一、技術(shù)名稱:蓄熱式燃燒技術(shù)-蓄熱式轉(zhuǎn)底爐處理冶金粉塵回收鐵鋅技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:鋼鐵冶金行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的含鐵、鋅粉塵、除塵灰和污泥等固廢的綜合利用
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
蓄熱式燃燒技術(shù)是一種全新的燃燒技術(shù),它把回收煙氣余熱與高效燃燒及NOX減排等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量16萬tce/a,CO2減排約42萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
蓄熱式轉(zhuǎn)底爐處理冶金粉塵回收鐵鋅技術(shù),即將蓄熱式燃燒技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝,并對(duì)該工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),達(dá)到對(duì)冶金粉塵中的鋅、鐵資源回收利用,同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。冶金粉塵等固廢被制成含碳球團(tuán),在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)1200℃-1300℃的還原區(qū)被還原為金屬化球團(tuán),球團(tuán)中被還原的Zn高溫下?lián)]發(fā)進(jìn)入煙氣被脫除,Zn蒸氣在煙氣中再氧化成ZnO,通過對(duì)煙塵的收集得到富含ZnO的二次粉塵。
2.關(guān)鍵技術(shù)
(1)蓄熱式燃燒技術(shù);
(2)轉(zhuǎn)底爐直接還原技術(shù)。
3.工藝流程
蓄熱式燃燒技術(shù)及蓄熱式轉(zhuǎn)底爐處理含鋅粉塵工藝流程圖見圖1、圖2.
五、主要技術(shù)指標(biāo)
蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝可以替代的工藝有回轉(zhuǎn)窯工藝和普通轉(zhuǎn)底爐工藝,其主要技術(shù)參數(shù)結(jié)果見表1。
依據(jù)表1中數(shù)據(jù)計(jì)算得出,蓄熱式轉(zhuǎn)底爐工藝比回轉(zhuǎn)窯工藝節(jié)能約70kgce/t產(chǎn)品,節(jié)能約25%;比普通轉(zhuǎn)底爐工藝節(jié)能約40 kgce/t產(chǎn)品,節(jié)能約16%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原技術(shù)創(chuàng)新性地將蓄熱式燃燒技術(shù)與轉(zhuǎn)底爐直接還原煉鐵技術(shù)相結(jié)合,在燃燒技術(shù)、轉(zhuǎn)底爐爐體結(jié)構(gòu)、蓄熱體材料等方面進(jìn)行創(chuàng)新,擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利。依賴于燃燒技術(shù)和轉(zhuǎn)底爐直接還原技術(shù)的科技創(chuàng)新,不僅實(shí)現(xiàn)了爐內(nèi)溫度場和氣氛的控制,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低熱值燃料的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了能量的最高效利用,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。沙鋼年處理30萬噸粉塵轉(zhuǎn)底爐的工序能耗209.3kgce/t金屬化球團(tuán),比回轉(zhuǎn)窯和普通轉(zhuǎn)底爐節(jié)能16%-25%,綜合指標(biāo)先進(jìn)。該技術(shù)先后通過了中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國金屬學(xué)會(huì)的鑒定,一致認(rèn)為該技術(shù)綜合水平已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例:沙鋼集團(tuán)
技術(shù)提供單位:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司
沙鋼集團(tuán)年處理30萬噸鋼鐵廠含鋅粉塵示范工程采用技術(shù)為蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原技術(shù),該生產(chǎn)線為新建項(xiàng)目,主要采用了蓄熱式燃燒技術(shù)和轉(zhuǎn)底爐直接還原技術(shù)。基于蓄熱式燃燒技術(shù),提高了入爐空氣溫度,降低排煙溫度,進(jìn)而提高能量的利用率,真正起到了節(jié)能效果。該技術(shù)工序能耗為209.3kgce/t金屬化球團(tuán),與回轉(zhuǎn)窯工藝能耗(279.8kgce/t金屬化球團(tuán))相比,每噸產(chǎn)品約節(jié)約70kg標(biāo)準(zhǔn)煤,折算成每噸產(chǎn)品成本下降約42元,且每年可減少CO2排放3.7萬噸,減少SO2排放238噸。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
預(yù)計(jì)未來5年,該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達(dá)到80%,預(yù)計(jì)投資總額50億元,年節(jié)能能力22萬tce/a,減排能力59萬tCO2/a。
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