单位:北京首钢股份有限公司
一种节能环保蓄热式辐射管燃烧技术及装备的开发与应用,解决传统辐射管烧嘴排烟温度高不节能、氮氧化物排放超标不环保的行业难题。
创新点:(1)研发高速射流式弥散燃烧技术。通过模拟仿真和试验对比,设计应用射流盘和燃烧筒,实现预混燃烧、分级燃烧和弥散燃烧三种技术合一,成功开发高速射流式弥散燃烧技术。经第三方环保检测机构实测本项目氮氧化物排放量为134mg/m³,实现超低排放。同时比传统辐射管烧嘴多节能25.8%,实现余热的极限回收。(2)发明蓄热式辐射管烧嘴专用两位九通换向阀,首创“三腔隔离”和“两位九通”设计,实现煤气腔、空气腔和烟气腔的完全隔离以及三种介质的同时同轴换向,保证烧嘴两侧燃烧平衡以及炉段间各烧嘴的燃烧平衡,确保空煤气的精确配比,成功突破限制蓄热式辐射管烧嘴产业化发展的技术瓶颈,实现烧嘴的本质安全。(3)开发蓄热式辐射管烧嘴新型点火装置及控制方法,实现100%的点火成功率和火检成功率,成功解决弥散燃烧状态下烧嘴点火困难和火检不稳定的行业难题,全面提升烧嘴的安全性,可靠性和稳定性。
实施效果及效益:(1)经第三方环保检测认证,本项目氮氧化物排放量为134mg/m³(8%O2),优于国家和地区发布的超低排放标准。排烟温度降至150℃以下,比传统辐射管烧嘴多节能25.8%,实现烧嘴余热的极限回收。(2)蓄热式辐射管烧嘴相比传统辐射管烧嘴,其两侧切换的燃烧方式,使辐射管表面温度均匀性显著提升,本项目辐射管表面最大温差由228℃降至50℃。(3)先进性方面,与传统辐射管烧嘴相比,本项目更节能。与蓄热式辐射管烧嘴相比,本项目更环保。本项目氮氧化物排放指标不仅远优于行业平均水平,也优于超低排放标准。(4)本项目获专利4项,论文3篇,实现污染物从“末端治理”转向“源头治理”,引领了行业发展,确立了首钢蓄热式辐射管超低氮氧化物燃烧技术在国内外同领域的领先地位,从“起点”助力钢铁工业高质量发展。
推广应用情况:2018年6月,本项目已在首钢智新电磁2#连退机组干燥炉投入使用,各项指标稳定,收效显著。项目实施两年以来,累计节支总额为1003.3万元。投资回收期3年,具有极大地推广应用价值。