《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2022年版)》之一:鋼鐵行業(yè)節(jié)能提效技術(shù)
發(fā)表日期:2022/12/8 9:19:26 工信部
近日,工業(yè)和信息化部發(fā)布《國家工業(yè)和信息化領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄(2022年版)》(以下簡稱《目錄》),包括90項工業(yè)節(jié)能提效技術(shù),涵蓋鋼鐵、有色、建材、石化化工、機械、輕工、電子等行業(yè)節(jié)能提效技術(shù),可再生能源***利用、煤炭等化石能源清潔***利用和重點用能設(shè)備及系統(tǒng)節(jié)能提效技術(shù)等;52項信息化領(lǐng)域節(jié)能技術(shù),涵蓋數(shù)據(jù)中心、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化綠色化協(xié)同轉(zhuǎn)型等節(jié)能提效技術(shù)。為加快《目錄》中先進適用節(jié)能技術(shù)裝備的推廣應(yīng)用,加強供需對接,我們配套編制了《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2022年版)》和《國家信息化領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2022年版)》,重點介紹相關(guān)技術(shù)的適用范圍、原理及工藝、功能特性、應(yīng)用案例等?,F(xiàn)予以發(fā)布,供參考借鑒。同時,將積極組織有關(guān)單位開展“節(jié)能服務(wù)進企業(yè)”系列活動,分行業(yè)、分領(lǐng)域予以推廣。
《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2022年版)》之一:鋼鐵行業(yè)節(jié)能提效技術(shù)
鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟發(fā)展中重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè),2021年我國粗鋼產(chǎn)量10.3億噸,鋼鐵行業(yè)能源消費約占全國能源消費總量11%。鋼鐵行業(yè)工藝結(jié)構(gòu)以高爐-轉(zhuǎn)爐長流程為主,煤、焦炭占行業(yè)能源消費量約90%(以當(dāng)量計),主要用能工序包括煉鐵、焦化、燒結(jié)等。燒結(jié)煙氣內(nèi)循環(huán)、高爐爐頂均壓煤氣回收、鐵水一罐到底、薄帶鑄軋、鑄坯熱裝熱送、副產(chǎn)煤氣高參數(shù)機組發(fā)電、余熱余壓梯級綜合利用、智能化能源管控等技術(shù)是鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向。
一、重點工序節(jié)能提效技術(shù)
(一)大型轉(zhuǎn)爐潔凈鋼***綠色冶煉技術(shù),通過提高頂?shù)讖?fù)合吹煉強度,結(jié)合***脫磷機理建立少渣量、低氧化性、低噴濺及熱損耗機制,實現(xiàn)原輔料、合金源頭減量化以及爐渣循環(huán)利用。技術(shù)提供單位為鋼鐵研究總院有限公司。在馬鋼300噸轉(zhuǎn)爐潔凈鋼***綠色冶煉工藝改造項目中,利用大型轉(zhuǎn)爐潔凈鋼***綠色冶煉技術(shù)對轉(zhuǎn)爐進行改造,節(jié)約標準煤5.3萬噸/年,減排CO214.7萬噸/年。
(二)特大型***節(jié)能高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置,利用高爐冶煉排放出具有一定壓力能的爐頂煤氣,使煤氣通過透平膨脹機做功,將其轉(zhuǎn)化為機械能,驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電或驅(qū)動其他設(shè)備。技術(shù)提供單位為西安陜鼓動力股份有限公司。在俄羅斯北方鋼鐵濕式高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置節(jié)能改造項目中,使用濕式高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置替換原有設(shè)備,系統(tǒng)效率達到92%,比改造前增加發(fā)電量4320萬千瓦時/年,折合節(jié)約標準煤1.3萬噸/年,減排CO23.6萬噸/年。
