武漢寶潔環(huán)境工程技術(shù)有限公司做為一家環(huán)保高新技術(shù)企業(yè)，一直致力于高爐生產(chǎn)過(guò)程中的節能減排技術(shù)的研發(fā)和實(shí)施，也取得了突出的成果。武漢寶潔從2006年至2012年，先后總包完成了柳鋼1A1B#高爐(渣池法)、2#高爐(WHBJ法)、3#4#6#高爐(明特法)、5#高爐(嘉恒法)等全部7座高爐渣處理系統的新建及改造，重點(diǎn)也是放在了解決渣水中細渣清除，增加冷卻設施，系統零排放這三大方面，榮獲了2009年廣西科技進(jìn)步三等獎及柳州市和柳鋼集團一等獎。2016年底，武漢寶潔EPC總承包實(shí)施了宣鋼二座2600m3高爐的渣處理系統改造，渣水余熱換熱后向城市供暖，取得了良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。2019-2021年，又接連EPC總承包了廣西防城港鋼鐵基地項目2座3800m3高爐以及柳鋼中金不銹鋼公司1座2000m3高爐的渣處理系統。

　　武漢寶潔研發(fā)的WHBJ法渣處理系統可將高爐渣水的含渣量在全行業(yè)獨家處理達到2000mg/l以下，僅相當于傳統因巴法渣處理工藝的約1.0%，為渣處理系統降低運營(yíng)成本和高爐渣水可靠換熱創(chuàng )造了條件。

 

 

 

 

　　WHBJ法轉鼓式自潔超凈高爐渣水處理系統

　　目前高爐的各種水淬渣處理工藝在生產(chǎn)中 普遍存在以下問(wèn)題，如：渣系統設備和管道磨損大、壽命短，結渣堵塞嚴重，跑冒滴漏厲害，檢修維護頻繁，系統保障度低，生產(chǎn)成本較高;以及蒸汽排放不理想，環(huán)境污染嚴重，運行能耗較高，不能正常作業(yè)等等。究其根本原因都是由于渣水中細渣含量大，且細渣無(wú)法有效清除所造成的。

　　針對上述現象，武漢寶潔環(huán)境工程技術(shù)有限公司在柳鋼2#高爐的設計過(guò)程中，對傳統冷因巴工藝水渣系統進(jìn)行了大膽舍棄及深度優(yōu)化，取消了傳統因巴法的泵房熱水池設計及再循環(huán)泵工藝環(huán)節，創(chuàng )新研發(fā)出“組合式錐斗沉淀池細渣沉淀 + 提升式細渣機械分離”的新技術(shù)，從而形成了具有完全自主知識產(chǎn)權的可適用于因巴轉轂的轉轂式WHBJ法自潔超凈渣水處理新工藝。

　　經(jīng)過(guò)近十年的生產(chǎn)運行考驗，WHBJ自潔超凈式渣處理系統在柳鋼2#高爐的使用中取得了巨大的成功和良好的效果。渣水含渣量?jì)H為傳統因巴法渣處理系統的～1.2%，循環(huán)水質(zhì)得到極大改善，設備故障率、維修維護成本超大幅度降低，實(shí)現了渣水系統的清潔生產(chǎn)，系統作業(yè)率達到100%，除轉轂濾網(wǎng)與氣提下錐管有更換外，主要設備無(wú)一損壞，整個(gè)渣處理系統三年的備件費僅~20萬(wàn)，備件及維保費用僅為傳統因巴法的1%。渣處理系統完全實(shí)現零排放，并實(shí)現了的利用焦化深度處理廢水完全替代新水補充。經(jīng)測算投產(chǎn)后運行電耗較傳統因巴法節約2/3以上，年節電1082.9×10 kW.h，年生產(chǎn)運行成本節約達1200多萬(wàn)元。

　　轉轂式WHBJ法自潔超凈渣水工藝，彌補了因巴法工藝渣水中細渣量大及由細渣對渣處理系統所產(chǎn)生的一應不良影響，是對高爐渣處理工藝的一次重大突破。WHBJ法自潔超凈渣處理系統細渣處理效果好，水質(zhì)優(yōu)，自動(dòng)化程度高，設備運行穩定，保障度高，節能環(huán)保，維修及備件費用大幅降低，投資和運行成本低，多項創(chuàng )新技術(shù)開(kāi)創(chuàng )了渣處理工藝的先河，取得了很大的成功，是冶金行業(yè)高爐渣處理工藝的一次革命性技術(shù)進(jìn)術(shù), 為高爐煉鐵生產(chǎn)帶來(lái)了環(huán)境改善和巨大的經(jīng)濟效益，也為高爐沖渣水余熱利用創(chuàng )造了更好的條件。

