《真空相变回收低压蒸汽潜热冲渣水余热利用技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《真空相变回收低压蒸汽潜热冲渣水余热利用技术（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工业废水余热 冲渣水 回收技术介绍 目录 1 工业废水简述2 高炉炼铁简介及炉渣的形成3 冲渣水利用现状及利用难点4 直热机简介5 冲渣水余热利用新技术简介 工业废水余热回收全国工业废水年排放量 2010年241 7亿吨 50 以上的是50 以上的中高温工业废水 全部开发利用约可满足13亿 建筑采暖或空调需求 工业废水水质成分复杂 因工艺不同成分也随之不同 一般属于酸碱性饱和离子水 极容易产生结晶析出现象 同时含有大量杂质并具有严重的腐蚀性 工业废水热能开发利用必须解决好堵塞 污染以及严重的腐蚀性问题 高炉炼铁的冶炼炉渣产生过程 沉淀过滤 常规冲渣水流程 高炉冲渣水现状我国年生铁产量约6 5亿
2、吨平均渣铁比按0 44计算 全年产生高炉渣约为2 86亿吨 每吨高炉渣需要8吨左右的循环冲渣水 则每年用于冲渣的循环水量约23亿吨 按照提取30 温差计算 每年可供热的建筑面积至少为2亿平方米 每年可节省标煤超过1000万吨 在炼铁的冶炼过程中 要加入大量石灰石 在高温下分解成氧化钙和二氧化碳 氧化钙与铁矿石中的二氧化硅反应生成硅酸钙 也就是 炉渣 在冲渣水淬渣过程中必然会溶解部分硅酸钙 由于冲渣水反复使用 冲渣水中溶进了炉渣中含有的多种无机盐和氧化物 形成了几乎是饱和状态的硅酸钙水溶液 以往采用传统的间壁式换热器提取冲渣水热能时 溶解在冲渣水中的硅酸盐类物质遇到冷的换热器壁面 必然导致降温而
3、出现过饱和 立刻在冷壁面上结晶 造成换热设备的堵塞乃至失效 这也是冲渣水热能一直以来没有得到有效开发的主要制约因素 冲渣水水质分析 成分复杂 高炉冲渣水在冲渣过程中直接接触1500 的高炉渣 高炉渣中的四种主要化学成分必然溶解于水中 并且钢厂内焦化 烧结等高污染的化工尾水往往也直接排入渣池中 以期利用淬渣汽化蒸发掉 所以高炉冲渣水实际是一种成分复杂的碳酸钙 硅酸钙 硅酸镁等硅酸盐类的水溶液 由于常年反复利用并不更新 已经达到了饱和状态 溶解性总固体 TDS 是溶解在水里的无机盐和有机物的总称 其主要成分有钙 镁 钠 钾离子和碳酸离子 碳酸氢离子 氯离子 硫酸离子和硝酸离子 TDS值越高 表示水
4、中含有的杂质越多 冲渣水水质分析 易析晶 结垢 碱度 碱度是表示水中CO32 HCO3 OH 及其它一些弱酸盐类的总合 这些盐类的水溶液都呈碱性 水中大量的Na2O K2O等碱金属与二氧化硅反应 结晶生成硅酸钠 铝硅酸钠 硅酸钾等 随着热的饱和溶液降温后 溶质以晶体的形式析出 在连续的生产过程中 挂附在设备上 同时在高炉冲渣水中含有的钙 镁离子 极易与酸式碳酸盐发生反应 生成MgCO3 CaCO3沉淀 这些沉积物易于沉积在设备表面 对换热壁面造成污染造成传热系数迅速降低 并持续恶化 严重时导致渣水通道堵塞 系统瘫痪 冲渣水水质分析 腐蚀机理复杂 氯离子 氯离子引发点蚀的原因主要是由于不锈钢表面
5、的钝化膜具有不均匀性 使得氯离子能够优先吸附于钝化膜薄弱的地方 使钝化膜破坏 当其吸附量较多时 钝化膜破坏严重无法自行修复 点蚀就发生了 诱发点蚀的氯离子浓度达到1000mg L 冲渣水的氯离子含量通常高达7000 8000mg L 因此对常用的各类型不锈钢均有明显的腐蚀现象 氨氮 含氧水中游离氨会引起铜和铜合金的应力腐蚀开裂现象 开裂的原因是氨能与铜表面保护膜中的Cu形成稳定的络合物 使表面膜破坏 从而产生应力腐蚀或点蚀等问题 垢下腐蚀 由于冲渣水降温后必然导致水中的各类无机盐类出现过饱和析晶现象 同时又极易生成MgCO3 CaCO3沉淀 这些沉积物易于沉积在设备表面与晶体形成大量的污垢 对
