PDF《钢铁企业蓄热式燃烧技术推广》

钢铁企业蓄热式燃烧技术推广 实施方案 工业和信息化部 前言钢铁工业是国民经济重要基础产业,能源消耗量约占全 国工业总能耗的 15%,废水和固体废弃物排放量分别占工业 排放总量的 14%和17%,是节能减排的重点行业.

当前,钢 铁行业发展面临严峻挑战和新的发展机遇,传统的粗放型发 展模式已难以为继,迫切要求行业企业以节能减排为抓手, 积极转变发展方式,利用高新技术改造、提升行业技术管理 水平,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染 少的新型工业化道路. 蓄热式燃烧技术是采用蓄热式装置回收利用烟气余热 的节能减排技术.该技术能够有效利用低热值煤气,降低燃 料消耗, 同时可有效降低NOx排放浓度, 减少温室气体CO2排放,具有显著的节能减排效果.本实施方案计划用

3 年时间 (2010~2012 年) ,在重点大中型钢铁企业中有针对性地推 广轧钢加热炉蓄热式燃烧技术,预期采用蓄热式燃烧技术的 轧钢加热炉占比达到 70%以上,形成

100 万吨标准煤的节能 能力,将为钢铁企业在日益激烈的市场竞争中进一步降低成 本、实现节能降耗,促进行业平稳、较快、可持续发展发挥 积极作用. 目录

一、技术发展及应用现状

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(一)蓄热式燃烧技术概况

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(二)应用现状

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(三)存在问题

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二、指导思想、原则和目标

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(一)指导思想

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(二)基本原则

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(三)建设目标

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三、主要内容

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(一)范围和条件

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(二)建设内容

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(三)实施进度

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(四)项目投资估算

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四、组织实施

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五、配套措施

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一、技术发展及应用现状

(一)蓄热式燃烧技术概况 蓄热式燃烧技术是采用蓄热式烟气余热回收装置,交替 切换空气或气体燃料与烟气,使之流经蓄热体,达到最大限 度回收高温烟气的显热,降低排烟温度,提高助燃介质或气 体燃料温度的目的,从而降低燃料消耗. 1.技术特点 (1)烟气热量充分回收.采用蓄热式燃烧技术,燃烧 产生烟气的显热被最大限度回收,助燃介质或气体燃料被预 热到 1000℃以上,排烟温度低于 180℃,实现燃料化学能的 高效利用,炉窑热效率比常规加热炉提高 10%~30%,能耗 降低 30%~40%. (2)NOx排放量低.采用蓄热式燃烧技术,燃料在高温 低氧浓度下燃烧, 可有效控制NOx排放量, 同时有效减少CO2 排放量和炉内氧化烧损. (3)充分利用低热值燃料.采用蓄热式燃烧技术,可 使低热值煤气达到足够高的燃烧温度,炉内温度分布均匀, 为加热炉高效利用低热值煤气创造了条件. 2.蓄热式燃烧主流技术 在钢铁企业中,蓄热式燃烧技术主要应用于轧钢加热 炉、热处理炉、钢包烘烤装置等.其中蓄热式加热炉基本分

2 为内置通道式加热炉和蓄热烧嘴式加热炉. (1)内置通道式加热炉主要特点:把蓄热室和炉体有 机结合为一体,结构紧凑,占地面积小;

蓄热体采用陶瓷小 球,集中换向,运行费用低;

采用空气、煤气双蓄热,热效 率高,炉温均匀,钢坯烧损低;

炉型结构较复杂,对耐火材 料的理化指标性能要求高. (2)蓄热烧嘴式加热炉主要特点:把蜂窝状蓄热体和 烧嘴有机结合为一体,并有换向系统;

通过调整烧嘴热负荷 来调节炉内温度,加热炉各段温度调节灵活方便;

炉型结构 与普通加热炉相似,便于检修;

烧嘴结构采用集中换向和分 散换向方式,燃烧间断时间短,换向时管道内残留煤气损失 较少,有利于节能;

维护工作量较大,但检修时间短,停炉 时间短. 上述两种蓄热式燃烧技术在国内冶金企业都有应用实 例.蓄热烧嘴式加热炉的显著优势使其成为未来发展趋势.

