打通工業爐“雙碳”破局之路
——記中冶南方熱工公司超低排放係列解決方案

2026-04-16 10:06:14

　　中冶南方熱工公司承建的石橫特鋼新建棒材加熱爐項目。

　　本報記者杜笑通訊員南方

　　如今，“既要綠水青山，又要金山銀山”的發展理念已經深入人心；實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和是我國政府向世界做出的莊嚴承諾。鋼鐵工業有躬身入局的責任，同時也麵臨著深度變革的挑戰。

　　根據中國鋼鐵工業協會消息，鋼鐵行業已完成《鋼鐵行業碳達峰實施方案》chugao，zhengzaizhengqiugefangyijian。gangtiexingyedejiantan，zuizhongmubiaoshishixianfazhanfangshidebiange。zhegemubiaojuefeiyixikeda，xuyaocaiquxuduoyindizhiyidejiejuebanfa，zhubuwanchengnengyuanjiegouzhuanhuan，yidatonggengyuanqidejiantanlujing。

　　在工業爐減碳之路上，中冶南方熱工公司依托深厚的技術實力，發揮理性的技術創造力，實事求是、循序漸進，路徑明確，為實現鋼鐵行業碳中和保駕護航。

　　現行工藝下的減碳思路

　　現行主流工藝下，工業爐的碳排放從哪裏來？一是爐體結構造成的未燃盡殘餘燃氣直接排放，二是燃燒過程直接產生的CO2。要避免殘餘燃氣直接排放，首先需要找到導致燃氣逸散的節點。

　　開(kai)發(fa)煙(yan)氣(qi)反(fan)吹(chui)技(ji)術(shu)。雙(shuang)蓄(xu)熱(re)燃(ran)燒(shao)方(fang)式(shi)下(xia)，煙(yan)氣(qi)中(zhong)會(hui)帶(dai)走(zou)一(yi)定(ding)量(liang)換(huan)向(xiang)閥(fa)間(jian)管(guan)道(dao)殘(can)留(liu)煤(mei)氣(qi)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)，中(zhong)冶(ye)南(nan)方(fang)熱(re)工(gong)公(gong)司(si)與(yu)河(he)鋼(gang)集(ji)團(tuan)合(he)作(zuo)開(kai)發(fa)煙(yan)氣(qi)反(fan)吹(chui)技(ji)術(shu)，盡(jin)最(zui)大(da)可(ke)能(neng)回(hui)收(shou)煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)煤(mei)氣(qi)至(zhi)爐(lu)膛(tang)內(nei)燃(ran)燒(shao)，使(shi)煙(yan)氣(qi)中(zhong)CO平均排放指標由處理前的10000ppm~30000ppm降至2500ppm。截至目前，該技術的應用已覆蓋至河北、福建多地的項目中，並輸出至國外項目，每年幫助客戶實現約36.5萬噸碳減排。

　　在燃燒過程中想要減少CO2的(de)產(chan)生(sheng)，就(jiu)需(xu)要(yao)全(quan)方(fang)位(wei)提(ti)高(gao)熱(re)效(xiao)率(lv)。中(zhong)冶(ye)南(nan)方(fang)熱(re)工(gong)公(gong)司(si)擁(yong)有(you)成(cheng)熟(shu)的(de)餘(yu)熱(re)回(hui)收(shou)技(ji)術(shu)，根(gen)據(ju)工(gong)業(ye)爐(lu)煙(yan)氣(qi)熱(re)能(neng)品(pin)位(wei)，利(li)用(yong)多(duo)級(ji)高(gao)效(xiao)熱(re)交(jiao)換(huan)裝(zhuang)備(bei)實(shi)現(xian)對(dui)各(ge)類(lei)工(gong)業(ye)煙(yan)氣(qi)餘(yu)熱(re)的(de)分(fen)級(ji)回(hui)收(shou)、梯級利用。其中，鍋爐煙氣最低排煙溫度可降低至50℃。

　　對燃燒裝備進行節能升級。由中冶南方熱工公司自主開發的MILD無焰燃燒技術，在包括高速燒嘴、自身預熱式燒嘴、蓄熱式燒嘴、富氧/純氧燒嘴、燃氣紅外燒嘴以及各類輻射管燒嘴基礎上進行了技術整合應用，形成了10餘種定型係列化無焰燃燒技術及產品，適用於各種直接或間接工業加熱場合。相比於傳統的直接火焰加熱，MILD燃燒技術能夠實現更高的加熱效率、更好的爐溫均勻性，僅在燃燒過程中就可減少8%的碳排放。