　　WHBJ法自潔超凈式渣處理系統同樣也可以適用于在嘉恒法、明特法等渣處理工藝中進(jìn)行應用，其中的深水淬化蒸汽集中排放技術(shù)還可以應用于濾池過(guò)濾式渣處理工藝中。

 

　　WHBJ法自潔超凈式高爐渣水處理系統的優(yōu)點(diǎn)

　　1、創(chuàng )新的“組合式錐斗沉淀池細渣沉淀技術(shù)及其模塊化設計”， 布置緊湊、占地面積小、且能與因巴?；?轉鼓/皮帶機/提升泵房實(shí)現完美結合。組合式錐斗沉淀池可控制形成任意狀態(tài)的串聯(lián)或并聯(lián)運行，實(shí)現了多倍程、長(cháng)流徑的渣水流程，大幅提升了細渣的沉淀效果，提高了系統的運行保障度。

　　2、創(chuàng )新的“提升式細渣機械分離技術(shù)”，實(shí)現了細渣的高濃度萃取和高效脫水分離, 并完成了與組合式沉淀池和因巴皮帶在布置上的完美結合, 渣水系統中提取出的細渣可直接借由因巴皮帶輸送。 WHBJ法渣處理工藝中渣水含渣量?jì)H約2000mg/l, 相當于傳統因巴法渣處理工藝的1.2%; 運行三年來(lái)的備件費用僅約20萬(wàn)元, 相當于傳統因巴法渣處理工藝的1.0%。

　　3、工藝上的創(chuàng )新設計使冷卻和?；媒M分別由因巴法工藝的兩用一備實(shí)現為WHBJ法工藝的一用兩備，結合變頻技術(shù)的應用, 渣水系統運行電耗大幅降低，綜合節電2/3以上(年節電1082.9×104 kW·h)。

　　4、渣水冷卻采用了專(zhuān)利技術(shù)的中空冷卻塔和槽式免掛渣中空冷卻塔配水專(zhuān)利，冷卻布水系統完全無(wú)積渣和掛渣現象，且夏季高溫時(shí)沖渣水溫度可降至40℃以下。

　　5、創(chuàng )新的“深水淬化蒸汽集中排放技術(shù)”， 實(shí)現了熔渣在?；瘸浞轴尫艧崃坎⒓信欧耪羝?，爐臺及渣池等部位在冬季低氣壓環(huán)境下也基本無(wú)蒸汽排放, 消除了環(huán)境污染，提高了水渣品質(zhì)。

　　6、水泵、因巴轉鼓和皮帶機等主要設備均采取變頻調速，自動(dòng)實(shí)現低頻啟動(dòng)與調速，以及沖渣間隙的降頻節電運行;主要閥門(mén)均采取液壓集中控制;整個(gè)系統高度自動(dòng)化, 節省人工和生產(chǎn)成本。

　　7、集水池收集調節系統水量，起到零排放和攔截浮渣，提高運行保障度的作用，細渣沉淀主要在錐斗沉淀池內完成 (集水池約3個(gè)月才抓渣一次)。

　　8、南、北面二個(gè)渣系統可實(shí)現渣水調撥, 渣水系統以及渣場(chǎng)渣水可實(shí)現完全回用及零排放，提高水資源利用率。

　　9、由于渣水水質(zhì)的巨大改善，今后新上高爐項目采用WHBJ法工藝，外部沖渣水管道完全可以采用普通厚壁鋼管取代耐磨合金管道，投資成本可大幅降低。

 

　　WHBJ法高爐?；羝酂峄厥彰摿蛳滓惑w化技術(shù)

　　1、 工 藝

　　工藝流程：高爐熔渣水粹?；?rarr;?；羝占?rarr;一級云動(dòng)力旋流霧化噴淋→二級旋流霧化噴淋→?；L(fēng)機增壓→煙囪消白排放。

　　依據脫硫煙氣消白的環(huán)保要求: 當飽和濕煙汽溫度降低至夏季≤48℃/冬季≤45℃時(shí), 基本上就看不到白煙。而本項目將煙汽溫度降低至夏季≤45℃/冬季≤40℃, 煙氣消白效果是完全有保證的。年節水81萬(wàn)噸，回收蒸汽余熱99.5MW。

