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(diǎn)環(huán)節(jié)，其新水消耗量在所有工序中排第三位，廢水產(chǎn)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(gè)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(shì)在必行！
　　目前，針對(duì)濕法熄焦和直排水系統(tǒng)耗水排水嚴(yán)重的干熄焦技術(shù)和串級(jí)供水技術(shù)的研究與應(yīng)用已近成熟，其節(jié)水效果也初見(jiàn)成效;而針對(duì)荒煤氣冷卻用水、化產(chǎn)生產(chǎn)用水

2、（蒸汽）的研究卻很少，這也恰恰是生產(chǎn)用水和廢水產(chǎn)生的主要流程;另外對(duì)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(guò)低導(dǎo)致系統(tǒng)大量補(bǔ)新水的問(wèn)題也一直沒(méi)有得到解決?；诖?，本文圍繞化產(chǎn)生產(chǎn)及循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水減排開(kāi)展了相關(guān)的理論和應(yīng)用研究。
　　首先，通過(guò)調(diào)研對(duì)焦化工序用水及廢水排放進(jìn)行了系統(tǒng)分析，建立了焦化工序的水流圖。通過(guò)對(duì)水流圖分析表明:(1)生產(chǎn)用水（蒸汽）的絕大部分消耗在荒煤氣凈化和化產(chǎn)回收及精制過(guò)程，如果回收荒煤氣的顯熱并

3、代替水蒸汽用于化產(chǎn)回收及精制工序，這將是減少生產(chǎn)用水和生產(chǎn)廢水產(chǎn)生的有效途徑。(2)國(guó)內(nèi)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(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)大量補(bǔ)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(shí)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(dǎo)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(dǎo)熱油，為化產(chǎn)工序各用熱設(shè)備提供熱量并通過(guò)熱循環(huán)泵形成密閉循環(huán)系統(tǒng)，由PLC自動(dòng)控

4、制系統(tǒng)調(diào)節(jié)和控制整個(gè)系統(tǒng)的溫度、流量、壓力。結(jié)果表明:(1)此集成工藝不僅實(shí)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(chǎn)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(jié)問(wèn)題。(3)以某大型鋼企焦化廠為例，應(yīng)用此集成工藝每年可減少蒸汽的消耗量為73萬(wàn)t，同時(shí)減少相應(yīng)量的新水73萬(wàn)t，另外由于導(dǎo)熱油蒸氨實(shí)現(xiàn)無(wú)蒸汽蒸氨后減少年污水產(chǎn)生量37萬(wàn)t，年直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到了9067

5、.8萬(wàn)元。
　　最后，通過(guò)對(duì)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(jié)論:(1)循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的合理值應(yīng)在4～6之間，小于4時(shí)企業(yè)首先應(yīng)考慮提高濃縮倍數(shù)來(lái)達(dá)到節(jié)水目的;當(dāng)濃縮倍數(shù)達(dá)到4～6后，企業(yè)的節(jié)水方向應(yīng)該是采用中水回用技術(shù)來(lái)進(jìn)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(dá)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