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)過程中的節(jié)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(tǒng)的新建及改造，重點(diǎn)也是放在了解決渣水中細(xì)渣清除，增加冷卻設(shè)施，系統(tǒng)零排放這三大方面，榮獲了2009年廣西科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)及柳州市和柳鋼集團(tuán)一等獎(jiǎng)。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(tǒng)改造，渣水余熱換熱后向城市供暖，取得了良好的經(jīng)濟(jì)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(xiàng)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(tǒng)。

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

 

 

 

 

　　WHBJ法轉(zhuǎn)鼓式自潔超凈高爐渣水處理系統(tǒng)

　　目前高爐的各種水淬渣處理工藝在生產(chǎn)中 普遍存在以下問題，如：渣系統(tǒng)設(shè)備和管道磨損大、壽命短，結(jié)渣堵塞嚴(yán)重，跑冒滴漏厲害，檢修維護(hù)頻繁，系統(tǒng)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(yán)重，運(yùn)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(xì)渣含量大，且細(xì)渣無法有效清除所造成的。

　　針對(duì)上述現(xiàn)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(shè)計(jì)過程中，對(duì)傳統(tǒng)冷因巴工藝水渣系統(tǒng)進(jìn)行了大膽舍棄及深度優(yōu)化，取消了傳統(tǒng)因巴法的泵房熱水池設(shè)計(jì)及再循環(huán)泵工藝環(huán)節(jié)，創(chuàng)新研發(fā)出“組合式錐斗沉淀池細(xì)渣沉淀 + 提升式細(xì)渣機(jī)械分離”的新技術(shù)，從而形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可適用于因巴轉(zhuǎn)轂的轉(zhuǎn)轂式WHBJ法自潔超凈渣水處理新工藝。

　　經(jīng)過近十年的生產(chǎn)運(yùn)行考驗(yàn)，WHBJ自潔超凈式渣處理系統(tǒng)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?jī)H為傳統(tǒng)因巴法渣處理系統(tǒng)的～1.2%，循環(huán)水質(zhì)得到極大改善，設(shè)備故障率、維修維護(hù)成本超大幅度降低，實(shí)現(xiàn)了渣水系統(tǒng)的清潔生產(chǎn)，系統(tǒng)作業(yè)率達(dá)到100%，除轉(zhuǎn)轂濾網(wǎng)與氣提下錐管有更換外，主要設(shè)備無一損壞，整個(gè)渣處理系統(tǒng)三年的備件費(fèi)僅~20萬，備件及維保費(fèi)用僅為傳統(tǒng)因巴法的1%。渣處理系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)零排放，并實(shí)現(xiàn)了的利用焦化深度處理廢水完全替代新水補(bǔ)充。經(jīng)測(cè)算投產(chǎn)后運(yùn)行電耗較傳統(tǒng)因巴法節(jié)約2/3以上，年節(jié)電1082.9×10 kW.h，年生產(chǎn)運(yùn)行成本節(jié)約達(dá)1200多萬元。

　　轉(zhuǎn)轂式WHBJ法自潔超凈渣水工藝，彌補(bǔ)了因巴法工藝渣水中細(xì)渣量大及由細(xì)渣對(duì)渣處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的一應(yīng)不良影響，是對(duì)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(tǒng)細(xì)渣處理效果好，水質(zhì)優(yōu)，自動(dòng)化程度高，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，保障度高，節(jié)能環(huán)保，維修及備件費(fèi)用大幅降低，投資和運(yùn)行成本低，多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)開創(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)帶來了環(huán)境改善和巨大的經(jīng)濟(jì)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(tǒng)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(yīng)用，其中的深水淬化蒸汽集中排放技術(shù)還可以應(yīng)用于濾池過濾式渣處理工藝中。

 

　　WHBJ法自潔超凈式高爐渣水處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

　　1、創(chuàng)新的“組合式錐斗沉淀池細(xì)渣沉淀技術(shù)及其模塊化設(shè)計(jì)”， 布置緊湊、占地面積小、且能與因巴?；?轉(zhuǎn)鼓/皮帶機(jī)/提升泵房實(shí)現(xiàn)完美結(jié)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(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了多倍程、長(zhǎng)流徑的渣水流程，大幅提升了細(xì)渣的沉淀效果，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行保障度。

