第25卷 第1期2003年2月
山 东 冶 金Shandong Metallurgy
Vol. 25, NO. 1February 2003
高炉冲渣水余热采暖的应用
臧传宝
(济南钢铁集团总公司 第二动力厂, 山东济南250100)
摘 要:将高炉冲渣水进行分级过滤、沉淀, 利用冲渣水的余热, 建立了高炉冲渣水余热供暖供热系统。该系统投资少、见
效快、设备简单、热能利用高, 既节约了能源, 又降低了消耗, 有效地解决了职工冬季采暖的问题, 5年创效益958. 8万元。
关键词:高炉; 冲渣水; 余热采暖系统; 沉淀; 过滤器
中图分类号:T K 11+5 文献标识码:B 文章编号:1004-4620(2003) 01-0022-02
Waste Heat Heating Application of Washing Blast Furnace Slag Water
ZANG Chuan -bao
(No. 2Pow er Plant of J inan Iron and Steel Group, Jinan 250100, China)
Abstract :T hrough carryi n g out fractional fi ltration, depositing and using the w aste h eat of w ashing blast furnace slag w ater, the h eating and district heating line system is set up . Th is system has many advantages such as investment less , acting quick er , the equipment used simpler, and heat utilization effi ciency high , so it saves energy, decreases consumption, and settles the heating of employee in w inter and the benefit is up to 9. 588m il lion Yuan within 5years.
Key words :blast furnace; washing sl ag w ater; w aste heat heating system ; depositi n g; filter
济南钢铁集团总公司(简称济钢) 二区第二炼铁厂现有120m 高炉1座, 160m 高炉1座, 高炉利用
系数3. 5t /m 3. d , 冲渣能力400m 3/h , 冲渣水冬季最低水温49℃。在进行余热利用前, 冲渣水通过渣池进入晾水池, 自然冷却至28℃左右循环使用, 巨大的热能无功消耗。为节约能源、利用余热, 最大限度地改善职工的冬季供暖条件, 决定进行一系列技术和工艺改造, 利用高炉冲渣水建立余热供暖系统。
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设施一次性投资外, 不消耗任何原燃料, 运行费用极低。建立余热采暖系统, 不仅能产生很大的经济效益, 而且还能够解决济钢二区2410户居民的冬季采暖问题。
从工艺角度讲, 高炉水冲渣是冶炼过程的最末端工艺, 利用冲渣水进行换热采暖, 与高炉冶炼过程不产生实际性的交叉, 对高炉的冶炼工艺不会产生任何影响。在济钢第二炼铁厂渣池与渣场之间有100m ×80m 的空地, 无重要设施, 其拆除费用低; 场地紧邻渣沟, 冲渣水热损失少, 适合建换热站、沉淀池。冲渣水采暖运行工艺简单, 设备自动化程度高, 配置2岗, 即可满足系统正常运行及调节。另外, 值得注意的是, 高炉水渣主要成分为CaO 、SiO 2、MgO 、Al 2O 3以及少量的Fe 2O 3, pH 值大于7, 略显碱性。水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在, 而水是换热采暖的主要介质, 水中杂质若不有效地清除, 日积月累, 杂质将会使采暖系统中的管道、阀门、散热器发生大面积淤积、堵塞。因此, 水质处理是本次改造的关键。
1 利用冲渣水余热采暖的可行性分析
高炉冲渣水冬季平均水温53℃, 即使在最寒冷的夜晚仍保持在49℃, 由于冲渣水循环重复使用,
热值会不断增高。根据水温及室内采暖面积合理布置散热器, 完全可以保证室内温度在17℃以上。冲渣水采暖是废弃能源的再利用, 除进行必要的设备、
收稿日期:2002-05-24
作者简介:臧传宝(1968-) , 男, 山东五莲县人。济钢第二动力厂工程师, 主要从事济钢第二工业区大型冶金设备维修及技术改造工作。
钢耗水由改造前的6. 67m 3降低到改造后的0. 87m 3, 彻底杜绝了使用地下一次新水, 补水采用济钢第二动力厂制氧机冷却循环水。系统改造后, 年节约地下新水315. 78万m 3, 年经济效益达631. 56
万元, 既节约了地下水资源, 又减少了环境污染, 保障了水资源的科学使用。
臧传宝 高炉冲渣水余热采暖的应用 2003年第1期
2 水质处理及采暖系统的建立
2. 1 冲渣水中较大颗粒物的清除