(三)多功能燒結(jié)鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機,集成高剛性回轉(zhuǎn)體、扇形裝配式焊接臺車、風(fēng)箱復(fù)合密封、上罩機械密封、動態(tài)自平衡卸料、全密封及保溫等技術(shù),有效增加通風(fēng)面積,降低冷卻風(fēng)機電耗,增加余熱發(fā)電量。技術(shù)提供單位為中冶北方(大連)工程技術(shù)有限公司。在山西太鋼不銹鋼股份有限公司燒結(jié)系統(tǒng)改造項目中,利用多功能燒結(jié)鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機替代原燒結(jié)環(huán)冷機,冷卻電耗減少2.6千瓦時/噸燒結(jié)礦,余熱產(chǎn)氣量增加46.5千克,可節(jié)約電量5572萬千瓦時/年,折合節(jié)約標準煤1.7萬噸/年,減排CO24.7萬噸/年。
(四)棒線材***低成本控軋控冷技術(shù),控冷技術(shù)覆蓋軋鋼全流程,包括中軋機組間冷卻、軋后階梯型分段冷卻、過程返溫、冷床控溫等冷卻關(guān)鍵點控制,實現(xiàn)降溫-返溫-等溫循環(huán)型冷卻路徑調(diào)控,精確控制鋼筋組織均勻性和珠光體相變,優(yōu)化氧化鐵皮結(jié)構(gòu)。技術(shù)提供單位為鋼鐵研究總院有限公司。在山西建龍鋼鐵股份有限公司改造項目中,用分級氣霧冷卻設(shè)備替換原穿水冷卻設(shè)備,綜合能耗降低4千克標準煤/噸鋼,節(jié)約標準煤4000噸/年,減排CO21.1萬噸/年。
二、公輔設(shè)施系統(tǒng)節(jié)能提效技術(shù)
(一)鋼鐵行業(yè)減污折疊濾筒節(jié)能技術(shù),減污折疊濾筒其過濾材料呈折疊狀,內(nèi)有一體成型支撐骨架;具有高過濾精度和高通氣量,可以在有限空間內(nèi)提供更多過濾面積,同時,實現(xiàn)對微細粉塵***捕集和除塵器低運壓差。技術(shù)提供單位為廣州市華濾環(huán)保設(shè)備有限公司。在山西建龍煉鐵廠200平方米燒結(jié)機機尾除塵系統(tǒng)節(jié)能改造項目中,采用等距大折角折疊濾筒替換傳統(tǒng)布袋,可節(jié)約電量140萬千瓦時/年,折合節(jié)約標準煤434噸/年,減排CO21203噸/年。
(二)多孔介質(zhì)燃燒技術(shù),燃燒產(chǎn)生的熱量通過高溫固體輻射和對流方式傳輸,同時借助多孔介質(zhì)材料的導(dǎo)熱和輻射不斷地向上游傳遞熱量預(yù)熱氣體,并依靠多孔介質(zhì)材料蓄熱能力回收燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔庥酂?。技術(shù)提供單位為中冶南方(武漢)熱工有限公司。在首鋼取向硅鋼氧化鎂涂層干燥爐改造項目中,原紅外涂層干燥爐改為多孔介質(zhì)涂層干燥爐,機組加熱效率提升10%,硅鋼生產(chǎn)線干燥工序平均天然氣消耗降低40立方米/小時,折合節(jié)約標準煤372噸/年,減排CO21031噸。
(三)冶金工業(yè)電機系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù),轉(zhuǎn)爐每個冶煉周期為30分鐘左右,吹煉時間和裝、出料的時間各占一半,風(fēng)機在轉(zhuǎn)爐吹煉時高速運行,在吹煉后期及補吹時中速運行,而在出鋼和裝料期間可將速度降低,這樣既能滿足轉(zhuǎn)爐冶煉工藝要求,又能實現(xiàn)節(jié)能。技術(shù)提供單位為中冶賽迪電氣技術(shù)有限公司。在山東盛陽金屬科技股份有限公司高壓除鱗泵系統(tǒng)節(jié)能改造項目中,采用MVC1200-10K/350高壓變頻器及控制系統(tǒng)進行智能驅(qū)動,可節(jié)約電量510萬千瓦時/年,折合節(jié)約標準煤1581噸/年,減排CO24383噸/年。
(四)新型長壽命激光閃速氧化膜熱軋輥,采用高能激光對軋輥表面進行毫秒級高速輻照,在軋輥表面產(chǎn)生瞬時高溫,生成一層四氧化三鐵氧化膜,可提高其高溫磨損性能,抑制熱疲勞裂紋,軋輥使用壽命提高1倍以上。技術(shù)提供單位為上海僅博激光技術(shù)有限公司。在某鋼廠1780熱軋線改造項目中,采用長壽命激光閃速氧化膜熱軋輥替代原軋輥,軋輥壽命提高1倍,每天可減少停機保溫時間2小時,可節(jié)約標準煤1.6萬噸/年,減排CO24.4萬噸/年。
