一、技術名稱:蓄熱式燃燒技術-蓄熱式轉底爐處理冶金粉塵回收鐵鋅技術
二、技術所屬領域及適用范圍:鋼鐵冶金行業企業生產過程中所產生的含鐵、鋅粉塵、除塵灰和污泥等固廢的綜合利用
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
蓄熱式燃燒技術是一種全新的燃燒技術,它把回收煙氣余熱與高效燃燒及NOX減排等技術有機地結合起來,從而達到節能減排的目的。目前該技術可實現節能量16萬tce/a,CO2減排約42萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
蓄熱式轉底爐處理冶金粉塵回收鐵鋅技術,即將蓄熱式燃燒技術應用于轉底爐直接還原工藝,并對該工藝進行優化改進,達到對冶金粉塵中的鋅、鐵資源回收利用,同時實現節能降耗的目的。冶金粉塵等固廢被制成含碳球團,在轉底爐內1200℃-1300℃的還原區被還原為金屬化球團,球團中被還原的Zn高溫下揮發進入煙氣被脫除,Zn蒸氣在煙氣中再氧化成ZnO,通過對煙塵的收集得到富含ZnO的二次粉塵。
2.關鍵技術
(1)蓄熱式燃燒技術;
(2)轉底爐直接還原技術。
3.工藝流程
蓄熱式燃燒技術及蓄熱式轉底爐處理含鋅粉塵工藝流程圖見圖1、圖2.
五、主要技術指標
蓄熱式轉底爐直接還原工藝可以替代的工藝有回轉窯工藝和普通轉底爐工藝,其主要技術參數結果見表1。
依據表1中數據計算得出,蓄熱式轉底爐工藝比回轉窯工藝節能約70kgce/t產品,節能約25%;比普通轉底爐工藝節能約40 kgce/t產品,節能約16%。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
蓄熱式轉底爐直接還原技術創新性地將蓄熱式燃燒技術與轉底爐直接還原煉鐵技術相結合,在燃燒技術、轉底爐爐體結構、蓄熱體材料等方面進行創新,擁有多項自主知識產權專利。依賴于燃燒技術和轉底爐直接還原技術的科技創新,不僅實現了爐內溫度場和氣氛的控制,同時實現了低熱值燃料的應用,實現了能量的最高效利用,達到節能降耗的目的。沙鋼年處理30萬噸粉塵轉底爐的工序能耗209.3kgce/t金屬化球團,比回轉窯和普通轉底爐節能16%-25%,綜合指標先進。該技術先后通過了中國機械工業聯合會、中國金屬學會的鑒定,一致認為該技術綜合水平已達到國際領先水平。
七、典型應用案例
典型案例:沙鋼集團
技術提供單位:北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
沙鋼集團年處理30萬噸鋼鐵廠含鋅粉塵示范工程采用技術為蓄熱式轉底爐直接還原技術,該生產線為新建項目,主要采用了蓄熱式燃燒技術和轉底爐直接還原技術;谛顭崾饺紵夹g,提高了入爐空氣溫度,降低排煙溫度,進而提高能量的利用率,真正起到了節能效果。該技術工序能耗為209.3kgce/t金屬化球團,與回轉窯工藝能耗(279.8kgce/t金屬化球團)相比,每噸產品約節約70kg標準煤,折算成每噸產品成本下降約42元,且每年可減少CO2排放3.7萬噸,減少SO2排放238噸。
八、推廣前景及節能減排潛力
預計未來5年,該技術在行業內的推廣潛力可達到80%,預計投資總額50億元,年節能能力22萬tce/a,減排能力59萬tCO2/a。
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