渣水余熱。經測算，高爐沖渣水余熱熱量尚能滿足140×104m2的建筑采暖需求，增加少量蒸氣的情況下可以滿足安鋼156×104m2的廠區和住宅區供暖。因此，將結合現有采暖系統改造的成功經驗，系統考慮廠區和生活社包括周邊居民區的采暖改造問題，最大限度地回收利用高爐沖渣水余熱，替代優質的動力蒸氣用于發電。同時，針對1#高爐沖渣水余熱回收項目中出現的問題，對3座高爐沖渣水余熱回收進行統籌規劃和設計，實現余熱資源和采暖需求的合理匹配，一方面能夠滿足住宅小區的供暖需求，另一方面可以實現東、西INBA沖渣水熱量全部回收，保證供暖溫度的連續、穩定，節省高品質動力蒸氣，為安鋼節能降耗、挖潛增效提供新的增長點。

因此，回收利用高爐沖渣水余熱用于生活供暖，是一項技術成熟、工藝完善、效果顯著的環保和節能技術，該技術把原來生產工藝需要冷卻和放散掉的廢熱變廢為寶，取代現有的直接蒸氣加熱工藝，節約了寶貴的蒸氣資源，不但可提高能源利用效率，提高供熱質量，極大程度地節約能源消耗、縮減供暖成本及生產成本。

3.2利用發電技術回收余熱

國內有其他鋼鐵企業利用雙工質發電和溫差發電技術這兩項新技術進行高爐沖渣水余熱回收利用，這兩項技術都可以將低品位的沖渣水熱能轉化為電能，但是由于受到目前技術條件的制約，利用效率和經濟性還較低，安鋼將會在利用余熱發電領域進行不斷的嘗試與研究，提高余熱利用效率和經濟性能達到節能減排的目的。

不論是利用余熱供暖還是發電，都可以有效回收鋼鐵企業高爐沖渣水低溫余熱資源，提高企業經濟效益，而且減少了熱能排放，相應減少了碳的排放和減輕了大氣污染，節能、環保、經濟和社會效益顯著，值得鋼鐵企業投入人力和財力研究并推廣應用。

[1]王軍根.高爐沖渣水的余熱利用[J].工業用水與廢水，2008,39（2），56-57.

[2]臧傳寶.高爐沖渣水余熱采暖的應用[J].山東冶金，2001,25（1），22-23.