 

　　2、 特點(diǎn)及意義

　　運行費用低，利用高爐渣水及原有系統進(jìn)行余熱利用脫硫消白，無(wú)須增加額外的水處理與冷卻運行成本;利用?；喜靠臻g完成消白功能，不改變?；撞抗δ芎徒Y構;投資成本低，運行費用省，經(jīng)濟性好。

　　可實(shí)現?；旧蠠o(wú)白煙的最好消白效果，實(shí)現余熱利用、環(huán)境優(yōu)質(zhì)、節能降耗、酸堿中和、延緩腐蝕、脫硫環(huán)保、降低費用的綜合經(jīng)濟與社會(huì )效益。

 

　　高爐?；羝酂峄厥彰摿蛳准夹g(shù)特點(diǎn)

　　1、WHBJ法低阻云動(dòng)力旋流霧化技術(shù);

　　2、除霧沖渣二合一技術(shù);

　　3、多效增壓引風(fēng)技術(shù);

　　4、消白?；辣c混風(fēng)技術(shù);

　　5、耐磨長(cháng)壽加強防腐技術(shù);

　　6、汽水除霧回收技術(shù)

 

　　WHBJ法高爐渣水余熱利用脫濕鼓風(fēng)技術(shù)

　　1、 項目的可行性

　　高爐煉鐵熔渣經(jīng)水淬后產(chǎn)生大量60～95℃沖渣水，蘊含了巨大熱量，但其中含有大量固體顆粒和礦物纖維，并具有腐蝕性，很難利用其熱量。 三十年來(lái)國內外眾多鋼鐵企業(yè)嘗試利用沖渣水余熱利用，但時(shí)至今日除北方冬季換熱采暖有應用之外，并未得到全面有效利用，特別是大型高爐未見(jiàn)應用。

 

　　2、 工藝技術(shù)方案

　　本案擬采用“高爐沖渣水直接換熱余熱回收技術(shù)”和專(zhuān)用“沖渣水換熱器”作為本取熱系統的技術(shù)方案，該技術(shù)具有無(wú)需過(guò)濾、全水量取熱、操作簡(jiǎn)單、維護量小、可靠性高等特點(diǎn)。

　　根據高爐運行中兩套出渣周期性交替出渣的情況，切換熱媒水回水進(jìn)入正在進(jìn)行沖渣的渣水余熱回收系統進(jìn)行換熱。每套沖渣系統：高爐沖渣水經(jīng)提升泵后，通過(guò)切換閥組進(jìn)入取熱站沖渣水換熱器，取熱后進(jìn)入涼水塔，然后再經(jīng)沖渣泵去沖渣; 也可以取熱后直接去沖渣。兩座高爐同時(shí)取熱通過(guò)熱媒水閥門(mén)調度進(jìn)入各個(gè)渣水余熱系統的水量, 最大程度回收沖渣水余熱的供水品質(zhì)。

 

　　3、工藝流程圖

 

 

　　余熱利用技術(shù)方案特點(diǎn)

　　1、回收熱量大，供熱品質(zhì)高: 本系統直接全量提取原有渣水系統的沖渣熱水，無(wú)需增設過(guò)濾系統直接進(jìn)入渣水換熱器進(jìn)行取熱，被取熱冷卻后的沖渣水再回到原系統沖渣循環(huán)使用，并可方便的與原有系統進(jìn)行在線(xiàn)切換，對原有生產(chǎn)系統不產(chǎn)生任何不利影響。本技術(shù)方案避免了由于過(guò)濾帶來(lái)的大量清理、運輸工作以及熱量損失，最大限度回收熱量。

　　2、耐淤積堵塞，操作簡(jiǎn)單、運行可靠: 沖渣水換熱器采用耐淤積堵塞的專(zhuān)用渣水板式換熱器，系統不設過(guò)濾器，整體系統流程短、可靠性高。換熱板片立式布置, 底部設置多個(gè)反沖洗錐斗, 并配置液動(dòng)閥門(mén)實(shí)現自動(dòng)清洗排渣。

