从海水获取钢铁生产工艺用水——有效利用能源

2007年5月15日西门子奥钢联(VAI)在奥地利林茨市召开合并后的首次媒体峰会，会上，西门子工业系统及技术服务集团(I&S)推出海水淡化新技术，以满足为钢铁工业提供工艺用水的需要。位于北京的西门子中国子公司CNN水技术公司正在为首钢京唐钢铁联合有限责任公司钢铁厂安装一套MED(多效蒸馏)系统。这套水处理系统的日处理能力将达到2.5万吨。

在中国东北沿海的渤海湾，距离河北省第二大城市唐山80公里，距离北京约220公里，年产能力为1500万吨的首钢京唐钢铁厂正在建设当中。炼钢生产中的大量工艺过程将会产生大量的热能。因此，充分利用这些热能非常必要，具有很大的经济意义。可以将钢铁生产的热能用于海水的处理以获得工艺用水。由于钢铁生产用水量巨大，小心用水从企业经营和环境保护角度来说都是绝对重要的。由于海水资源取之不尽，至少在理论上，海水是淡水的理想选项。但是，海水在能够被用到生产中以前必须进行淡化处理，而这样需要很多能量。因此，西门子工业系统及技术服务集团(I&S)采取了多效蒸馏(MED)技术。采用该技术的系统在摄氏63度~80度温度下运行。原水被喷到换热器管上6~16次使之蒸发，而冷凝热被回收。与需要在摄氏100度~110度温度下工作的传统多级闪蒸法(MSF)相比，多效蒸馏法的优点是设备不易产生腐蚀和沉淀，而且需要的泵浦热在相同处理能力下也要低几乎50%。本项目中多效蒸馏系统的日处理能力为2000立方米~25000立方米，投资成本比同样能力的多级闪蒸系统低15%~20%，而且处理得到的几乎无盐的纯净水，由于能耗不随着水中盐分的增多而增加，该技术特别适合于海水的淡化处理。虽然方法本身需要大量能源----单位电耗为2~4千瓦/立方米，热能需求略低于200MJ/立方米----但因为使回收利用钢铁厂产生的工艺热能，从而可以使海水处理变得十分经济。如果使用矿物燃料来淡化海水，那么，估计成本可能会达到0.5~2.5美元/立方米。