　　對dui爐lu體ti結jie構gou進jin行xing精jing細xi化hua設she計ji。由you中zhong冶ye南nan方fang熱re工gong公gong司si總zong承cheng包bao的de石shi橫heng特te鋼gang新xin建jian棒bang材cai加jia熱re爐lu項xiang目mu，創chuang新xin爐lu頂ding結jie構gou設she計ji，使shi得de爐lu頂ding有you效xiao輻fu射she麵mian積ji增zeng加jia了le約yue40%。結合爐底結構優化、燒嘴布置優化、遠紅外節能塗料應用等技術加持，該項目節能降耗表現優秀，比常規棒材加熱爐減少了10%的噸鋼煤氣消耗量（約合噸鋼節約標準煤38kg）。

　　通過智能燃燒係統提高控製精度。在工業爐使用過程中，自動及時調節合適的空燃比、爐溫以及在保溫待軋時自動調整燒嘴狀態，都能有效降低能耗，減少工業爐碳排放。WISave中冶南方智能加熱爐係統中的重要模塊——智能燃燒係統，基於加熱爐熱工模型和燃燒優化控製模型，通過智能調節供熱負荷、配比及分布，實時監控燃燒狀態，實現鋼坯燒損指標和能耗指標的最優化，減少約5%的燃料單耗。

　　開發電磁感應加熱技術

　　目前，多家鋼鐵企業開始積極探索氫能冶金、電爐短流程冶金。可見，工業爐減碳真正的“革新”，將從能源結構調整開始。

　　開發電磁感應加熱技術。電磁感應加熱是一種清潔的加熱方法，具有生產能耗低、效率高等優點，無廢氣排放，對環境無汙染，真正實現加熱過程中“零排放”，且易於實現機械化、自動化。為此，中冶南方熱工公司早在2016年就已自主完成縱磁感應加熱技術和裝備的開發，並成功應用於太鋼酸軋機組高牌號矽鋼帶加熱。隨後，他們陸續完成工頻、超音頻、高頻電磁感應加熱技術裝備的開發和應用，涵蓋橫磁和縱磁兩種加熱技術。

　　中(zhong)冶(ye)南(nan)方(fang)熱(re)工(gong)公(gong)司(si)將(jiang)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)於(yu)浙(zhe)江(jiang)瑞(rui)浦(pu)機(ji)械(xie)雙(shuang)相(xiang)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)方(fang)坯(pi)感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)補(bu)熱(re)，代(dai)替(ti)了(le)傳(chuan)統(tong)加(jia)熱(re)爐(lu)，降(jiang)低(di)了(le)能(neng)耗(hao)和(he)碳(tan)排(pai)放(fang)，並(bing)降(jiang)低(di)了(le)汙(wu)染(ran)物(wu)排(pai)放(fang)；應用於國內首條極薄規格高牌號無取向矽鋼生產線——太鋼矽鋼CA4退火爐矽鋼退火爐，快速加熱利於保留更多細小均勻再結晶晶核，提高了磁性；應用於馬鋼酸軋感應加熱、鞍鋼冷軋感應加熱、太鋼高端冷軋取向矽鋼準備機組，代替火焰加熱，降低矽鋼脆-韌性轉變點溫度、軋製邊裂現象和氧化燒損,提升產品質量；應用於馬鋼1haoduxinxianganyingjiare，lengzhaduxinbantucengganzao，tongguoganyingxianquanjiaredaigang，daigangjiaretuceng，shirongjihuifa，chanpinzhilianghao。zhexiejishuhaiyoutigaoshengchanxiaolv、加熱設置靈活、保障高產品質量等優點，可廣泛應用於鋼鐵及有色行業，並可擴展至雲母生產、造紙、印染等行業。

　　目前，中冶南方熱工公司不隻是積極探索工業爐領域的碳中和，更包括在鋼鐵行業全流程的其他工藝及設備節點上也在進行積極探索。

《中國冶金報》（2021年11月09日 05版五版）

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：宋玉錚

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