(二)应用现状 据不完全统计,目前全国钢铁行业的加热炉(含热处理 炉、再加热炉)超过

1100 座,其中,长材轧机加热炉约占 50%,中宽带轧机和窄带钢轧机加热炉约占 12%,热连轧机 和中厚板轧机(含热处理炉)加热炉约占 22%,无缝钢管轧 机加热炉(含再加热炉)占16%. 在全国1100多座加热炉中有440余座已采用蓄热式燃烧

3 技术,约占 40%.在已有的

440 余座蓄热式加热炉中,长材 轧机加热炉占 68%左右,中宽带轧机和窄带钢轧机的加热炉 占14%左右,中厚板轧机(含热处理炉)的加热炉占 9%左右,热连轧机的加热炉占 7%左右,无缝钢管轧机的加热炉 仅占 2%左右. 不同类型轧钢加热炉应用蓄热式燃烧技术的比例相差 悬殊.如,长材轧机加热炉应用占比约为 55%,中宽带轧机 和窄带钢轧机加热炉应用占比约为 46%,中厚板轧机(含热 处理炉)加热炉应用占比约为 40%,热连轧机加热炉应用占 比约为 21%,无缝钢管轧机加热炉(含再加热炉)应用占比 约为 6%.

(三)存在问题 一是蓄热式燃烧技术的节能潜力尚未充分挖掘.目前, 全国未采用蓄热式燃烧技术的加热炉约占60%,扣除产品结 构、地区差异、企业特点等影响因素,该技术应用仍有很大 空间,尤其焦炉煤气充足的大型联合钢铁企业,对蓄热式燃 烧技术节能效果的重视程度有待加强. 二是热连轧和无缝钢管轧机加热炉应用蓄热式燃烧技 术的比例较低.该技术在长材、中宽带和窄带钢、中厚板轧 机加热炉应用占比较高,而热连轧和无缝钢管轧机加热炉对 应用蓄热式燃烧技术要求较为严格,企业难以实现稳定生产 和节能降耗的有机结合,应用占比较低.

4 三是蓄热式加热炉本身存在技术进步空间.如:蓄热室 蜂窝体使用寿命较低,价格昂贵;

加热炉操作系统复杂,换 向装置故障率较高;

钢坯加热温差较大、炉压不稳定、烟道 露点腐蚀等问题.

二、指导思想、原则和目标

(一)指导思想 坚持以科学发展观为指导,积极落实钢铁产业发展政策 与钢铁产业调整和振兴规划,以提高能源利用效率为核心, 引导企业技术改造投资方向,积极推广蓄热式燃烧技术,提 高钢铁企业能源利用效率,为实现钢铁行业节能减排目标奠 定基础.

(二)基本原则 1.坚持企业主体原则.企业是节能降耗的责任主体、 实施主体和受益主体,要通过加强政策导向和信息引导,发 挥市场配置资源的基础性作用,调动企业自主实施节能技术 示范和技术改造的积极性,推动蓄热式燃烧技术项目建设. 2.坚持整体推进与分年度实施相结合.方案的实施坚 持统筹安排、整体推进,并结合资金安排、市场环境及企业 生产经营情况,分年度、分步骤组织实施,确保蓄热式燃烧 技术项目稳妥有序推进. 3.坚持技术推广与产业调整和振兴相结合.方案的实 施将与落实钢铁产业调整和振兴规划相结合,把重点节能技

5 术示范推广作为推动企业技术进步的重要手段,加快企业蓄 热式燃烧技术项目建设并尽快形成节能能力.

(三)建设目标 在我国重点大中型钢铁企业实施一批轧钢加热炉蓄热 式燃烧技术示范项目,使采用蓄热式燃烧技术的轧钢加热炉 占比达到 70%以上,预期实现

100 万吨标准煤的节能能力, 促进节能减排工作的深入开展.

三、主要内容

(一)范围和条件 钢铁企业生产主体设备符合国家《钢铁产业发展政策》 和《产业结构调整指导目录》中鼓励类的要求,不考虑限制 类和淘汰类的主体设备.

(二)建设内容 本方案的实施重点是提高热连轧机和中厚板轧机加热 炉的蓄热式燃烧技术应用比例,分别达到 50%和70%;

支持 连续棒材轧机和高速线材轧机全面采用该技术. 蓄热式燃烧技术项目建设内容包括: 蓄热体、 换向系统、 管路系统、控制系统及配套公辅设施等.

(三)实施进度 实施期为

3 年,即2010~2012 年.

(四)项目投资估算 计划实施蓄热式燃烧技改工程项目的加热炉

170 座,预6计投资

9 亿元(不含加热炉改造投资).

四、组织实施

(一)组织单位 工业和信息化部、各省、自治区、直辖市及计划单列市、 新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门.

(二)实施主体 符合条件的钢铁企业.

(三)参与单位 中国钢铁工业协会、有关设计单位及节能技术服务机构 等.

五、配套措施

(一)加大对蓄热式燃烧技术项目的政策支持力度 积........