編者按:
近日,工業(yè)和信息化部發(fā)布《國(guó)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(jiǎn)稱《目錄》),包括90項(xiàng)工業(yè)節(jié)能提效技術(shù),涵蓋鋼鐵、有色、建材、石化化工、機(jī)械、輕工、電子等行業(yè)節(jié)能提效技術(shù),可再生能源高效利用、煤炭等化石能源清潔高效利用和重點(diǎn)用能設(shè)備及系統(tǒng)節(jié)能提效技術(shù)等;52項(xiàng)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(jìn)適用節(jié)能技術(shù)裝備的推廣應(yīng)用,加強(qiáng)供需對(duì)接,我們配套編制了《國(guó)家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2022年版)》和《國(guó)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(diǎn)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(shí),將積極組織有關(guān)單位開(kāi)展“節(jié)能服務(wù)進(jìn)企業(yè)”系列活動(dòng),分行業(yè)、分領(lǐng)域予以推廣。
《國(guó)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè),2021年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量10.3億噸,鋼鐵行業(yè)能源消費(fèi)約占全國(guó)能源消費(fèi)總量11%。鋼鐵行業(yè)工藝結(jié)構(gòu)以高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程為主,煤、焦炭占行業(yè)能源消費(fèi)量約90%(以當(dāng)量計(jì)),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(jī)組發(fā)電、余熱余壓梯級(jí)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(diǎn)工序節(jié)能提效技術(shù)
?。ㄒ唬┐笮娃D(zhuǎn)爐潔凈鋼高效綠色冶煉技術(shù),通過(guò)提高頂?shù)讖?fù)合吹煉強(qiáng)度,結(jié)合高效脫磷機(jī)理建立少渣量、低氧化性、低噴濺及熱損耗機(jī)制,實(shí)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)爐潔凈鋼高效綠色冶煉工藝改造項(xiàng)目中,利用大型轉(zhuǎn)爐潔凈鋼高效綠色冶煉技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)爐進(jìn)行改造,節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤5.3萬(wàn)噸/年,減排CO2 14.7萬(wàn)噸/年。
?。ǘ┨卮笮透咝Ч?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(guò)透平膨脹機(jī)做功,將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電或驅(qū)動(dòng)其他設(shè)備。技術(shù)提供單位為西安陜鼓動(dòng)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(xiàng)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(dá)到92%,比改造前增加發(fā)電量4320萬(wàn)千瓦時(shí)/年,折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.3萬(wàn)噸/年,減排CO2 3.6萬(wàn)噸/年。
?。ㄈ┒喙δ軣Y(jié)鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī),集成高剛性回轉(zhuǎn)體、扇形裝配式焊接臺(tái)車(chē)、風(fēng)箱復(fù)合密封、上罩機(jī)械密封、動(dòng)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(jī)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(xiàng)目中,利用多功能燒結(jié)鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)替代原燒結(jié)環(huán)冷機(jī),冷卻電耗減少2.6千瓦時(shí)/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(wàn)千瓦時(shí)/年,折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.7萬(wàn)噸/年,減排CO2 4.7萬(wàn)噸/年。
?。ㄋ模┌艟€材高效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(jī)組間冷卻、軋后階梯型分段冷卻、過(guò)程返溫、冷床控溫等冷卻關(guān)鍵點(diǎn)控制,實(shí)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(xiàng)目中,用分級(jí)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(biāo)準(zhǔn)煤/噸鋼,節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4000噸/年,減排CO2 1.1萬(wàn)噸/年。
二、公輔設(shè)施系統(tǒng)節(jié)能提效技術(shù)
?。ㄒ唬╀撹F行業(yè)減污折疊濾筒節(jié)能技術(shù),減污折疊濾筒其過(guò)濾材料呈折疊狀,內(nèi)有一體成型支撐骨架;具有高過(guò)濾精度和高通氣量,可以在有限空間內(nèi)提供更多過(guò)濾面積,同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)微細(xì)粉塵高效捕集和除塵器低運(yùn)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(jī)機(jī)尾除塵系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)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(wàn)千瓦時(shí)/年,折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤434噸/年,減排CO2 1203噸/年。
