目前,，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的能源費(fèi)用占總成本的比重約30%,，而鋼鐵生產(chǎn)過程中能源利用效率僅30%左右，產(chǎn)值占工業(yè)規(guī)模企業(yè)總產(chǎn)值的比例呈下降趨勢,。新能源（可再生能源）難以有效,、大規(guī)模使用,，成為鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排,、可持續(xù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。從企業(yè)實(shí)踐看,，成熟的節(jié)能技術(shù)已被國內(nèi)鋼鐵企業(yè)普遍采用,，新節(jié)能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用較少。因此,，基于清潔能源技術(shù)的發(fā)展,，有效推廣高爐沖渣水的余熱利用技術(shù)，對(duì)鋼鐵生產(chǎn)節(jié)能減排,、提高能源利用效率具有重要意義,。

高爐渣余熱資源品質(zhì)高

生產(chǎn)1噸生鐵要產(chǎn)生0.3噸—0.6噸爐渣，每噸爐渣約含有（1.26—1.88）×106千焦的顯熱,，相當(dāng)于45—60千克標(biāo)準(zhǔn)煤的能量,。回收高爐渣余熱可以提高能源利用效率,，減少二氧化碳排放量,，有助于改善鋼鐵企業(yè)的環(huán)境。

目前,，高爐渣溫度高達(dá)1400—1500攝氏度,，熱量大，屬高品質(zhì)的余熱資源,。大多數(shù)高爐渣處理方式為水淬處理,，在處理過程中消耗大量新水，約占煉鐵工序新水總耗的50%以上,。沖制1噸水渣大約消耗新水1噸—1.2噸,，循環(huán)水量約為10噸左右。由沖渣水帶走的高爐渣物理熱占煉鐵能耗的8%左右,。循環(huán)水池的水溫為700—850攝氏度,，屬于工業(yè)低溫廢熱源，如果不加以利用,，這部分能量就會(huì)被白白浪費(fèi),。

沖渣水余熱利用方式多

目前，沖渣水的利用方式主要有3種：一是采暖,、洗?。▏鴥?nèi)普遍采用的方式，技術(shù)相對(duì)成熟）,，二是海水淡化（受地理?xiàng)l件限制）,，三是低溫余熱發(fā)電技術(shù)（僅處于理論研究階段，目前沒有實(shí)施的項(xiàng)目）,。沖渣水余熱發(fā)電無疑是一個(gè)最有價(jià)值的研發(fā)方向,，但由于其技術(shù)要求相對(duì)較高,、投資回收期較長，目前還處于研究開發(fā)階段,。利用沖渣水進(jìn)行換熱,，然后向浴室、食堂,、游泳池供應(yīng)熱水,，或給居民樓供暖，這些方式目前被部分鋼廠采納,，并帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益,。

采暖、洗浴的發(fā)展,。將高爐沖渣水沉淀過濾后,，沖渣水進(jìn)入換熱器，通過水—水熱交換,，再通過循環(huán)泵將采暖水送至采暖用戶,、洗浴中心及食堂。降溫后,，沖渣水回到冷水池進(jìn)行沖渣使用,。

海水淡化的發(fā)展。高爐沖渣水經(jīng)過沉淀過濾后,，進(jìn)入換熱器內(nèi)與循環(huán)除鹽水進(jìn)行換熱,，被冷卻的沖渣水流入冷水池，進(jìn)行循環(huán)沖渣使用,。換熱器內(nèi)與高爐沖渣水換熱后產(chǎn)生的高溫?zé)崴?，通過管道進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行噴淋，高溫?zé)崴谡舭l(fā)壓力下閃蒸沸騰,，一部分熱水汽化成為蒸發(fā)壓力下的飽和蒸汽,，另一部分熱水在溫度降低到蒸汽溫度以下后，繼續(xù)回到換熱器中被加熱,。飽和蒸汽被送往海水淡化裝置進(jìn)行制水使用,，蒸汽凝結(jié)后經(jīng)過熱力除氧，給蒸汽發(fā)生器補(bǔ)水,。

低溫余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。高爐沖渣水經(jīng)過沉淀去除雜質(zhì)處理后,，進(jìn)入換熱器,，將熱量傳遞給工質(zhì)（R600），溫度降到40—50攝氏度,，再送到高爐供沖渣使用,，從而回收一定量的余熱,。工質(zhì)在換熱器內(nèi)吸收熱量后閃蒸變成80攝氏度的過熱蒸汽，然后進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功,，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),，對(duì)外輸出電能。做功后的工質(zhì)變成低壓蒸汽,，低壓蒸汽進(jìn)入冷凝器放出熱量,，變成低溫低壓的液體工質(zhì)，然后由凝結(jié)水泵送到熱交換器中吸熱,，再次變成過熱蒸汽去推動(dòng)汽輪機(jī)做功,。如此連續(xù)循環(huán)，將熱水中的熱量源源不斷地轉(zhuǎn)換成高品位的電能,。

換熱器在實(shí)踐中的應(yīng)用

3種沖渣水余熱利用方式都是采用換熱的形式,，通過熱交換再進(jìn)行使用。實(shí)際上,，由于含有CaO,、SiO2、MgO等,，高爐水渣pH值大于7,，呈弱堿性，水渣雜質(zhì)在沖渣水中以固體顆?；驊腋∥锏男问酱嬖?。所以，高爐沖渣水作為采暖熱源不適于直接使用,。沉淀過濾后,，通過間接換熱的形式重復(fù)利用沖渣水是主要研究方向。

受沖渣水水質(zhì)的影響,，換熱器在長期使用后會(huì)發(fā)生堵塞,。所以，換熱器的結(jié)構(gòu)形式是進(jìn)行良好換熱的關(guān)鍵,。目前使用的換熱器有板式換熱器,、螺旋板式換熱器、固定管板式換熱器,、管殼式換熱器以及沖渣水專用換熱器,。從使用效果來看，初期換熱效率都很高,，但使用一段時(shí)間后,，換熱器都會(huì)發(fā)生堵塞，而且很難清理，影響使用效果,。所以,，解決換熱器堵塞問題的關(guān)鍵是改變它的結(jié)構(gòu)形式。

考慮到?jīng)_渣水含有的雜質(zhì)會(huì)磨損換熱器,，給換熱器帶來損傷,，在不影響換熱效率的情況下，應(yīng)選用耐磨材質(zhì),。目前,，使用效果最好的是無錫不銹鋼材質(zhì)。此外,，還要注意以下幾點(diǎn)：

一是在換熱器前面加裝過濾設(shè)備,，過濾后水渣對(duì)管道的磨損減少，延長換熱器的使用壽命,；

二是采取多級(jí)換熱的方式,，擴(kuò)大換熱的面積，延長換熱的時(shí)間,，提高換熱效率,；

三是根據(jù)其他廠的使用經(jīng)驗(yàn)，換熱器選材要求要高,，必須選用無錫不銹鋼材質(zhì)等高質(zhì)量的換熱器,，避免堵塞、腐蝕管道等現(xiàn)象發(fā)生,；

四是采暖時(shí),，要對(duì)沖渣水參數(shù)進(jìn)行測試，掌握沖渣水流量,、出口溫度,、進(jìn)口溫度、渣水池穩(wěn)定溫度,、大氣溫度,、載熱量等參數(shù)變化規(guī)律；

五是由于采暖主要在冬季,，建議夏季針對(duì)職工洗浴用水,，在每個(gè)浴室設(shè)置蓄水池或水箱，貯存熱水,，并考慮保溫,。