(五)H型鰭片管式***換熱技術(shù),鍋爐給水泵將除氧水輸送至余熱蒸汽鍋爐省煤器,經(jīng)余熱蒸汽鍋爐內(nèi)鰭片管等換熱面吸收熱量,變成高溫?zé)崴M入鍋筒,鍋筒通過上升管和下降管與蒸發(fā)器內(nèi)鰭片管等換熱面吸收熱量產(chǎn)生飽和蒸汽,飽和蒸汽從鍋筒主汽閥進入過熱器,產(chǎn)生過熱蒸汽供給用戶。技術(shù)提供單位為四川陸亨能源科技有限公司。在寧夏中衛(wèi)市眾泰33000千伏安硅鐵礦熱爐煙氣余熱發(fā)電利用項目中,安裝H型鰭片管式煙氣礦熱余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、自動控制(DCS)以及配套設(shè)備,發(fā)電量約2800萬千瓦時/年,折合節(jié)約標準煤8680噸/年,減排CO22.4萬噸/年。
三、余熱余壓回收利用技術(shù)
(一)氟塑鋼新材料低溫?zé)煔馍疃扔酂峄厥占夹g(shù),在原脫硫塔前布置氟塑鋼低溫省煤器,降低脫硫塔煙氣溫度,回收煙氣顯熱;在脫硫塔后布置氟塑鋼冷凝器對濕飽和煙氣冷凝降溫,回收煙氣潛熱。技術(shù)提供單位為衢州佰強新材料科技有限公司。在浙江物產(chǎn)環(huán)能浦江熱電有限公司低溫?zé)煔飧脑祉椖恐?,在脫硫塔前后增加低溫省煤器,回收進脫硫塔煙氣顯熱,在脫硫塔布后安裝冷凝器對濕飽和煙氣冷凝降溫,回收煙氣潛熱,三臺爐節(jié)約標準煤8388噸/年,減排CO22.3萬噸/年。
(二)工業(yè)余熱梯級綜合利用技術(shù),結(jié)合工藝用能需求,綜合考慮余熱源頭減量、***回收、梯級利用等方式,實現(xiàn)含塵含硫間歇波動典型中高溫余熱,提升余熱回收利用水平,降低排煙溫度至150℃以內(nèi)。技術(shù)提供單位為上海寶鋼節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司。在寶鋼股份硅鋼部3#環(huán)形爐節(jié)能技術(shù)改造項目中,廢氣排放系統(tǒng)中增設(shè)一套汽水兩用冷凝式余熱回收鍋爐,將環(huán)形爐廢氣顯熱和冷凝潛熱回收,余熱回收裝置回收熱量產(chǎn)生蒸汽2噸/小時(表壓0.6兆帕飽和蒸汽),折合節(jié)約標準煤2015噸/年,減排CO25587噸/年。
(三)熔渣干法粒化及余熱回收工藝裝備技術(shù),熔渣通過離心機械?;黾訐Q熱面積,結(jié)合強制一次風(fēng)冷原理,實現(xiàn)高爐渣快速冷卻和一次余熱回收,?;笕墼阅懿坏陀谒愎に?;再采用回轉(zhuǎn)式逆流余熱回收裝置對已凝結(jié)渣粒進行二次余熱回收。技術(shù)提供單位為北京中冶設(shè)備研究設(shè)計總院有限公司。該項目為研發(fā)類技術(shù),暫無推廣案例。
(四)一種焦爐上升管荒煤氣余熱回收技術(shù),采用上升管水換熱器,在換熱器夾套內(nèi)通入除氧水和高溫荒煤氣順流間接換熱,除氧水吸熱蒸發(fā)后轉(zhuǎn)化成蒸汽回收荒煤氣顯熱。在上升管換熱器內(nèi)部生成汽水混合物,再到汽包內(nèi)水汽分離,蒸汽直接并網(wǎng)或到用戶,水用泵加壓到上升管換熱器繼續(xù)生產(chǎn)蒸汽。技術(shù)提供單位為江蘇龍冶節(jié)能科技有限公司。在山西安昆新能源有限公司焦爐荒煤氣余熱回收項目中,在搗固焦爐上安裝上升管余熱回收蒸汽全套系統(tǒng),產(chǎn)飽和蒸汽約113.5千克/噸焦,可生產(chǎn)低壓飽和蒸汽23.3萬噸/年,折合節(jié)約標準煤2.2萬噸/年,減排CO26.1萬噸/年。
(五)清潔型焦爐***余熱發(fā)電技術(shù),以清潔型焦爐余熱煙氣作為熱源,通過鍋爐將水加熱到高溫超高壓參數(shù)蒸汽,高壓蒸汽進入汽輪機高壓缸做功后再通過鍋爐加熱,加熱后低壓蒸汽進入汽輪機低壓缸做功,汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。技術(shù)提供單位為中冶京誠工程技術(shù)有限公司。在福建三鋼2×80兆瓦熱回收焦爐及配套干熄焦余熱蒸汽***發(fā)電項目中,新建6臺高溫超高壓中間一次再熱余熱鍋爐和2臺高溫超高壓中間一次再熱汽輪發(fā)電機組,綜合節(jié)約標準煤4萬噸/年,減排CO211.1萬噸/年。(工信部)
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