安钢高炉冲渣水余热利用现状与节能减排展望

李焕枝

（安阳钢铁集团公司能源环保管理处河南安阳455004）

安钢高炉冲渣水余热利用现状与节能减排展望

李焕枝

（安阳钢铁集团公司能源环保管理处河南安阳455004）

在介绍安钢现有的高炉冲渣水余热利用技术的基础上，重点对该项技术的应用及存在的问题进行了探讨，并展望了余热利用的发展方向，指出该项技术是可持续发展的，经济效益、环境效益和社会效益并重。

余热利用；节能减排；低温余热；冲渣水

随着能源与环境问题的日益突出，节能减排成为钢铁企业工作的重中之重。我国是一个水资源严重缺乏的国家，而钢铁行业又是工业生产用水大户。从我国钢铁企业用水现状来看，吨钢的消耗新水量平均为15.76m3，是发达国家5倍多。国内钢铁企业对废水的回收与利用还远远不够，潜力巨大。

如何提高废水的循环利用率，最大限度减少新水资源的消耗，改善水资源短缺的问题，逐渐成为钢铁行业可持续发展的重要制约因素。一方面，高炉冲渣水热量一部分流失对环境造成热污染；另一方面，采用动力锅炉蒸气用于采暖既消耗了能源，消耗了宝贵的蒸气资源，增加了企业采暖成本，影响企业经济效益，又污染了大气环境。高炉冲渣水作为一种低温废热源，具有温度稳定、流量大的特点，利用高炉冲渣水余热向小区供暖已成为节能与资源综合利用的最佳选择之一。安阳钢铁集团公司作为一家以钢材生产为主业的企业，一直忠实执行党和国家的节能减排方针政策，并在节能减排、环境保护领域取得了长足发展，充分发挥了企业的示范带动作用。

1　安钢高炉冲渣水余热利用现状

安钢五生活区是安钢的职工住宅区之一，采暖面积约14× 104m2，热源采用动力锅炉中温中压蒸气，蒸汽使用量约15 t/h～20t/h。目前由安钢东线采暖泵站利用高炉冲渣水余热进行供暖。

安钢目前有3座2000 m3以上级高炉，均采用INBA法水冲渣工艺，冲渣水余热均未回收利用。1#高炉是2200m3高炉，其正常生产时，冲渣水循环量为1200 m3/h，冲渣水温度在80℃以上，东、西两个INBA交替出渣，其中西INBA为双出铁口出渣，东INBA为单出铁口出渣。经测算，1#高炉冲渣水有效热量为25.54MW，按照本地区的采暖设计规范，具有供应约50×104m2的采暖能力。

安钢东线采暖泵站紧临1#高炉西INBA，对于利用1#高炉冲渣水余热实施东线采暖改造具有得天独厚的优势。首先，采暖泵站和INBA之间管道距离近、改造工程量小、投资省；其次，原有的采暖管网不用改动，将原有采暖泵站设施作为系统备用，提高系统的保障能力。由于现有东线采暖面积只有14×104m2，采用1#高炉西侧INBA冲渣水余热完成能够满足该小区供暖，更简化了采暖系统设计和减少了工程施工量。

利用1#高炉冲渣水余热实施东线采暖技术改造后，实际供回水温度为60℃/45℃，经过一个采暖季的运行，安钢东线采暖系统运行稳定，完全能够满足住宅小区的采暖需求，替代了之前的动力蒸气加热供暖的模式，节约动力蒸气15t/h～20t/h，节能效果显著。

总而言之，采用冲渣水余热回收装置供热系统进行供暖，既环保又节能，可全面提高能源利用效率，节省开支，提高供热质量，极大程度的缩减了供暖成本及生产成本。另外，能够优化高炉冲渣工艺，降低高炉冲渣水温度，减少水耗，减少渣棉量，改善水渣质量，降低渣棉环境污染。取代燃煤锅炉供热站或直接采用蒸气加热，把原来生产工艺需要冷却和处理掉的废热变废为宝，不但节约了能源和大量的财力取暖投入，而且减少了碳的排放，社会、经济和环保效益显著。

2　存在问题

2.1受小区供暖面积的制约，高炉冲渣水余热回收只采用1#高炉西侧INBA冲渣水热量，在东、西INBA交替冲渣时，供暖温度波动大，冲渣间隔时间长时需要补充蒸气以维持供水温度。

2.2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。另外，冲渣的波动性造成供水温度、压力、流量的波动，缩短管道的使用寿命。

2.3目前高炉冲渣水余热利用仍局限于冬季采暖，采暖期只有4个月，其余8个月时间仍没有经济合理的回收利用途径，造成余热资源的持续浪费。

3　前景与展望

3.1扩大采暖面积

安钢1#高炉冲渣水余热回收用于生活采暖项目的实施，是安钢全面实施生活采暖改造的试点，东线采暖改造的成功实施，给安钢下一步实施厂区和生活区采暖改造提供了基础和依据。

安钢厂区和生活区总采暖面积约170×104m2，除实施完成的东线采暖面积约14×104m2外，尚有约156×104m2的生活采暖没有改造，仍然利用动力蒸气作为热源直接采暖或进行间接换热，采暖季消耗动力蒸汽约150t/h～160t/h，严重影响了安钢余热余能利用水平和发电创效能力。

安钢目前还有2#3#两座大高炉均是采用INBA渣处理工艺，此外还有1#高炉富余的冲渣水余热。经测算，高炉冲渣水余热热量尚能满足140×104m2的建筑采暖需求，增加少量蒸气的情况下可以满足安钢156×104m2的厂区和住宅区供暖。因此，将结合现有采暖系统改造的成功经验，系统考虑厂区和生活社包括周边居民区的采暖改造问题，最大限度地回收利用高炉冲渣水余热，替代优质的动力蒸气用于发电。同时，针对1#高炉冲渣水余热回收项目中出现的问题，对3座高炉冲渣水余热回收进行统筹规划和设计，实现余热资源和采暖需求的合理匹配，一方面能够满足住宅小区的供暖需求，另一方面可以实现东、西INBA冲渣水热量全部回收，保证供暖温度的连续、稳定，节省高品质动力蒸气，为安钢节能降耗、挖潜增效提供新的增长点。

因此，回收利用高炉冲渣水余热用于生活供暖，是一项技术成熟、工艺完善、效果显著的环保和节能技术，该技术把原来生产工艺需要冷却和放散掉的废热变废为宝，取代现有的直接蒸气加热工艺，节约了宝贵的蒸气资源，不但可提高能源利用效率，提高供热质量，极大程度地节约能源消耗、缩减供暖成本及生产成本。

3.2利用发电技术回收余热

国内有其他钢铁企业利用双工质发电和温差发电技术这两项新技术进行高炉冲渣水余热回收利用，这两项技术都可以将低品位的冲渣水热能转化为电能，但是由于受到目前技术条件的制约，利用效率和经济性还较低，安钢将会在利用余热发电领域进行不断的尝试与研究，提高余热利用效率和经济性能达到节能减排的目的。

不论是利用余热供暖还是发电，都可以有效回收钢铁企业高炉冲渣水低温余热资源，提高企业经济效益，而且减少了热能排放，相应减少了碳的排放和减轻了大气污染，节能、环保、经济和社会效益显著，值得钢铁企业投入人力和财力研究并推广应用。

[1]王军根.高炉冲渣水的余热利用[J].工业用水与废水，2008,39（2），56-57.

[2]臧传宝.高炉冲渣水余热采暖的应用[J].山东冶金，2001,25（1），22-23.