　　3、操作室設置遠程控制系統，全套系統采用PLC遠程控制自動(dòng)運行，不需要增加專(zhuān)門(mén)的操作人員，只需要定期巡檢即可。

　　4、運行消耗低: 本系統可以直接利用(適當改造)原有沖渣泵，在其出口管道上直接提取沖渣水進(jìn)入取熱系統，取熱降溫后的沖渣水再回到原系統沖渣循環(huán)使用。避免了新增渣水提取泵對系統帶來(lái)的水量不平衡產(chǎn)生的操作干擾以及動(dòng)力消耗。

　　5、布置簡(jiǎn)單、占地面積小: 本系統除控制系統需要布置在室內，其他設施都可以在室外布置，占地面積少?？刂葡到y機柜及操作，可以與現有沖渣水系統的控制機柜及操作合署布置，或建設一個(gè)小的配電控制操作室。

　　6、維護量低、易沖洗: 本技術(shù)方案取熱系統在正常運行中基本不需要維護，只在采暖季結束后，打開(kāi)渣水換熱器平蓋進(jìn)行簡(jiǎn)單清理沖洗后封閉注水保護即可。

　　7、無(wú)次生污染：本技術(shù)方案系統基本是封閉運行，運行過(guò)程中沖渣水除熱量被取出外，其余遵循哪來(lái)哪去的原則，既不改變原有系統的平衡，更不會(huì )產(chǎn)生次生排放污染。

　　8、取熱平穩，波動(dòng)?。涸?、熱媒水罐與大換熱比的渣水換熱器都可以?xún)? 并保持換熱的盡可能平穩。蒸汽補熱器可作為熱水機組的事故應急和調峰手段。

　　9、鐵前用冷需求：春夏秋三季(3月初~10月底)高爐冷風(fēng)除濕+冬季(11月初~2月底)燒結和焦化煙氣脫硫除塵消白用冷需求，實(shí)現鐵前余熱利用與煙氣消白一體化的目標。

 

　　WHBJ法自潔超凈/余熱回收/脫硫消白/余熱利用一體化 高爐渣處理技術(shù)的特點(diǎn)及社會(huì )意義

　　WHBJ法自潔超凈/余熱回收/脫硫消白/余熱利用一體化技術(shù)，同時(shí)解決了渣水自潔超凈、渣水分離、蒸汽消白與熱量回收、脫硫與酸雨腐蝕、渣水酸堿中和緩蝕、環(huán)保排放等諸多難題，僅高爐區鋼結構件和渣 水設備腐蝕減緩延壽的隱性年收入加上消白年節水費用，全年綜合經(jīng)濟效益將達到1410.68萬(wàn)元，不到兩年即可收回投資成本。如加上二期渣水余熱溴化鋰脫濕鼓風(fēng)節能 技術(shù)的投入，全年綜合經(jīng)濟效益還可再增加 3400 萬(wàn)元，并節省二期電制冷功耗 5242kW 變頻供配電設施初投資 500 萬(wàn)元。

　　WHBJ法自潔超凈/余熱回收/脫硫消白/余熱利用一體化技術(shù)具有：運行費用低，利用現有高爐渣水系統進(jìn)行余熱利用脫硫消白，無(wú)須增加額外的水處理與冷卻運行成本;保留?；撞抗δ芘c結構，利用?；喜靠臻g完成余熱回收脫硫消白功能。并具有投資成本低，運行費用省，經(jīng)濟性好，環(huán)保意義突出。如今后國家統一要求后再進(jìn)行改造，至少需要增加5000 萬(wàn)以上投資;如考慮因改造而高爐停產(chǎn)，其損失將更為巨大。目前一步到位，性?xún)r(jià)比和社會(huì )效益最為顯著(zhù)。

　　該消白方案將可實(shí)現?；旧蠠o(wú)白煙的最好消白效果，是煉鐵渣處理工藝上的 重大突破，解決了冶金行業(yè)最后且唯一未能解決的煙羽排放，并實(shí)現了余熱利用、環(huán)境 優(yōu)質(zhì)、節能降耗、延緩腐蝕、脫硫環(huán)保、降低成本的綜合經(jīng)濟與社會(huì )效益，對宣傳柳鋼 集團重視環(huán)保有著(zhù)重要的政治意義，已成為防鋼基地建設的一大亮點(diǎn)，并一定會(huì )成為柳鋼集團引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的成功范例。