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研究表明，冲渣水温度越低，其炉渣制成的水泥活性越高。

部分内容简介目遵循宝钢的生态化的发展战略，依据循环经济的基本原理及原则针对宝钢的高炉冲渣水的低温余热高效利用问题而提出。

项目建设的意义钢铁厂在高炉炼铁工艺中，产生的炉渣温度大约为，此炉渣在冲渣箱内由冲渣泵提供的高速水流急冷冲成水渣并粒化，以供生产水泥之用。

这过程中能够产生大量温度在的低温热水。

研究表明，冲渣水温度越低，其炉渣制成的水泥活性越高。

因此在目前的生产工艺中，冲渣水是在沉淀过滤后引入空冷塔，冷却后再次循环冲渣。

这样使得很大部分热量在空冷塔中流失，既造成了能源的浪费，又对环境造成了热污染。

中国是世界上的钢铁产量大国，据有关专家分析，随着重工业化时代的到来，中国的钢铁产量将在三四年内达到顶峰时期，并能够直持续到年。

在这样个庞大的国家支柱型产业中，每种小的节能改进都会产生巨大的整体效益。

此外，我国电力资源紧缺的局面日益严峻，时常导致全国大规模拉闸限电，为众多企业造成了巨大的经济损失。

因此，很多企业开始积极寻找其他途径来获得廉价电力。

针对这种情况，本项目进行钢铁厂冲渣水的余热回收，将低品位的热能转化成高品位的电能。

既减少了能源浪费，促进了环保，又能够为钢铁类企业创造经济效益。

此外，本项目适应性广，不但适于同类大型钢铁企业，也适于大型的化工石油等产生大量低温热水的企业，具有较强的推广型，意义深远。

第三章项目内容及技术方案项目内容我国的高炉冲渣水余热利用多以采暖为主，在北方地区的钢厂如济南第二炼铁厂山东泰山钢铁厂均建设了利用高炉冲渣水对厂区和居住区进型供暖的采暖系统，均取得了良好的运行效果，技术工艺较为成熟。

目前国内有无锡东方环境设计研究院广州能源研究所，天津大学等研究机构在低温热水发电系统上进行研究和技术推广，已经应用的例子有丰顺地热试验电站，是中国第座热水型地热发电试验电站，利用左右的地热水发电，已经成功运行多年，是低温余热发电技术的保证和示范。

中国石油锦州石化分公司余热发电站，该装臵是国内第套同时利用热水及低压蒸汽两股热源发电的电站，该电站于年月次性开机调试运行成功。

目前，宝钢不锈钢公司冲渣热水总流量合计为，温度均在左右，这部分热量几乎没有加以利用，产生了很大部分热量的流失，既造成了能源的浪费，又对环境造成了热污染针对这情况提出对高炉冲渣水余热通过低温发电技术进行回收。

从工艺角度讲，高炉水冲渣是冶炼过程的最末端工艺，对冲渣水进行合理利用，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。

从能源角度讲，低温热水发电项目采用的是双循环流程设计，包括高炉冲渣水循环和工质循环两方面，可将热水中的热量源源不断的提取出来，转化为高品位的电能。

系统拟配臵多组发电机组，按照宝钢目前的冲渣水流量吨小时计算，其余热可回收净发电量为，取系统年运行时间为，则年发电量为万度电。

技术方案工质的确定针对该钢铁厂高炉冲渣水温度低，流量大的特点，为了能够高效回收低温余热，本设计采用低沸点的循环工质。

经过反复计算，在对比了当前广泛使用的些低沸点工质热力性质后，发现在该温度段焓降大，工作压力适中，同等条件下发电量大，工质流量小，属最佳选择，因此最终选用作为该系统的工质。

系统工作原理低温热水发电项目采用的是双循环流程设计，包括高炉冲渣水循环和工质循环两方面。

如图所示，高炉冲渣水的排出时温度大约为，首先经过沉淀除杂的预处理净化水之后，进入特殊设计的换热器，通过换热器将热量传递给工质，水的温度也随之降至左右，再送至高炉供冲渣循环利用。

工质在热换热器内吸收高炉冲渣水的热量后变成的过热蒸气，进入气轮机膨胀做功，带动发电机转动，统设计，按理想状态，进行了热力计算和设备选型计算如下各点基本参数根据该钢铁厂现有的热水资源状况，综合考虑当地的环境气候条件，确定热力循环的基本参数如下表系统的方案设计和设备选型为了提高该项目的地区普适性，在设计过程中提出了风冷式机组和水冷式机组两种方案。

在空冷式系统中，冷凝器的空气侧采用肋片结构来增强换热能力在水冷式系统中，冷却塔采用湿式冷却塔，工作过程中需要补充定量的循环水来弥补蒸发损失。

两种机组形式示意图如下所示风冷式系统示意图水冷式系统示意图其具体设计参数见下表机组的设计计算气轮机内焓降以发电量计算，则工质的质量流量为热交换器内的换热量冲渣水质量流量冷凝器内放热量冷却水的质量流量计算结果及分析在风冷式机组中，系统本身的耗功部件包括水泵工质泵风机。