由于高炉冲渣水的流量远大于采暖所需的实际流量, 为此, 在主冲渣沟的一侧设置一道闸门, 利用冲渣水的分支进行换热采暖。同时, 为有效地清除水渣中的较大固体颗粒, 在渣池与渣沟间设置一道网径为20mm ×20m m 的隔离网, 在渣沟与沉淀沟间的闸门处设置一道网径为10mm ×10mm 的隔离网, 冲渣水经过两级初级过滤进入沉淀沟。然后, 经过初级处理的冲渣水, 利用“虹吸管”导入4个6m ×5m 的沉淀池中(见图1)
。
图3 过滤器配置图
2. 3. 1 管件、散热器轻微堵塞的清除 当冲渣水进入用户后, 由于管路设计、布局等方面不合理因素的影响, 在局部可能会发生轻微的堵塞、淤积。为有效解决该问题, 将传统的地下管廊布管方式改为地上布管, 且每一单元具有独立的供、回水系统, 子系统互相不交叉。同时, 设计安装了子系统自清洗装置(见图4) 。装置的使用说明如下:
关闭阀门2、4, 开启阀门1、3, 利用供水的压力冲洗子系统;
关闭阀门1、3, 开启阀门2、4, 利用回水的压力
冲洗子系统。
图1 沉淀池示意图
2. 2 冲渣水悬浮物的清除
冲渣水进入沉淀池后, 通过由水渣、鹅卵石、钢丝网按级匹配的过滤层, 渗入清水池(见图2) , 此过
程可以有效地清除冲渣水中绝大部分杂质。
图4 自清洗装置
2. 3. 2 主管路轻微堵塞的清除 为彻底解决主管路轻微堵塞的问题, 采取了两条措施:一是在主供水管、主回水管之间设置联络阀, 在采暖开始及结束时, 首先接通联络阀, 全面清洗主管道; 二是选用大功率水泵, 利用大流速、大流量, 不仅能有效地解决管路淤积, 还能够大幅度减小冲渣水热量的自然散失, 保证了供暖质量。
图2 过滤层分级图
3 运行效果及经济效益分析
该系统自1997年11月投用以来, 已安全稳定运行了5年, 满足了济钢二区2410户、13万m 采暖面积的需求。经济效益分析:水泵、过滤器电机年耗电1003250kW ・h , 单价按0. 45元/kW ・h 计; 自清洗装置年耗水18000m , 单价按2. 00元/m 计;
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集中供热按每采暖季18. 5元/m 计算, 则5年共产生效益958. 8万元。
实践证明, 高炉冲渣水余热采暖系统投资少、见效快, 设备简单, 热能利用高, 推广应用前景广阔。
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冲渣水进入清水池后, 利用2台型号为ISR200-150-400的水泵将冲渣水送入供暖管道。此时, 冲渣水从表面看虽已变清, 但水中仍含有部分微小
的悬浮物。因此, 将冲渣水在进入采暖主管道前, 首先送入2台GLQ1000—16自清洗过滤器。自清洗过滤器中滤网的网格为0. 10mm ×0. 10m m, 能够有效地清除冲渣水中微小的悬浮物, 从而保证采暖用水的清洁及管路的畅通(见图3)
。
2. 3 管件、散热器、主管路轻微堵塞的清除
第25卷 第1期2003年2月
山 东 冶 金Shandong Metallurgy
Vol. 25, NO. 1February 2003
高炉冲渣水余热采暖的应用
臧传宝
(济南钢铁集团总公司 第二动力厂, 山东济南250100)
摘 要:将高炉冲渣水进行分级过滤、沉淀, 利用冲渣水的余热, 建立了高炉冲渣水余热供暖供热系统。该系统投资少、见
效快、设备简单、热能利用高, 既节约了能源, 又降低了消耗, 有效地解决了职工冬季采暖的问题, 5年创效益958. 8万元。
关键词:高炉; 冲渣水; 余热采暖系统; 沉淀; 过滤器
中图分类号:T K 11+5 文献标识码:B 文章编号:1004-4620(2003) 01-0022-02
Waste Heat Heating Application of Washing Blast Furnace Slag Water
ZANG Chuan -bao
(No. 2Pow er Plant of J inan Iron and Steel Group, Jinan 250100, China)
Abstract :T hrough carryi n g out fractional fi ltration, depositing and using the w aste h eat of w ashing blast furnace slag w ater, the h eating and district heating line system is set up . Th is system has many advantages such as investment less , acting quick er , the equipment used simpler, and heat utilization effi ciency high , so it saves energy, decreases consumption, and settles the heating of employee in w inter and the benefit is up to 9. 588m il lion Yuan within 5years.
