上海炫风实业集团有限公司
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钢铁厂在高炉炼铁工艺中，产生的炉渣温度大约为1000℃。目前，大多数炼铁企业的处理方法是：将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。这一过程中能够产生大量温度在80~95℃的热水。通常，为了保证冲渣水的循环利用效果，需要将这部分冲渣水在沉淀过滤后引入空冷塔，降温到50℃以下再次循环冲渣。这样就使得很大一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。
高炉冲渣水低温余热的特点是：热源温度较低，但其流量却相当大。回收高炉冲渣水的余热，既能节约能源，又能保护环境，具有重要的意义。目前，提出对冲渣水余热的回收方式有：利用冲渣水采暖或作浴池用水；冲渣水余热发电。冲渣水余热发电无疑是一种最有价值的研发方向，但其技术含量相当高，目前还处于研究阶段。
关于高炉冲渣水余热回收发电系统的一般思路是：该系统主要由循环工质蒸汽发生器、动力机、工质循环增压泵和发电机组成。高炉冲渣水进入余热蒸汽发生器，放出热量，循环工质进入余热蒸汽发生器中吸收热量汽化为工质蒸汽。工质蒸汽进入动力机中，推动动力机转动，并带动发电机产生电能。其中动力机本身具有减温减压的功能。液态工质在增压泵的作用下进入余热蒸汽发生器中再次吸收热量，循环往复。
要实现这一系统的正常运行，关键是选择合适的循环工质。针对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，需要采用低沸点的循环工质。一般认为可以采用有机循环工质或氨水混合物。近年来研发的“卡琳娜循环”就是采用氨和水的混合物作为工质的一种有效热电转换系统。纯水的冰点温度为0℃，而纯氨却为-78℃。氨-水混合物溶液的冰点温度随氨浓度而变，比水要低许多。
氨-水混合物的热物理特性包括其沸点和凝结点温度都可以随氨浓度的改变而改变。工质的这种改变，使得卡琳娜循环机组可以向温度低于250℃的低能级热源提供很高的循环效率，使得余热利用效率大幅提高。这种卡琳娜循环技术，已经成功应用于水泥余热发电项目，吨熟料发电量已达到60千瓦时以上。因此很有希望应用于高炉冲渣水余热的利用。