?。ǘ┒嗫捉橘|(zhì)燃燒技術(shù),燃燒產(chǎn)生的熱量通過(guò)高溫固體輻射和對(duì)流方式傳輸,同時(shí)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(xiàng)目中,原紅外涂層干燥爐改為多孔介質(zhì)涂層干燥爐,機(jī)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(shí),折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤372噸/年,減排CO2 1031噸。
?。ㄈ┮苯鸸I(yè)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù),轉(zhuǎn)爐每個(gè)冶煉周期為30分鐘左右,吹煉時(shí)間和裝、出料的時(shí)間各占一半,風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)高速運(yùn)行,在吹煉后期及補(bǔ)吹時(shí)中速運(yùn)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(shí)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(yáng)金屬科技股份有限公司高壓除鱗泵系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目中,采用MVC1200-10K/350高壓變頻器及控制系統(tǒng)進(jìn)行智能驅(qū)動(dòng),可節(jié)約電量510萬(wàn)千瓦時(shí)/年,折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1581噸/年,減排CO2 4383噸/年。
?。ㄋ模┬滦烷L(zhǎng)壽命激光閃速氧化膜熱軋輥,采用高能激光對(duì)軋輥表面進(jìn)行毫秒級(jí)高速輻照,在軋輥表面產(chǎn)生瞬時(shí)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(xiàng)目中,采用長(zhǎng)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(jī)保溫時(shí)間2小時(shí),可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.6萬(wàn)噸/年,減排CO2 4.4萬(wàn)噸/年。
?。ㄎ澹〩型鰭片管式高效換熱技術(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(jìn)入鍋筒,鍋筒通過(guò)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(jìn)入過(guò)熱器,產(chǎn)生過(guò)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(xiàng)目中,安裝H型鰭片管式煙氣礦熱余熱鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、自動(dòng)控制(DCS)以及配套設(shè)備,發(fā)電量約2800萬(wàn)千瓦時(shí)/年,折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8680噸/年,減排CO2 2.4萬(wàn)噸/年。
三、余熱余壓回收利用技術(shù)
?。ㄒ唬┓茕撔虏牧系蜏?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(duì)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(qiáng)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?xiàng)目中,在脫硫塔前后增加低溫省煤器,回收進(jìn)脫硫塔煙氣顯熱,在脫硫塔布后安裝冷凝器對(duì)濕飽和煙氣冷凝降溫,回收煙氣潛熱,三臺(tái)爐節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8388噸/年,減排CO2 2.3萬(wàn)噸/年。
?。ǘ┕I(yè)余熱梯級(jí)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、高效回收、梯級(jí)利用等方式,實(shí)現(xiàn)含塵含硫間歇波動(dòng)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(xiàng)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(shí)(表壓0.6兆帕飽和蒸汽),折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2015噸/年,減排CO2 5587噸/年。
?。ㄈ┤墼煞;坝酂峄厥展に囇b備技術(shù),熔渣通過(guò)離心機(jī)械粒化增加換熱面積,結(jié)合強(qiáng)制一次風(fēng)冷原理,實(shí)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(duì)已凝結(jié)渣粒進(jìn)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(jì)總院有限公司。該項(xiàng)目為研發(fā)類(lèi)技術(shù),暫無(wú)推廣案例。
?。ㄋ模┮环N焦?fàn)t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?fàn)t荒煤氣余熱回收項(xiàng)目中,在搗固焦?fàn)t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(wàn)噸/年,折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2.2萬(wàn)噸/年,減排CO2 6.1萬(wàn)噸/年。
(五)清潔型焦?fàn)t高效余熱發(fā)電技術(shù),以清潔型焦?fàn)t余熱煙氣作為熱源,通過(guò)鍋爐將水加熱到高溫超高壓參數(shù)蒸汽,高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸做功后再通過(guò)鍋爐加熱,加熱后低壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)低壓缸做功,汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。技術(shù)提供單位為中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司。在福建三鋼2×80兆瓦熱回收焦?fàn)t及配套干熄焦余熱蒸汽高效發(fā)電項(xiàng)目中,新建6臺(tái)高溫超高壓中間一次再熱余熱鍋爐和2臺(tái)高溫超高壓中間一次再熱汽輪發(fā)電機(jī)組,綜合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4萬(wàn)噸/年,減排CO2 11.1萬(wàn)噸/年。