鋼鐵企業(yè)焦化工序用水系統(tǒng)分析及節(jié)水代水研究.pdf

1、現(xiàn)代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，焦化工序是鋼鐵企業(yè)節(jié)水減排的重點環(huán)節(jié)，其新水消耗量在所有工序中排第三位，廢水產生量排第二位，而廢水中諸如COD、氨氮、酚和氰等主要污染物的排放量分別占整個鋼鐵企業(yè)總排放量的43.68％、93.68％、87.87％和85.65％，因此，焦化工序的節(jié)水減排勢在必行！
　　目前，針對濕法熄焦和直排水系統(tǒng)耗水排水嚴重的干熄焦技術和串級供水技術的研究與應用已近成熟，其節(jié)水效果也初見成效;而針對荒煤氣冷卻用水、化產生產用水

2、（蒸汽）的研究卻很少，這也恰恰是生產用水和廢水產生的主要流程;另外對占焦化工序用水量80％以上的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)過低導致系統(tǒng)大量補新水的問題也一直沒有得到解決。基于此，本文圍繞化產生產及循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水減排開展了相關的理論和應用研究。
　　首先，通過調研對焦化工序用水及廢水排放進行了系統(tǒng)分析，建立了焦化工序的水流圖。通過對水流圖分析表明:(1)生產用水（蒸汽）的絕大部分消耗在荒煤氣凈化和化產回收及精制過程，如果回收荒煤氣的顯熱并

3、代替水蒸汽用于化產回收及精制工序，這將是減少生產用水和生產廢水產生的有效途徑。(2)國內焦化廠循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)普遍在2以下是直接導致循環(huán)水系統(tǒng)大量補充新水根本原因。因此，提高焦化工序循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)并采用中水回用可以實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水。
　　其次，提出了用高溫分離式熱管回收荒煤氣顯熱的導熱油集成工藝，即用熱管回收荒煤氣450℃以上的顯熱并加熱導熱油，為化產工序各用熱設備提供熱量并通過熱循環(huán)泵形成密閉循環(huán)系統(tǒng)，由PLC自動控

4、制系統(tǒng)調節(jié)和控制整個系統(tǒng)的溫度、流量、壓力。結果表明:(1)此集成工藝不僅實現(xiàn)了荒煤氣顯熱的高效回收，而且減少了大量的新水（蒸汽）消耗和污水產生，是節(jié)能和節(jié)水的典型工藝。(2)用熱管回收荒煤氣450℃以上的高溫段顯熱有效的解決了焦油的粘結問題。(3)以某大型鋼企焦化廠為例，應用此集成工藝每年可減少蒸汽的消耗量為73萬t，同時減少相應量的新水73萬t，另外由于導熱油蒸氨實現(xiàn)無蒸汽蒸氨后減少年污水產生量37萬t，年直接經濟效益達到了9067

5、.8萬元。
　　最后，通過對焦化工序循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)和中水回用的研究，得到如下結論:(1)循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的合理值應在4～6之間，小于4時企業(yè)首先應考慮提高濃縮倍數(shù)來達到節(jié)水目的;當濃縮倍數(shù)達到4～6后，企業(yè)的節(jié)水方向應該是采用中水回用技術來進一步提高用水水平，而不是盲目的再次提高濃縮倍數(shù)。(2)不論系統(tǒng)濃縮倍數(shù)和水循環(huán)率的高低采用中水回用都可達到節(jié)水目的，但隨著濃縮倍數(shù)的提高中水回用的節(jié)水效果將更加明顯，因此系統(tǒng)濃縮倍數(shù)提高