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　　在全球氣候治理縱深推進(jìn)背景下，在鋼鐵工業(yè)的壯闊畫卷中，余熱余能如同一座未被完全發(fā)掘的寶藏，蘊(yùn)藏著巨大的能量與潛力。如何將廢熱、余能轉(zhuǎn)化為“綠電”，成為破解鋼鐵工業(yè)減排降碳難題的關(guān)鍵。中國中冶以綠色發(fā)展為目標(biāo)，以技術(shù)創(chuàng)新尋找破局，從焦化到燒結(jié)、再到煉鋼煉鐵構(gòu)建起鋼鐵冶金全流程余熱回收系統(tǒng)，將原本被直排的工業(yè)廢氣轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電能、熱能以及清潔能源等輸出再用，推動形成“技術(shù)研發(fā)-工程轉(zhuǎn)化-產(chǎn)業(yè)推廣”創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合，為鋼鐵行業(yè)打造出可量化、可推廣的低碳轉(zhuǎn)型范式，讓鋼鐵工業(yè)“體溫”持續(xù)發(fā)光發(fā)熱。

　　焦化革命賦能行業(yè)綠色嬗變 

　　焦化工序作為鋼鐵生產(chǎn)鏈能耗與污染的“重災(zāi)區(qū)”，其能源回收效率直接影響行業(yè)碳達(dá)峰進(jìn)程。焦炭是煤在焦?fàn)t中高溫干餾而獲得，是煉鐵的必要原料，但傳統(tǒng)濕法熄焦會造成嚴(yán)重的大氣污染和水資源浪費(fèi)。中國中冶針對性自主研發(fā)清潔化大型化干熄焦技術(shù)等，大大消除傳統(tǒng)熄焦各類環(huán)保問題，受到國家鼓勵支持，并列入法規(guī)性文件，在全行業(yè)重點推廣應(yīng)用。 

　　破解干熄焦大型化核心技術(shù)難題。清潔化大型化干熄焦技術(shù)可回收80%以上的熱能用于生產(chǎn)蒸汽和發(fā)電，具有全程不費(fèi)一滴水、不冒一絲煙、不漏一粒塵、再生許多電等優(yōu)勢，國內(nèi)擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的系列干熄焦技術(shù)正來自中冶焦耐。中冶焦耐最早采用國產(chǎn)化技術(shù)總承包的干熄焦工程——馬鋼干熄焦工程，被國家經(jīng)貿(mào)委列為第一套國產(chǎn)化示范工程，以該工程為依托的“干熄焦引進(jìn)消化吸收一條龍開發(fā)與應(yīng)用”研發(fā)課題，榮獲2009年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎，2016年該項目一項核心專利榮獲中國專利金獎。截至目前，中冶焦耐建設(shè)的海內(nèi)外干熄焦裝置近300套，每年可處理焦炭2.25億噸、可回收紅焦顯熱生產(chǎn)高溫高壓蒸汽1.25億噸、增收節(jié)支超過120億元，發(fā)電量達(dá)347億千瓦時，相當(dāng)于北京市2024年全社會用電量的四分之一。其中，在山西美錦260噸/時干熄焦工程中，兩座干熄焦裝置每年可處理約400萬噸焦炭、每年節(jié)約用水量約256萬噸、每年利用回收的蒸汽發(fā)電量達(dá)6億千瓦時，相當(dāng)于山西省清徐縣2024年全社會用電量的45%。 

　　首創(chuàng)高效清潔型熱回收余熱發(fā)電。中冶京誠首創(chuàng)的再熱鍋爐與單壓鍋爐同一母管制專利技術(shù)，充分利用熱回收焦?fàn)t工藝生產(chǎn)中產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行發(fā)電，創(chuàng)新設(shè)計蒸汽旁路系統(tǒng)，既使各臺鍋爐靈活解列，又保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，有效促使熱效率高達(dá)37%，較傳統(tǒng)高溫高壓發(fā)電機(jī)組提高23%以上。目前，該技術(shù)已推廣應(yīng)用于福建三明鋼鐵、唐山國唐鋼鐵、河北太行鋼鐵等清潔焦?fàn)t項目中，入選由國家工信部發(fā)布的《國家工業(yè)和信息化領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄（2022年版）》，并入圍2022年“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜單（綠色低碳領(lǐng)域）。 

　　燒結(jié)突破實現(xiàn)極致能效提升 

　　燒結(jié)工序作為鋼鐵生產(chǎn)鏈的“能源黑洞”，其余熱回收、污染物減排水平一定程度決定能效天花板。為化解燒結(jié)工序燃料消耗高、余熱利用率低、煙氣排放量大、污染物種類繁多等問題，中國中冶長期專注于燒結(jié)余熱余能利用創(chuàng)新投入以及新技術(shù)的自主研發(fā)、應(yīng)用推廣與迭代升級，為鋼鐵企業(yè)打造極致能效標(biāo)桿、推進(jìn)行業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)重要力量。 