6、金属壁面造成垢下腐蚀 冲渣水余热采集技术关键点 高炉冲渣水在使用和循环利用过程中被不断浓缩 属于饱和离子水 提热过程即是一个强制降温过程 溶解于水中的各类盐碱类物质由于温度的降低而必然出现过饱和 从而导致盐碱物质发生结晶析出现象 常规的各类接触式换热设备 由于换热金属壁面即是冷壁面 结晶析出的各类盐碱物质必然附着在这个冷壁面上 从而导致换热壁面的污染造成传热系数急剧下降甚至堵塞 冲渣水中的各类阴阳离子成分复杂 部分还具有强烈的腐蚀性 腐蚀机理也异常复杂 而换热器的金属壁面为了保证高效传热 很难进行有效的防腐处理 为了避免上述问题 最简单有效的方法就是彻底杜绝冲渣废水与换热壁面直接接触 利用真空
7、相变原理 使温度本来就很高的冲渣水发生闪蒸 溶解于水中的各类盐碱离子以及固体污杂物仍然留存于废水中 以清洁的水蒸气携带大量的汽化潜热进入换热器进行冷凝放热 从而有效避免了换热壁面的污染与腐蚀 而实现了高效换热 直热机可完美解决上述问题 直热机 直热机 真空相变技术原理 蒸发器 冷凝器 65 清洁水 45 清洁水 70 工业废水 50 工业废水 表示低压水蒸气 蒸发器内真空状态 真空泵 真空相变技术是指利用了水在真空状态下沸点降低的特性 利用极小的能耗在蒸发器内制造出近真空环境 使55 75 工业废水无需二次加热 直接生成大量接近废水初始温度的低压蒸汽 通过风机将这些低压蒸汽输送到换热器中 与清
8、洁水进行间接换热 水蒸汽释放大量汽化潜热 提升清洁水温度的技术 产品特点总结 本产品主要针对冶金行业高炉冲渣水 化工厂半水煤气洗涤水 蒸氨废水 造纸厂黑液等各类具有强烈腐蚀性以及结晶 结垢现象的各类工业废水及工艺循环水的热能采集 采用真空相变技术 热能的提取与释放在两器内分别进行 避免了废水侧换热壁面的存在 溶解于水中的大量无机盐类等易结晶物质无处附着 从而彻底杜绝了间壁式换热器在换热过程中换热壁面结晶挂垢问题 同时也便于与废水接触的蒸发器部分进行防腐处理 且不影响传热 蒸发器等与废水接触的部分均采用以改性环氧树脂为基材的MH 700重防腐内壁专用涂料做为底衬 高屏蔽性的纳米陶瓷做表面涂层 在
9、钢厂高炉冲渣水工况下使用寿命不低于10年 同时具备较强的抗侵蚀 抗结垢性能 对于各类工业废水 可连续稳定运行180天以上 传热温差可控制在5 以内 且在承诺的使用期内传热系数无衰减 建筑供暖 低温发电 提取热能 热水 热水 冷水 空调除湿 蒸馏烘干 朗肯循环 蒸汽 海水淡化 工业废水余热回收系统应用范围 一种蒸汽回收型高炉冲渣水系统专利类型 发明专利申请 专利 号 CN201310006833 4申请 专利权 人 北京世纪源博科技股份有限公司发明 设计 人 陈恩鉴 徐晓丽申请日期 2013年1月9日本发明提供一种带蒸汽回收的高炉冲渣水系统 系统在制渣箱上部设带有喷淋系统的集气罩 集气罩开口处设有带排空管的外部吸气罩 系统通过集气 吸气罩的联合应用不仅可以营造造粒塔内微正压状态 实现熔渣热的最大化吸收利用并保证含不凝气体的混合蒸汽有组织排放 满足环保要求且降低冲渣过程对环境的影响 此外 系统将冲渣水与造粒塔出口水分别储于不同的蓄水池中 两个池子间可接入不同热交换设备或采用冲渣水发电以充分利用冲渣热量 此外 热水池内设有过滤装置使水质满足清水泵要求 冲渣水泵跟随冲渣过程渣量的变化而调节水量 不仅可节约电耗同时可保证造粒塔出口水温在整个冲渣过程中保持较小的波动幅度 将过程产生的蒸汽量控制在最低值