在水冷式机组中，系统本身的耗功部件包括水泵工质泵冷却塔循环水泵冷却塔引风机，经计算，的发电机组可回收的热量为，合计，有效利用低温热水。

如果采用风冷方式，发电功率为如果采用水冷方式，发电功率为。

详见下表由计算结果可知，水冷式机组的效率是，比风冷式机组的效率高些。

其主要原因是风冷式机组发出的电量相当大部分被系统所配的风机消耗掉，而水冷式系统中的湿式冷却塔所配的水泵和风机耗功相对较小，由此使得发电效率产生比较大的差异。

由于宝钢处于水资源比较充裕而电力紧张的地区，采用水冷式系统无疑将大大提高发电效率，有效缓解当地电力紧张的局面，保证生产的顺利进行，为企业产生巨大的经济效益。

设备相关参数目前国内有无锡东方环境设计研究院广州能源研究所，天津大学等研究机构在低温热水发电系统上进行研究和技术推广。

其中无锡东方环境设计研究院技术各项参数为适应于蒸汽汽水混合汽热水被污染热源的各种介质在热源参数大幅度波动工况下，能够高效安全运行全自动无人值守运行操作低沸点工质动力机的主要技术参数水蒸汽介质进口参数动力机内介效率最大输出功率转速范围，动态调整拖动负载发电机各种泵风机磨煤机等其样机照片如下技术前景本技术具有极强的现场应用背景，将在宝钢股份不锈钢分公司开展工业化试验，旦取得阶段成果，将向宝钢股份的其他下属钢铁公司推广应用。

同时将申报上海市科委上海市经委国家等相关部委的资助，并在合适的条件下，向全国各大中型钢铁企业石油化工电力等行业推广。

其经济效益极为显著，也符合我国节能减排的重大战略国策。

第四章项目的经济效益和社会效益经济效益分析短期微观经济效益按照宝钢目前的冲渣水流量吨小时计算，其余热可回收净发电量为，取系统年运行时间为，则年发电量为万度电，工业用电的费用为元度，合计年发电收益为万元。

而每小时可利用吨冲渣水的电机组投资约在万左右，针对宝钢目前吨小时的冲渣水流量，可采用并联机组的形式粗略估算，宝钢需总投入亿元的资金进行设备购臵，其回收周期为年左右。

本项目可初步投入组发电机组进行初步试运行，经调试成功后可大规模次性投入。

长期宏观经济效益年，年产万吨的中国钢铁企业由年的家发展到家万万吨产量的企业有家，万吨企业有家。

年产万吨以上的企业共有家，占中国粗钢产量的。

年，我国共有高炉约座，其中立方米以上的高炉大约座，另外我国还有立方米以下的小高炉多座，因而在我国高炉运行生产中，也就伴随着众多的高炉冲渣水产生，因而如果能够把这部分低温的高炉冲渣水高效利用起来，那么将会给整个社会带来巨大的经济效益。

社会效益分析该项目将会带来长期的社会正效应，首先，该项目的实际运行将会改变我国钢铁产业的低温余热发电利用缺失的现状，为此将会推动低温余热发电技术的进步其次，该项目的运行将会给同行业带来示范效应，并可能形成行业推广的可能性再次，该项目将给我国钢铁工业的带来新发展启示，从而提高我国钢铁工业的整体竞争力。

同时，从环境的角度看，首先该项目通过对低温余热的利用，从而减少了热污染，降低了钢铁工业区域的热岛效应的可能性其次，该项目不涉及新的污染，不需要新的能源投入，既符合国家的能源政策和世界的整体发展趋势，又符合环保的要求，从而实现了经济效益与生态效益的结合。

第五章项目投资概算费用名称金额万元用途和计算依据设备费初步购臵组发电机组材料费工质，设备材料等现场改造费水路电路改造等知识产权事务费专利申报费用会议差旅费参加国内会议现场调研和数据采集差旅费发电设备调研和采购管理费按总费用的计算其他人工费外协费等合计核准通过，归档资料。

未经允许，请勿外传，第章总论项目情况概述编制依据编制原则第二章项目背景必要性及意义企业基本情况项目建设的必要性和重要意义项目建设的必要性项目建设的意义第三章项目内容及技术方案项目内容技术方案工质的确定系统工作原理低温热水发电项目设计计算技术前景第四章项目的经济效益和社会效益经济效益分析社会效益分析第五章项目投资概算第章总论项目情况概述项目名称上海宝钢股份不锈钢分公司高炉冲渣水余能利用项目项目单位上海宝钢股份不锈钢分公司企业性质国有企业建议书编制单位上海大学循环经济研究院编制依据上海市科委与上海大学循环经济学院签订的上海地区钢铁冶金企业循环经济战略研究合同宝钢循环经济发展战略研究合作协议书上海宝钢集团所提供的相关资料编制原则严格执行国家相关法律法规强制性设计标准及规范充分考虑清洁生产环境保护等因素，尽量建议采用国际国内先进水平的工艺流程充分注意能源综合利用，降低能源消耗以现有场地设备为依据，本着循环经济原则进行项目建议第二章项目背景必要性及意义企业基本情况宝山钢铁股份有限公司不锈钢分公司是我国重要的不锈钢精品基地，坐落于上海市宝山区境内，占地平方公里。

公司的前身是上海第钢铁有限公司钢公司，创建于年，从解放前作坊式的铁工厂，已成功发展壮大成为现代化大型钢铁企业。

公司于年投资亿元人民币，新建了国内第条不锈钢碳钢联合生产线。

新建成的生产线采用了当今世界先进成熟的工艺技术装备，全年可产不锈钢万吨碳钢万吨，不锈钢热轧板卷万吨碳钢热轧板卷万吨。

此不锈钢生产线以生产奥氏体为主，还可生产铁素体马氏体超马氏体双相钢超低碳氮等目前世界上已经开发成功的各种不锈钢新产品