2024版鋼鐵行業(yè)ji致能效技術清單(也稱T80清單)是中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會在“ji致能效工程”背景下發(fā)布的重要技術指南,旨在通過推廣先進節(jié)能技術,推動全行業(yè)能效提升和綠色低碳轉型。
“ji致能效工程”被視作中國鋼鐵行業(yè)繼“產能置換”和“超低排放”之后的第三大覆蓋全行業(yè)、全產能的重大工程。其核心目標是通過系統(tǒng)化的節(jié)能降碳改造,全面提升鋼鐵企業(yè)的能源利用效率,降低生產成本,并應對“雙碳”目標下的減排壓力。
鋼鐵生產流程長且復雜,清單中的技術通常涵蓋煉焦工序、燒結工序、高爐工序、轉爐工序、軋鋼工序、能源公輔系統(tǒng)。
一、焦化工序
1)焦爐自動加熱控制技術
技術簡介:針對焦爐加熱過程調控復雜、加熱煤氣消耗量大、碳排放高、氮氧化物生成多等難題,應用煉焦過程智能測溫加熱控制、焦爐邊火道熱工控制、煉焦終溫反饋調節(jié)及焦爐源頭減氮控制技術,可有效解決焦爐人工控溫火道測控精度差、調節(jié)滯后的問題,實現(xiàn)焦餅中心溫度遠程自動準確測量控制,降低焦爐煙氣氮氧化物排放。
應用情況:技術在鞍鋼等多家鋼鐵企業(yè)推廣應用。以1000萬噸焦炭產能為例,年可節(jié)省標煤約6.2萬噸、1357噸NOx、1561噸SO2。
2)焦爐炭化室壓力自動調節(jié)技術
技術簡介:根據每孔炭化室煤氣發(fā)生量變化,實時調節(jié)橋管水封閥盤的開度,實現(xiàn)整個結焦周期內炭化室壓力調節(jié),避免在裝煤和結焦初期因炭化室壓力過大產生煤氣及煙塵外泄,并減少炭化室內荒煤氣竄漏至燃燒室,實現(xiàn)裝煤煙塵治理和焦爐壓力穩(wěn)定。同時技術可調控壓力避免吸入空氣造成能耗上升。應用情況:技術在多家鋼鐵企業(yè)應用??蓪崿F(xiàn)煉焦耗熱量降低2%以上,減少炭化室壓力波動造成焦爐冒煙、炭化室爐墻竄漏以及煙塵逸散等環(huán)境問題,工序能耗下降2~4kgce/t-焦。
3)焦爐用關鍵功能耐火材料及應用
技術簡介:包括“表面復合陶瓷成型技術、高導熱硅質材料制備2技術及窯爐熱修補技術”等系列技術。表面復合陶瓷成型技術應用實現(xiàn)焦爐爐門結構大型化,表面光滑,解決了原用小型磚材料的結構不穩(wěn)定,密封不嚴氣體外溢的環(huán)境污染問題。高導熱硅磚替代傳統(tǒng)的硅磚耐火材料,導熱效率顯著提高,提高炭化室硅磚的導熱性,并保持了其他良好的物理化學性能。
應用情況:相關技術在寶鋼、鞍鋼等多家企業(yè)應用。以某鋼4座50孔的焦爐為例,應用高導熱硅磚材料,熱效率可提高5%。
4)焦爐上升管荒煤氣余熱高效回收技術
技術簡介:將原有的焦爐上升管替換為上升管換熱器,約800℃的荒煤氣流過上升管換熱器將熱量傳遞給強制循環(huán)的傳熱媒介,例如循環(huán)水、導熱油,生產飽和蒸汽、過熱蒸汽、高溫導熱油輸送至熱用戶利用,實現(xiàn)荒煤氣余熱回收。應用情況:焦爐上升管回收荒煤氣余熱技術已在寶鋼、首鋼、包鋼、韓國現(xiàn)代鋼鐵等一批大型企業(yè),百余座焦爐上得到應用。以某鋼企焦化廠生產低壓飽和蒸汽為例,噸焦產蒸汽量達80kg以上,工序能耗降低7kgce/t-焦以上。該技術尚有改善空間。
5)初冷器上段換熱回收荒煤氣低溫余熱技術技術簡介:將傳統(tǒng)兩段橫管式結構初冷器設計成三段換熱,分別是上段,中段和下段,供水分別是熱水、循環(huán)水和低溫水。熱水是來自于制冷機組或通風采暖設施,溫度63~65℃,泵送至初冷器上段,3吸收荒煤氣的熱量后溫度升高至73~75℃,后經管路送至制冷機組或通風采暖設施,荒煤氣從81℃降溫至79~75℃?;拿簹膺M一步通過初冷器中段和下段被降溫至約21℃。該技術可在絕大部分的新建焦化企業(yè)內進行推廣運用。