　　2、創(chuàng)新的“提升式細(xì)渣機(jī)械分離技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了細(xì)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(jié)合, 渣水系統(tǒng)中提取出的細(xì)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?jī)H約2000mg/l, 相當(dāng)于傳統(tǒng)因巴法渣處理工藝的1.2%; 運(yùn)行三年來的備件費(fèi)用僅約20萬元, 相當(dāng)于傳統(tǒng)因巴法渣處理工藝的1.0%。

　　3、工藝上的創(chuàng)新設(shè)計(jì)使冷卻和粒化泵組分別由因巴法工藝的兩用一備實(shí)現(xiàn)為WHBJ法工藝的一用兩備，結(jié)合變頻技術(shù)的應(yīng)用, 渣水系統(tǒng)運(yùn)行電耗大幅降低，綜合節(jié)電2/3以上(年節(jié)電1082.9×104 kW·h)。

　　4、渣水冷卻采用了專利技術(shù)的中空冷卻塔和槽式免掛渣中空冷卻塔配水專利，冷卻布水系統(tǒng)完全無積渣和掛渣現(xiàn)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(xiàn)了熔渣在粒化塔內(nèi)充分釋放熱量并集中排放蒸汽，爐臺(tái)及渣池等部位在冬季低氣壓環(huán)境下也基本無蒸汽排放, 消除了環(huán)境污染，提高了水渣品質(zhì)。

　　6、水泵、因巴轉(zhuǎn)鼓和皮帶機(jī)等主要設(shè)備均采取變頻調(diào)速，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)低頻啟動(dòng)與調(diào)速，以及沖渣間隙的降頻節(jié)電運(yùn)行;主要閥門均采取液壓集中控制;整個(gè)系統(tǒng)高度自動(dòng)化, 節(jié)省人工和生產(chǎn)成本。

　　7、集水池收集調(diào)節(jié)系統(tǒng)水量，起到零排放和攔截浮渣，提高運(yùn)行保障度的作用，細(xì)渣沉淀主要在錐斗沉淀池內(nèi)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(tǒng)可實(shí)現(xiàn)渣水調(diào)撥, 渣水系統(tǒng)以及渣場(chǎng)渣水可實(shí)現(xiàn)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(xiàng)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法高爐粒化蒸汽余熱回收脫硫消白一體化技術(shù)

　　1、 工 藝

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

　　依據(jù)脫硫煙氣消白的環(huán)保要求: 當(dāng)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(xiàng)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(jié)水81萬噸，回收蒸汽余熱99.5MW。

 

　　2、 特點(diǎn)及意義

　　運(yùn)行費(fèi)用低，利用高爐渣水及原有系統(tǒng)進(jìn)行余熱利用脫硫消白，無須增加額外的水處理與冷卻運(yùn)行成本;利用粒化塔上部空間完成消白功能，不改變?；撞抗δ芎徒Y(jié)構(gòu);投資成本低，運(yùn)行費(fèi)用省，經(jīng)濟(jì)性好。

　　可實(shí)現(xiàn)粒化塔基本上無白煙的最好消白效果，實(shí)現(xiàn)余熱利用、環(huán)境優(yōu)質(zhì)、節(jié)能降耗、酸堿中和、延緩腐蝕、脫硫環(huán)保、降低費(fèi)用的綜合經(jīng)濟(jì)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、消白粒化塔防爆與混風(fēng)技術(shù);

　　5、耐磨長(zhǎng)壽加強(qiáng)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(xiàng)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(yùn)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。 三十年來國(guó)內(nèi)外眾多鋼鐵企業(yè)嘗試?yán)脹_渣水余熱利用，但時(shí)至今日除北方冬季換熱采暖有應(yīng)用之外，并未得到全面有效利用，特別是大型高爐未見應(yīng)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)”和專用“沖渣水換熱器”作為本取熱系統(tǒng)的技術(shù)方案，該技術(shù)具有無需過濾、全水量取熱、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、可靠性高等特點(diǎn)。

