一、技術(shù)名稱：旋切式高風溫頂燃熱風爐節(jié)能技術(shù)

二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：鋼鐵行業(yè) 大型高爐的熱風爐改造

三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀

據(jù)不完全統(tǒng)計，截止2010年3月，我國擁有高爐1300多座，其中1000m3以上高爐203座。按國家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的相關(guān)要求，以有效容積1000m3作為高爐的準入條件，1000m3以下高爐將逐步淘汰，技術(shù)改造升級的市場潛力巨大。目前，我國203座1000m3以上的高爐中，約有一半仍采用落后的傳統(tǒng)內(nèi)燃式熱風爐，熱風溫度長期徘徊在1100-1150℃，與國際先進水平相差約100-150℃。目前該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量74萬tce/a，CO2減排約195萬t/a。

四、技術(shù)內(nèi)容

1.技術(shù)原理

采用旋切頂燃式熱風爐，使熱風的風溫提高近100℃，降低高爐冶煉焦比，增加噴煤比。同時，采用不同方式的余熱回收方式，使助燃空氣預(yù)熱到180℃-600℃，煤氣預(yù)熱到200℃，提高熱風爐的理論燃燒溫度和送風溫度，降低煙氣中熱量的浪費。采用頂燃式熱風爐散熱面積小，廢氣排放溫度低于150℃，系統(tǒng)熱效率相應(yīng)提高10%左右，大大降低熱損失，節(jié)能效果明顯。

2.關(guān)鍵技術(shù)

(1)旋切式頂燃熱風爐燃燒器;

(2)小孔徑高效格子磚;

(3)多種孔型爐箅子;

(4)熱風輸送管道膨脹和拉緊裝置;

(5)關(guān)節(jié)管、高熱值煤氣分時燃燒、數(shù)學模型控制等技術(shù)。

3.工藝流程

旋切式高風溫頂燃熱風爐示意圖見圖1。

圖1 旋切式高風溫頂燃熱風爐示意圖

五、主要技術(shù)指標

1.單一高爐煤氣，無附加熱源，平均熱風溫度≥1200℃，比常規(guī)熱風爐風溫提高50℃以上，附加燃燒爐或煤氣富化時平均熱風溫度≥1280℃;

2.熱風爐系統(tǒng)熱效率≥85%，比其他熱風爐提高8%-12%，節(jié)省燃料8%-12%;

3.拱頂溫度與熱風溫度的差值為100-140℃，比常規(guī)熱風爐減小30-60℃;

4.蓄熱室下部冷風分配均勻度≥95%，比常規(guī)熱風爐提高5%-15%。

六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀

該技術(shù)已獲得多項專利。利用該技術(shù)實施改造的寶鋼集團八鋼2500m3 高爐工程榮獲冶建協(xié)會優(yōu)秀設(shè)計二等獎;興澄特鋼3200 m3高爐工程榮獲冶建協(xié)會優(yōu)秀設(shè)計一等獎。目前已在我國推廣約130座高爐，其中1500m3以上高爐29座，并已應(yīng)用到3200m3大型高爐，同時已實現(xiàn)向印度、伊朗等國家的技術(shù)出口，在實際應(yīng)用中的節(jié)能效果比較顯著。

七、典型應(yīng)用案例

典型用戶：江陰興澄特鋼有限公司、本鋼北臺鋼鐵有限公司、寶鋼新疆八一鋼鐵有限公司、寶鋼寧波鋼鐵分公司、滄州縱橫鋼鐵廠、湖北新冶鋼鐵有限公司、山東泰鋼、攀鋼西昌鋼鐵有限公司等。

典型案例1

技術(shù)提供單位：中冶京誠工程技術(shù)有限公司

建設(shè)規(guī)模：3200 m3高爐，產(chǎn)能260萬t/a。主要技改內(nèi)容：新建旋切式高風溫頂燃熱風爐，主要設(shè)備包括旋切式頂燃熱風爐燃燒器、小孔徑高效格子磚、多種孔型爐箅子、熱風輸送管道膨脹和拉緊裝置、關(guān)節(jié)管等。節(jié)能技改投資額14600萬元，建設(shè)期11個月。每年可節(jié)能21000 tce，年節(jié)能經(jīng)濟效益為6491萬元，投資回收期約2年。

典型案例2

技術(shù)提供單位：中冶京誠工程技術(shù)有限公司

建設(shè)規(guī)模：2500m3高爐，產(chǎn)能200萬t/a。主要技改內(nèi)容：原有三座霍戈文內(nèi)燃式熱風爐技術(shù)改造，并新增一座旋切式頂燃熱風爐。主要設(shè)備包括旋切式頂燃熱風爐燃燒器、小孔徑高效格子磚、多種孔型爐箅子、熱風輸送管道膨脹和拉緊裝置、熱風管道關(guān)節(jié)管、冷風分配裝置、換熱器氣流分配裝置。節(jié)能技改投資額6000萬元，建設(shè)5個月。每年可節(jié)能20000tce，年節(jié)能經(jīng)濟效益1292萬元，投資回收期約4年。

八、推廣前景及節(jié)能減排潛力

我國1000m3以上高爐中還有近100座高爐可以推廣實施旋切式頂燃熱風爐技術(shù)改造，預(yù)計未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達到80%，預(yù)計投資總額108億元，年節(jié)能能力118萬tce/a，二氧化碳減排能力312萬tCO2/a。