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钢铁企业蓄热式燃烧技术推广实施方案


钢铁企业蓄热式燃烧技术推广实施方案
工业和信息化部

1、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。

2、技术发展及应用现状 2.1、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。

2.1.1、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。

2.1.2、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。

2.2、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%。

2.3、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。 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。

3、指导思想、原则和目标 3.1、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。

3.2、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。

3.3、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。

4、主要内容 4.1、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。

4.2、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。

4.3、实施进度
实施期为 3 年,即 2010~2012 年。

4.4、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,预计投资 9 亿元(不含加热炉改造投资)。

5、组织实施 5.1、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。

5.2、实施主体
符合条件的钢铁企业。

5.3、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。

6、配套措施 6.1、加大对蓄热式燃烧技术项目的政策支持力度
积极落实国家已出台的促进企业节能减排的各项财政、 税收优惠 政策,围绕钢铁产业调整和振兴规划,发挥产业政策引导作用,加大 对企业蓄热式燃烧技术项目建设以及相关技术研发的支持力度, 鼓励 企业使用国产化设备。

6.2、完善多元化的企业节能技术改造投融资机制
发挥各级财政资金的引导和示范作用,以企业投入为主体,吸引 和带动社会各方面投资,形成多元化的投融资机制,推动企业开展节 能技术改造。鼓励企业开展合同能源管理项目等方式,通过市场渠道 筹集节能减排资金。

6.3、加强对蓄热式燃烧技术项目建设的监督管理
各地方要加强对项目建设的跟踪和管理, 定期组织项目实施情况 监督检查,及时组织项目竣工验收,对项目节能效果和实施水平等进 行后续评估,确保项目进度、工程质量和资金使用符合国家有关要求 并实现预期节能效果。

6.4、完善蓄热式燃烧技术评价标准和应用规范
建立和完善蓄热式燃烧技术、经济指标体系,加快研究制订并严 格执行科学的评价标准和应用规范, 以指导和规范项目投资建设与稳 定运行,促进蓄热式燃烧技术的推广实施。

7、附件:钢铁企业蓄热式燃烧技术推广实施项目表
序号 1 2 3 4 5 6 首钢总公司 天津钢管集团股份有限公司 天津天钢集团有限公司 天津天铁冶金集团有限公司 天津荣程钢铁有限公司 河北钢铁集团唐钢公司 企业名称 加热炉座数 6 2 2 2 1 4 2 2 2 1 2 其中: 板材加热炉 6 长材加热炉 管材加热炉 2

序号 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

企业名称 河北钢铁集团宣钢公司 河北钢铁集团承钢公司 河北钢铁集团邯钢公司 河北钢铁集团舞钢公司 石家庄钢铁有限责任公司 邢台钢铁有限责任公司 北京建龙重工集团有限公司 河北津西钢铁股份有限公司 唐山国丰钢铁有限公司 河北敬业企业集团 邯郸纵横钢铁集团有限公司 太原钢铁(集团)有限公司 长治钢铁(集团)有限公司 山西海鑫钢铁集团有限公司 山西中阳钢铁有限公司 包头钢铁(集团)有限责任公司 鞍山钢铁集团公司 本溪钢铁(集团)有限责任公司 北台钢铁(集团)有限责任公司 东北特殊钢集团有限责任公司 通化钢铁集团有限责任公司 宝山钢铁股份有限公司 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 南京钢铁集团有限公司 江苏沙钢集团有限公司 江阴兴澄特种钢铁有限公司 杭州钢铁集团公司 马钢(集团)控股有限公司 新余钢铁有限责任公司 南昌长力钢铁股份有限公司 萍乡钢铁有限责任公司 福建三钢(集团)有限责任公司 济南钢铁集团总公司 莱芜钢铁集团有限公司 青岛钢铁控股集团有限责任公司 山东泰山钢铁集团有限公司 潍坊钢铁集团公司 日照钢铁控股集团有限公司 安阳钢铁集团有限责任公司 河南济源钢铁(集团)有限公司 武汉钢铁股份有限公司

加热炉座数 3 3 4 2 2 2 1 2 2 2 2 3 2 1 1 2 10 4 1 3 2 8 4 2 4 4 2 5 2 2 4 2 3 5 3 1 2 1 3 1 6

其中: 板材加热炉 1 3 2 2 2 1 2 1 2 2 3 2 1 1 2 8 4 1 3 1 7 2 2 3 1 4 2 3 2 2 4 2 3 3 1 2 1 3 1 6 2 3 2 2 1 1 2 1 长材加热炉 3 2 1 管材加热炉

序号 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

企业名称 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 武钢集团鄂城钢铁有限责任公司 湖北新冶钢有限公司 湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司 湖南华菱涟源钢铁有限公司 湖南华菱衡管有限公司 冷水江钢铁有限责任公司 广州钢铁企业集团有限公司 广东韶山钢铁集团有限公司 广西柳州钢铁(集团)公司 重庆钢铁(集团)有限责任公司 攀枝花钢铁有限责任公司 攀钢集团成都钢铁有限责任公司 四川省川威集团有限公司 四川省达州钢铁集团有限公司 水城钢铁(集团)有限责任公司 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 五矿营口中板有限责任公司 其他 合计

加热炉座数 2 2 2 3 1 1 1 1 2 2 1 3 1 1 1 2 3 2 4 170

其中: 板材加热炉 2 2 2 3 1 1 1 1 2 2 1 3 1 1 1 2 3 2 4 111 52 7 长材加热炉 管材加热炉


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