Key words :blast furnace; washing sl ag w ater; w aste heat heating system ; depositi n g; filter
济南钢铁集团总公司(简称济钢) 二区第二炼铁厂现有120m 高炉1座, 160m 高炉1座, 高炉利用
系数3. 5t /m 3. d , 冲渣能力400m 3/h , 冲渣水冬季最低水温49℃。在进行余热利用前, 冲渣水通过渣池进入晾水池, 自然冷却至28℃左右循环使用, 巨大的热能无功消耗。为节约能源、利用余热, 最大限度地改善职工的冬季供暖条件, 决定进行一系列技术和工艺改造, 利用高炉冲渣水建立余热供暖系统。
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设施一次性投资外, 不消耗任何原燃料, 运行费用极低。建立余热采暖系统, 不仅能产生很大的经济效益, 而且还能够解决济钢二区2410户居民的冬季采暖问题。
从工艺角度讲, 高炉水冲渣是冶炼过程的最末端工艺, 利用冲渣水进行换热采暖, 与高炉冶炼过程不产生实际性的交叉, 对高炉的冶炼工艺不会产生任何影响。在济钢第二炼铁厂渣池与渣场之间有100m ×80m 的空地, 无重要设施, 其拆除费用低; 场地紧邻渣沟, 冲渣水热损失少, 适合建换热站、沉淀池。冲渣水采暖运行工艺简单, 设备自动化程度高, 配置2岗, 即可满足系统正常运行及调节。另外, 值得注意的是, 高炉水渣主要成分为CaO 、SiO 2、MgO 、Al 2O 3以及少量的Fe 2O 3, pH 值大于7, 略显碱性。水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在, 而水是换热采暖的主要介质, 水中杂质若不有效地清除, 日积月累, 杂质将会使采暖系统中的管道、阀门、散热器发生大面积淤积、堵塞。因此, 水质处理是本次改造的关键。
1 利用冲渣水余热采暖的可行性分析
高炉冲渣水冬季平均水温53℃, 即使在最寒冷的夜晚仍保持在49℃, 由于冲渣水循环重复使用,
热值会不断增高。根据水温及室内采暖面积合理布置散热器, 完全可以保证室内温度在17℃以上。冲渣水采暖是废弃能源的再利用, 除进行必要的设备、
收稿日期:2002-05-24
作者简介:臧传宝(1968-) , 男, 山东五莲县人。济钢第二动力厂工程师, 主要从事济钢第二工业区大型冶金设备维修及技术改造工作。
钢耗水由改造前的6. 67m 3降低到改造后的0. 87m 3, 彻底杜绝了使用地下一次新水, 补水采用济钢第二动力厂制氧机冷却循环水。系统改造后, 年节约地下新水315. 78万m 3, 年经济效益达631. 56
万元, 既节约了地下水资源, 又减少了环境污染, 保障了水资源的科学使用。
臧传宝 高炉冲渣水余热采暖的应用 2003年第1期
2 水质处理及采暖系统的建立
2. 1 冲渣水中较大颗粒物的清除
由于高炉冲渣水的流量远大于采暖所需的实际流量, 为此, 在主冲渣沟的一侧设置一道闸门, 利用冲渣水的分支进行换热采暖。同时, 为有效地清除水渣中的较大固体颗粒, 在渣池与渣沟间设置一道网径为20mm ×20m m 的隔离网, 在渣沟与沉淀沟间的闸门处设置一道网径为10mm ×10mm 的隔离网, 冲渣水经过两级初级过滤进入沉淀沟。然后, 经过初级处理的冲渣水, 利用“虹吸管”导入4个6m ×5m 的沉淀池中(见图1)
。
图3 过滤器配置图
2. 3. 1 管件、散热器轻微堵塞的清除 当冲渣水进入用户后, 由于管路设计、布局等方面不合理因素的影响, 在局部可能会发生轻微的堵塞、淤积。为有效解决该问题, 将传统的地下管廊布管方式改为地上布管, 且每一单元具有独立的供、回水系统, 子系统互相不交叉。同时, 设计安装了子系统自清洗装置(见图4) 。装置的使用说明如下:
关闭阀门2、4, 开启阀门1、3, 利用供水的压力冲洗子系统;
关闭阀门1、3, 开启阀门2、4, 利用回水的压力
冲洗子系统。
图1 沉淀池示意图
2. 2 冲渣水悬浮物的清除
冲渣水进入沉淀池后, 通过由水渣、鹅卵石、钢丝网按级匹配的过滤层, 渗入清水池(见图2) , 此过
程可以有效地清除冲渣水中绝大部分杂质。
图4 自清洗装置
2. 3. 2 主管路轻微堵塞的清除 为彻底解决主管路轻微堵塞的问题, 采取了两条措施:一是在主供水管、主回水管之间设置联络阀, 在采暖开始及结束时, 首先接通联络阀, 全面清洗主管道; 二是选用大功率水泵, 利用大流速、大流量, 不仅能有效地解决管路淤积, 还能够大幅度减小冲渣水热量的自然散失, 保证了供暖质量。
图2 过滤层分级图
3 运行效果及经济效益分析
该系统自1997年11月投用以来, 已安全稳定运行了5年, 满足了济钢二区2410户、13万m 采暖面积的需求。经济效益分析:水泵、过滤器电机年耗电1003250kW ・h , 单价按0. 45元/kW ・h 计; 自清洗装置年耗水18000m , 单价按2. 00元/m 计;
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集中供热按每采暖季18. 5元/m 计算, 则5年共产生效益958. 8万元。
实践证明, 高炉冲渣水余热采暖系统投资少、见效快, 设备简单, 热能利用高, 推广应用前景广阔。
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冲渣水进入清水池后, 利用2台型号为ISR200-150-400的水泵将冲渣水送入供暖管道。此时, 冲渣水从表面看虽已变清, 但水中仍含有部分微小
的悬浮物。因此, 将冲渣水在进入采暖主管道前, 首先送入2台GLQ1000—16自清洗过滤器。自清洗过滤器中滤网的网格为0. 10mm ×0. 10m m, 能够有效地清除冲渣水中微小的悬浮物, 从而保证采暖用水的清洁及管路的畅通(见图3)
。
2. 3 管件、散热器、主管路轻微堵塞的清除