應用情況:在山西立恒焦化、銅陵泰富、新泰正大焦化等企業(yè)應用。以年產100萬噸焦炭為例,余熱回收折合低壓蒸汽量為1.20萬~1.80萬噸,并顯著節(jié)約循環(huán)水用量。
6)焦爐煙道廢氣余熱回收工藝
技術簡介:焦爐煙氣進入余熱鍋爐換熱后排入煙囪,產生低壓蒸汽。輔助設備布置在鍋爐下方節(jié)省占地,引風機根據主煙道壓力變頻,給水二沖量自動調節(jié),汽包液位穩(wěn)定,汽包壓力自動調節(jié),蒸汽壓力穩(wěn)定,換熱器采用翅片管+熱管式避免低溫腐蝕。
應用情況:噸焦可產0.6MPa飽和蒸汽0.05~0.1t,投資回收年≤2年。噸焦減少CO2約15.5kg、SO2約0.5kg、NOX約0.24kg、煙塵約4.5kg。
7)干熄焦高溫超高壓/超高溫超高壓再熱鍋爐發(fā)電技術
技術簡介:在干熄焦余熱發(fā)電系統(tǒng)中加入中間一次再熱系統(tǒng),利用進入干熄焦鍋爐的高溫循環(huán)氣體的高品位熱能,提高整體循環(huán)熱效率。此技術的中間一次再熱系統(tǒng)是利用鍋爐產生的新蒸汽在汽輪機內高壓缸膨脹做功后,高壓排汽進入到鍋爐的再熱器中,提高再熱蒸汽4的過熱溫度,再熱蒸汽出口溫度與主蒸汽溫度相當,然后將高溫的再熱蒸汽送輪機低壓缸中繼續(xù)膨脹做功。高溫超高壓/超高溫超高壓加中間一次再熱汽輪機的內效率高,熱力系統(tǒng)熱效率高,中間再熱技術同時提升汽輪機末級葉片干度及機組穩(wěn)定運行,本項技術可充分利用干熄焦余熱,提高余熱發(fā)電經濟性。
應用情況:綜合發(fā)電效率相比同規(guī)模高溫高壓(9.8Mpa,540℃)發(fā)電機組提升0~13%。以某廠干熄焦處理能力210t/h的項目為例,年發(fā)電時間8000小時,年發(fā)電量增加3360萬kW·h以上,年節(jié)約標煤約0.413萬噸;年發(fā)電收益增加1680萬元(按0.5元/kW·h計算)。
8)焦爐循環(huán)氨水余熱回收
技術簡介:焦爐循環(huán)氨水溫度達70~80℃,循環(huán)量與余熱資源量大。通過溴化鋰制冷機組以水為制冷劑,溴化鋰水溶液為吸收劑,利用水在高真空條件下低沸點汽化特征,回收循環(huán)氨水熱量實現(xiàn)制冷。
應用情況:行業(yè)應用比例約10%,降低工序能耗0.5~1kgce/t-焦。
9)節(jié)能熱泵蒸氨技術
技術簡介:采用第二類吸收式熱泵機組替代常規(guī)蒸氨分縮器,回收蒸氨塔塔頂氨汽的潛熱,并進行溫度提質后加熱循環(huán)熱水,用于加熱塔底廢水作為部分熱源給蒸氨塔供熱,減少蒸汽消耗。與常規(guī)蒸氨工藝相比,熱泵蒸氨工藝用熱泵機組、熱水再沸器、循環(huán)熱水泵、汽液分離器、氨水回流泵,以及膨脹槽等組成的塔頂余熱回收系統(tǒng)和氨5水回流系統(tǒng)代替常規(guī)蒸氨工藝的分縮器。
應用情況:較之目前眾多焦化企業(yè)的常規(guī)蒸氨,該技術減少約41%的低壓蒸汽消耗,減少約13%的循環(huán)水用量。
10)蒸汽法負壓粗苯蒸餾技術
技術簡介:負壓粗苯蒸餾技術,是通過真空裝置維持脫苯塔內負壓,以降低溶液中各組分的沸點,從而達到降低蒸餾溫度、減少熱量消耗的目的,同時采取優(yōu)化粗苯操作參數(shù)、改進脫苯塔塔盤型式,能夠有效解決焦化粗苯蒸汽耗量高的難題,節(jié)能降耗明顯。
應用情況:可較正壓粗苯蒸餾工藝節(jié)省50%的低壓蒸汽消耗、25%的循環(huán)水用量,運行成本降低16%。