包钢股份有限公司6号高炉东渣场水冲渣放散蒸汽冷凝回收蓄能供热项目

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一、案例名称

包钢股份有限公司6号高炉东渣场水冲渣放散蒸汽冷凝回收蓄能供热项目

二、案例业主

包钢股份有限公司厂区总供暖面积约180万平方米，其中50万平方米采用余热供暖，其余130万平方米向热电厂采购热源供暖，购买热量450GJ/h，热能价格为22元/GJ，年供暖费用4200万元。其中中厚板厂供暖面积约18万平方米，供暖期平均负荷为30GJ/h，从热电厂购热，年供暖费用700万元。6号炉东渣场可回收用于供暖的余热约40GJ/h，可以满足其供暖需要，替代从热电厂购热。

三、案例内容

1．技术原理及适用领域

（1）该项目采用节能服务公司拥有自主知识产权的低温放散蒸汽冷凝回收技术，该系统由放散蒸汽温度控制系统、高效冷凝换热装置、放散蒸汽引流装置、汽水分离装置等几部分组成。通过该系统可以将放散蒸汽从主烟道引入高效冷凝换热装置，利用循环系统将放散蒸汽的潜热提取出来输送到指定蓄热器中，以备按需所用。

（2）放散蒸汽冷凝节水技术，放散蒸汽被高效冷凝换热器在设定温度下冷却后，进入汽水分装置，冷凝水被排到收集池，经处理可以得到脱盐水、纯净水、冲渣水，达到节水节能效果。其余空气和少量低温扩散蒸汽被引风机送回主烟道。在放散蒸汽冷凝过程中大部分含硫物质和粉尘被冷凝水带入收集池，减少了污染物的排放。

（3）利用节能服务公司拥有自主知识产权的相变蓄热技术将放散蒸汽冷凝释放的余热回收储存起来，稳定地向对外供热管网供应热能。高效冷凝换热系统的循环冷却水将放散蒸汽的潜热带到相变蓄热装置中，相变蓄热装置中的蓄热元件吸收热量后逐渐融化变为潜热储存起来，降低了循环冷却水的温度，经循环泵送到高效冷凝换热器继续冷却放散蒸汽。通过相变蓄热装置将间断的低品质放散蒸汽余热转换为连续稳定的高品质热能，实现了余热回收和有效利用。

该技术可广泛应用于焦化、烧结、球团、轧钢、高炉、转炉等工序中，回收产生的余热资源，特别是回收低品质（200℃以下的）、放散性、间断的、不稳定的热能。

2．节能改造具体内容

（1）在水冲渣塔上部20米处开直径1000mm的引气口和带电动调节的百叶式阀门，以增大蒸汽吸入量和提高放散蒸汽的温度。

余热回收示意图

（2）放散蒸汽引出后进入高效波纹管列管换热器回收余热。

通过引风机产生的负压将无压蒸汽引入高效波纹管列管换热器进行汽-水换热，蒸汽凝结为水时产生更大负压吸引蒸汽进入换热器，换热后产生的凝结水通过汽水分离器排到渣水池，完成了冷凝水和蒸汽潜热回收，如上图所示。

（3）余热回收系统由换热器、循环泵、供水管、回水管、相变蓄热装置等部分组成，在换热器吸收的放散蒸汽余热通过管道循环储存到相变蓄热装置中。

（4）相变蓄热装置中储存的热能通过对外供热管网和循环泵连续输送给末端用户，实现供暖。在东侧建一个大型蓄热站，蓄热站的蓄热量为1500GJ。

该余热可以将6000吨10℃的水加热到55℃；如果厂房供暖负荷按80W/㎡计算，可满足18～20万平方米厂房供暖。

（5）冲渣水的温度一般为40～75℃，流量1200吨/小时，一般暖气回水温度为45～55℃，因此，通过冲渣水换热器可以将冲渣水的热能回收后对供暖回收进行初次预加热，提高温度到65～70℃后再被蓄热箱的蓄热元件二次加热到75～85℃，然后输送到用户末端供暖。

3．项目实施情况

该项目的建设期为3个月，自2011年10月1日至2011年12月15日，2011年12月底前竣工投入使用。

该项目节能效益分享期的起始日以竣工日开始计算，项目的效益分享期为5个完整供暖期，每个供暖期为每年10月底至次年4月初，具体视包钢实际供暖时间为准。

四、项目年节能量及节能效益

1．节能量

包钢炼铁厂的6号高炉容量为2500立方米，利用系数为1.9，采用了水淬渣工艺处理炉渣，炉渣被用于水泥填料，但是在水淬过程中，产生大量的蒸汽，浪费了大量的工业水。6号高炉平均日产铁4800吨，铁渣比按300kg/t计算，产生废渣1440吨/日，炉渣从1300℃降到100℃，炉渣热焓约430kcal/kg，那么1吨铁渣的总焓热为1.8GJ，则6号炉日出炉渣总热焓为2592GJ，平均108GJ/h，可回收用于供暖的余热约80GJ/h。

该项目投入运营后，每个供暖期回收利用余热187810GJ，折合节约标煤6410吨，供热保障率达到99.6%，即用余热回收替代热电厂对中厚板厂18余万平方米的厂房供热。全年供应生活热水63万吨，回收余热104580GJ，折合节约标煤3569吨，同时回收冷凝水14万吨。全年总节约标煤9979吨。

2．节能效益

该项目年节能效益763.76万元，构成如下：

（1）节水效益。

单场作业日回收冷凝水432吨，全年节水155520吨，每吨凝结水替代1吨纯净水，每吨纯净水按8元核计，全年节约费用124万元。

（2）冬季供暖效益。

单场作业水淬渣每日回收余热1200GJ，供暖期180天共回收余热21.6万GJ，，包钢现向电厂购买热能价格为26元/GJ，年节约供暖费561.6万元。

常年为铁厂供应洗浴用热水，每日500吨，全年18万吨，每吨热水用热0.167GJ，全年供热30060GJ，全年节约热费78.16万元。

五、商业模式

该项目采用合同能源管理节能效益分享模式实施。

效益分享期内，根据业主的投资情况，节能服务公司具体的分享比例如下：

该项目总投资1440万元，节能服务公司投资1100万元，投资比例为76.4%，业主投资340万元（按竣工决算），投资比例为23.6%。节能效益分享期5年。按照上述投资比例，节能效益80%归节能服务公司，20%归用能单位。如果达到预计节能效果，在项目分享期内，用能单位有权追加出资比例至总投资的50%，且拥有分享该项目50%节能效益的权力。每个供暖期为150～180天（视环境温度确定供暖时间），分享期内产权归节能服务公司，分享期满全部转交用能单位，主体设备的使用寿命15年。

六、融资渠道

该项目总投资1440万元，节能服务公司投资1100万元，业主投资340万元。