在钢铁行业中，冷却水余热回收是一项重要的节能措施。冷却水在生产过程中吸收了大量的热量，通常温度在30-60℃之间，这些热量如果直接排放到环境中，不仅浪费能源，还可能对环境造成热污染。利用热泵技术回收冷却水中的余热，可以显著提高能源利用效率，降低生产成本，同时减少碳排放。

热泵是一种能够将低温热能提升到较高温度的设备，其工作原理基于制冷循环。在冷却水余热回收中，热泵的工作过程如下：

1. 吸热过程：

冷却水作为热源，流经热泵的蒸发器，将热量传递给制冷剂。

制冷剂吸收热量后蒸发成低温低压气体。

2. 压缩过程：

压缩机将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压气体。

3. 放热过程：

高温高压的制冷剂气体在冷凝器中释放热量，用于加热工艺用水、供暖或生活热水。

4. 膨胀过程：

制冷剂经过膨胀阀降压后重新进入蒸发器，完成循环。

钢铁行业冷却水余热回收的具体应用场景

1. 高炉冷却水余热回收：

高炉冷却水温度通常在40-60℃，通过热泵回收余热，可以用于加热锅炉补水、预热助燃空气或供暖。

例如，某钢铁厂利用热泵回收高炉冷却水余热，每年可节约蒸汽消耗约15%，减少能源成本约30万元。

2. 连铸冷却水余热回收：

连铸冷却水温度通常在30-50℃，通过热泵回收余热，可以用于加热清洗设备的水或生活热水。

例如，某钢铁厂在连铸冷却水系统中安装了热泵，每年可节约电耗约50%，减少能源成本约30万元。

3. 轧钢工序冷却水余热回收：

轧钢工序中的冷却水温度通常在40-60℃，通过热泵回收余热，可以用于加热轧制油或清洗水。

例如，某钢铁厂在热轧工序中安装了热泵，每年可节约天然气消耗约40%，减少碳排放约80吨。

4. 厂区供暖和热水供应：

利用热泵回收冷却水余热，为钢铁厂区的办公楼、宿舍等建筑提供供暖或生活热水。

例如，某钢铁厂利用热泵回收冷却水余热，为员工宿舍提供热水，每年可节约能源成本约10万元。