真空相變換熱技術(shù)在高爐沖渣水余熱集中供熱項(xiàng)目中的應(yīng)用

2015年10月15日09:07 

摘要

真空相變換熱技術(shù)是根據(jù)水的沸點(diǎn)隨壓力變化而變化的特性,通過(guò)降低環(huán)境的壓力,使得水在低壓環(huán)境下轉(zhuǎn)化為蒸汽,來(lái)提取工業(yè)余熱。本文針對(duì)真空相變技術(shù)在邯鄲鋼廠(chǎng)高爐沖渣水余熱集中供熱項(xiàng)目上的應(yīng)用,對(duì)余熱資源和水質(zhì)進(jìn)行了分析。針對(duì)沖渣水這一特殊的水質(zhì),易造成析晶結(jié)垢的特性,選取直熱機(jī)進(jìn)行換熱。經(jīng)實(shí)地檢測(cè),該設(shè)備運(yùn)行狀況良好,換熱量、傳熱溫差等各項(xiàng)主要指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,渣水側(cè)未發(fā)現(xiàn)明顯析晶、結(jié)垢以及腐蝕跡象。

關(guān)鍵詞:真空相變 工業(yè)余熱 高爐沖渣水余熱利用 集中供熱

前言

城市集中供熱是城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一,也是改善城市人居環(huán)境、改善城市大氣質(zhì)量、提高城市現(xiàn)代化水平的重要措施。但目前我國(guó)集中供熱所用能源仍以煤炭為主,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),北方地區(qū)冬季供暖能源消耗約折合1.7億噸標(biāo)煤。我國(guó)近年來(lái)頻繁出現(xiàn)的大面積霧霾天氣與供熱燃煤不無(wú)關(guān)系。

我國(guó)目前一次能源及各種余熱資源利用水平較低,根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)工業(yè)能源消費(fèi)量占總消費(fèi)量的70%以上,而能源利用率僅為30%,而余熱資源回收率僅34.9%,大量余熱以各種形式被排放到大氣中,僅在4個(gè)月供暖期內(nèi)的排放量就折合標(biāo)煤約1億噸。如果這些低品位工業(yè)余熱都得到科學(xué)有效的開(kāi)發(fā)利用,對(duì)我國(guó)集中供熱能耗模式將起到極大的優(yōu)化和改善。

邯鄲市熱力公司作為一家國(guó)有大型供熱公司,在新能源、新技術(shù)領(lǐng)域一直進(jìn)行積極的探索和嘗試,2014年為進(jìn)一步提高邯鄲市集中供熱的技術(shù)水平、節(jié)約能源、改善大氣質(zhì)量、提高供熱品質(zhì),結(jié)合邯鄲工業(yè)余熱和集中供熱管網(wǎng)現(xiàn)狀,與邯鄲鋼鐵集團(tuán)達(dá)成余熱開(kāi)發(fā)協(xié)議,采用該集團(tuán)的高爐沖渣水作為低位熱源,為邯鋼周邊約600萬(wàn)㎡既有供熱建筑進(jìn)行熱源改造。

2014年實(shí)施一期工程,利用邯鋼高爐沖渣水余熱實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)㎡供熱面積的熱源及管網(wǎng)改造,其中4、5號(hào)高爐沖渣水采用了哈爾濱工大金濤科技股份有限公司自主研發(fā)的真空相變換熱設(shè)備—“直熱機(jī)”作為沖渣水余熱的熱能采集設(shè)備。該設(shè)備采用真空相變?cè)?,使水質(zhì)比較復(fù)雜的沖渣水在真空環(huán)境下閃蒸,以相對(duì)清潔的水蒸氣進(jìn)入常規(guī)換熱設(shè)備進(jìn)行汽水換熱,從而有效的避免了高爐沖渣水在熱能采集過(guò)程中容易出現(xiàn)的結(jié)垢、析晶以及腐蝕現(xiàn)象。為冶金、化工、造紙等行業(yè)產(chǎn)生的水質(zhì)復(fù)雜的各類(lèi)工業(yè)廢水以及工藝循環(huán)水的余熱開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)有效解決途徑。

本文重點(diǎn)對(duì)邯鄲鋼廠(chǎng)高爐沖渣水余熱集中供熱項(xiàng)目的技術(shù)方案以及應(yīng)用情況進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的論述。

一、余熱資源分析

邯鋼4、5號(hào)高爐共用一個(gè)渣池,采用底濾法沖渣工藝,補(bǔ)水水源為污水處理廠(chǎng)二級(jí)排放水及部分焦化廢水。沖渣水原冷卻工藝為:4臺(tái)額定流量1120m³/h(三用一備)和3臺(tái)額定流量755 m³/h(兩用一備)的渣水泵將沖渣后的高溫沖渣水送至冷卻塔,冷卻后進(jìn)入涼水池,由另一套循環(huán)泵送至淬渣室再度進(jìn)行沖渣。上塔水溫約70℃左右,下塔水溫約為60℃左右。

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