摘要

真空相变换热技术是根据水的沸点随压力变化而变化的特性，通过降低环境的压力，使得水在低压环境下转化为蒸汽，来提取工业余热。本文针对真空相变技术在邯郸钢厂高炉冲渣水余热集中供热项目上的应用，对余热资源和水质进行了分析。针对冲渣水这一特殊的水质，易造成析晶结垢的特性，选取直热机进行换热。经实地检测，该设备运行状况良好，换热量、传热温差等各项主要指标均达到设计要求，渣水侧未发现明显析晶、结垢以及腐蚀迹象。

关键词：真空相变 工业余热 高炉冲渣水余热利用 集中供热

前言

城市集中供热是城市的基础设施之一，也是改善城市人居环境、改善城市大气质量、提高城市现代化水平的重要措施。但目前我国集中供热所用能源仍以煤炭为主，据不完全统计，北方地区冬季供暖能源消耗约折合1.7亿吨标煤。我国近年来频繁出现的大面积雾霾天气与供热燃煤不无关系。

我国目前一次能源及各种余热资源利用水平较低，根据有关统计，我国工业能源消费量占总消费量的70%以上，而能源利用率仅为30%，而余热资源回收率仅34.9%，大量余热以各种形式被排放到大气中，仅在4个月供暖期内的排放量就折合标煤约1亿吨。如果这些低品位工业余热都得到科学有效的开发利用，对我国集中供热能耗模式将起到极大的优化和改善。

邯郸市热力公司作为一家国有大型供热公司，在新能源、新技术领域一直进行积极的探索和尝试，2014年为进一步提高邯郸市集中供热的技术水平、节约能源、改善大气质量、提高供热品质，结合邯郸工业余热和集中供热管网现状，与邯郸钢铁集团达成余热开发协议，采用该集团的高炉冲渣水作为低位热源，为邯钢周边约600万㎡既有供热建筑进行热源改造。

2014年实施一期工程，利用邯钢高炉冲渣水余热实现100万㎡供热面积的热源及管网改造，其中4、5号高炉冲渣水采用了哈尔滨工大金涛科技股份有限公司自主研发的真空相变换热设备—“直热机”作为冲渣水余热的热能采集设备。该设备采用真空相变原理，使水质比较复杂的冲渣水在真空环境下闪蒸，以相对清洁的水蒸气进入常规换热设备进行汽水换热，从而有效的避免了高炉冲渣水在热能采集过程中容易出现的结垢、析晶以及腐蚀现象。为冶金、化工、造纸等行业产生的水质复杂的各类工业废水以及工艺循环水的余热开发提供了一个有效解决途径。

本文重点对邯郸钢厂高炉冲渣水余热集中供热项目的技术方案以及应用情况进行一个简单的论述。

一、余热资源分析

邯钢4、5号高炉共用一个渣池，采用底滤法冲渣工艺，补水水源为污水处理厂二级排放水及部分焦化废水。冲渣水原冷却工艺为：4台额定流量1120m³/h（三用一备）和3台额定流量755 m³/h（两用一备）的渣水泵将冲渣后的高温冲渣水送至冷却塔，冷却后进入凉水池，由另一套循环泵送至淬渣室再度进行冲渣。上塔水温约70℃左右，下塔水温约为60℃左右。