一、技術名稱：旋切式高風溫頂燃熱風爐節能技術
二、技術所屬領域及適用范圍：鋼鐵行業 大型高爐的熱風爐改造
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
據不完全統計，截止2010年3月，我國擁有高爐1300多座，其中1000m3以上高爐203座。按國家鋼鐵產業發展政策的相關要求，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內燃式熱風爐，熱風溫度長期徘徊在1100-1150℃，與國際先進水平相差約100-150℃。目前該技術可實現節能量74萬tce/a，CO2減排約195萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
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，使助燃空氣預熱到180℃-600℃，煤氣預熱到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℃，系統熱效率相應提高10%左右，大大降低熱損失，節能效果明顯。
2.關鍵技術
（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）關節管、高熱值煤氣分時燃燒、數學模型控制等技術。
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、主要技術指標
1.單一高爐煤氣，無附加熱源，平均熱風溫度≥1200℃，比常規熱風爐風溫提高50℃以上，附加燃燒爐或煤氣富化時平均熱風溫度≥1280℃；
2．熱風爐系統熱效率≥85%，比其他熱風爐提高8%-12%，節省燃料8%-12%；
3．拱頂溫度與熱風溫度的差值為100-140℃，比常規熱風爐減小30-60℃；
4．蓄熱室下部冷風分配均勻度≥95%，比常規熱風爐提高5%-15%。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術已獲得多項專利。利用該技術實施改造的寶鋼集團八鋼2500m3 高爐工程榮獲冶建協會優秀設計二等獎；興澄特鋼3200 m3高爐工程榮獲冶建協會優秀設計一等獎。目前已在我國推廣約130座高爐，其中1500m3以上高爐29座，并已應用到3200m3大型高爐，同時已實現向印度、伊朗等國家的技術出口，在實際應用中的節能效果比較顯著。
七、典型應用案例
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
技術提供單位：中冶京誠工程技術有限公司
建設規模：3200 m3高爐，產能260萬t/a。主要技改內容：新建旋切式高風溫頂燃熱風爐，主要設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、關節管等。節能技改投資額14600萬元，建設期11個月。每年可節能21000 tce，年節能經濟效益為6491萬元，投資回收期約2年。
典型案例2
技術提供單位：中冶京誠工程技術有限公司
建設規模：2500m3高爐，產能200萬t/a。主要技改內容：原有三座霍戈文內燃式熱風爐技術改造，并新增一座旋切式頂燃熱風爐。主要設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、熱風管道關節管、冷風分配裝置、換熱器氣流分配裝置。節能技改投資額6000萬元，建設5個月。每年可節能20000tce，年節能經濟效益1292萬元，投資回收期約4年。
八、推廣前景及節能減排潛力
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改造，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108億元，年節能能力118萬tce/a，二氧化碳減排能力312萬tCO2/a。
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