　　根據(jù)高爐運(yùn)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(tǒng)進(jìn)行換熱。每套沖渣系統(tǒng)：高爐沖渣水經(jīng)提升泵后，通過切換閥組進(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)取熱通過熱媒水閥門調(diào)度進(jìn)入各個(gè)渣水余熱系統(tǒng)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(tǒng)直接全量提取原有渣水系統(tǒng)的沖渣熱水，無需增設(shè)過濾系統(tǒng)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(tǒng)沖渣循環(huán)使用，并可方便的與原有系統(tǒng)進(jìn)行在線切換，對(duì)原有生產(chǎn)系統(tǒng)不產(chǎn)生任何不利影響。本技術(shù)方案避免了由于過濾帶來的大量清理、運(yùn)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(yùn)行可靠: 沖渣水換熱器采用耐淤積堵塞的專用渣水板式換熱器，系統(tǒng)不設(shè)過濾器，整體系統(tǒng)流程短、可靠性高。換熱板片立式布置, 底部設(shè)置多個(gè)反沖洗錐斗, 并配置液動(dòng)閥門實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗排渣。

　　3、操作室設(shè)置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，全套系統(tǒng)采用PLC遠(yuǎn)程控制自動(dòng)運(yùn)行，不需要增加專門的操作人員，只需要定期巡檢即可。

　　4、運(yùn)行消耗低: 本系統(tǒng)可以直接利用(適當(dāng)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(tǒng)，取熱降溫后的沖渣水再回到原系統(tǒng)沖渣循環(huán)使用。避免了新增渣水提取泵對(duì)系統(tǒng)帶來的水量不平衡產(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(tǒng)除控制系統(tǒng)需要布置在室內(nèi)，其他設(shè)施都可以在室外布置，占地面積少?？刂葡到y(tǒng)機(jī)柜及操作，可以與現(xiàn)有沖渣水系統(tǒng)的控制機(jī)柜及操作合署布置，或建設(shè)一個(gè)小的配電控制操作室。

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

　　7、無次生污染：本技術(shù)方案系統(tǒng)基本是封閉運(yùn)行，運(yùn)行過程中沖渣水除熱量被取出外，其余遵循哪來哪去的原則，既不改變?cè)邢到y(tǒng)的平衡，更不會(huì)產(chǎn)生次生排放污染。

　　8、取熱平穩(wěn)，波動(dòng)?。涸亍崦剿夼c大換熱比的渣水換熱器都可以儲(chǔ)熱, 并保持換熱的盡可能平穩(wěn)。蒸汽補(bǔ)熱器可作為熱水機(jī)組的事故應(yīng)急和調(diào)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(jié)和焦化煙氣脫硫除塵消白用冷需求，實(shí)現(xiàn)鐵前余熱利用與煙氣消白一體化的目標(biāo)。

 

　　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(qū)鋼結(jié)構(gòu)件和渣 水設(shè)備腐蝕減緩延壽的隱性年收入加上消白年節(jié)水費(fèi)用，全年綜合經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)到1410.68萬元，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(jié)能 技術(shù)的投入，全年綜合經(jīng)濟(jì)效益還可再增加 3400 萬元，并節(jié)省二期電制冷功耗 5242kW 變頻供配電設(shè)施初投資 500 萬元。

　　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(yùn)行費(fèi)用低，利用現(xiàn)有高爐渣水系統(tǒng)進(jìn)行余熱利用脫硫消白，無須增加額外的水處理與冷卻運(yùn)行成本;保留?；撞抗δ芘c結(jié)構(gòu)，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(yùn)行費(fèi)用省，經(jīng)濟(jì)性好，環(huán)保意義突出。如今后國(guó)家統(tǒng)一要求后再進(jìn)行改造，至少需要增加5000 萬以上投資;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，性價(jià)比和社會(huì)效益最為顯著。

　　該消白方案將可實(shí)現(xiàn)?；旧蠠o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(xiàn)了余熱利用、環(huán)境 優(yōu)質(zhì)、節(jié)能降耗、延緩腐蝕、脫硫環(huán)保、降低成本的綜合經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，對(duì)宣傳柳鋼 集團(tuán)重視環(huán)保有著重要的政治意義，已成為防鋼基地建設(shè)的一大亮點(diǎn)，并一定會(huì)成為柳鋼集團(tuán)引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的成功范例。