　　硬核燒結(jié)節(jié)能實力鑄就綠色鋼鐵。中冶長天歷經(jīng)十余年技術(shù)攻關(guān)，自主開發(fā)直聯(lián)爐罩余熱鍋爐、環(huán)冷機(jī)梯級給風(fēng)、中低溫風(fēng)串級循環(huán)、雙級冷卻、低溫ORC發(fā)電和大煙道取熱等系列燒結(jié)余熱余能高效綜合利用技術(shù)，大幅提高余熱余能利用效率，實現(xiàn)環(huán)冷機(jī)廢氣近零排放和節(jié)能效果最大化，單個項目綜合噸礦發(fā)電量可達(dá)30度以上，助力我國燒結(jié)工序能耗平均值下降至43公斤標(biāo)煤每噸礦以內(nèi)，指標(biāo)水平一直領(lǐng)跑行業(yè)。目前，中冶長天累計建成100余臺套余熱余能利用設(shè)備，在450平米以上燒結(jié)余熱余能利用市場占有率超70%，設(shè)備運(yùn)行良好率達(dá)100%，噸礦發(fā)電量持續(xù)保持國際領(lǐng)先。其中，中天綠色精品鋼燒結(jié)余熱發(fā)電項目裝機(jī)規(guī)模達(dá)50兆瓦，是國內(nèi)一次建成裝機(jī)規(guī)模最大的、首次采用110千伏電壓并網(wǎng)的燒結(jié)余熱發(fā)電項目。 

　　智馭余熱梯級利用領(lǐng)航低碳發(fā)展。中冶北方將自主研發(fā)的核心技術(shù)集成應(yīng)用于環(huán)冷機(jī)梯級余熱利用系統(tǒng)，讓“高效利用”與“節(jié)能減排”成功“雙向奔赴”。“高效利用”是通過環(huán)冷機(jī)分段捕獲高溫?zé)煔夂螅捎糜酂徨仩t生成蒸汽驅(qū)動發(fā)電機(jī)組，實現(xiàn)高品位熱能的能源化利用，低溫段煙氣則通過換熱器將余熱回饋至燒結(jié)混合料制備或助燃空氣加熱環(huán)節(jié)，“高溫發(fā)電、中溫供汽、低溫回用”梯級利用模式一舉達(dá)成；“節(jié)能減排”是通過替代傳統(tǒng)燃煤蒸汽供應(yīng)降低碳排放強(qiáng)度，余熱高效回收緩解環(huán)境熱污染，預(yù)熱助燃風(fēng)提升燃燒效率減少污染物逸散，集成智能模塊系統(tǒng)動態(tài)匹配環(huán)保設(shè)施推動生產(chǎn)流程向資源循環(huán)化、排放清潔化升級。2024年，該技術(shù)成功應(yīng)用于全球最大規(guī)模燒結(jié)機(jī)余熱發(fā)電工程——寶武新鋼集團(tuán)4#5#燒結(jié)機(jī)超低排放改造配套余熱發(fā)電系統(tǒng)項目，達(dá)到噸礦發(fā)電量27千瓦時/噸，創(chuàng)行業(yè)內(nèi)歷史新高，驗證千萬噸級鋼鐵基地余熱規(guī)模化利用可行性，為行業(yè)提供一條可復(fù)制的低碳轉(zhuǎn)型路徑。 

　　雙驅(qū)送電多能互補(bǔ)協(xié)同降碳。中冶華天聚焦技術(shù)攻堅，全力研發(fā)汽電雙驅(qū)反送電、燒結(jié)低溫廢氣補(bǔ)燃發(fā)電技術(shù)，成為行業(yè)首選解決方案提供商，在汽電雙驅(qū)反送電技術(shù)市場占有率超50%，并設(shè)計建造全球首臺規(guī)模最大的單主抽風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)反送電機(jī)組;針對性開發(fā)鎳鐵冶煉燒結(jié)余熱回收技術(shù)，僅環(huán)冷機(jī)一二段余熱回收噸礦發(fā)電量便遠(yuǎn)超30度，為國內(nèi)迄今最高；進(jìn)一步耦合廠區(qū)飽和蒸汽、低熱值煤氣資源，實現(xiàn)鎳鐵冶煉燒結(jié)工序噸礦能耗降低15公斤標(biāo)準(zhǔn)煤;同時開發(fā)環(huán)冷機(jī)及大煙道余熱并聯(lián)回收、環(huán)冷機(jī)中低溫余熱交叉極限回收等高效余熱回收技術(shù)與零排放工藝，形成節(jié)能與減碳雙重突破的綠色環(huán)保技術(shù)。 

　　煉鐵煉鋼革新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級?? 

　　煉鐵煉鋼環(huán)節(jié)作為鋼鐵工業(yè)的“心臟”，其能源消耗占全流程的70%以上，是“雙碳”目標(biāo)下最難攻克的減排堡壘。中國中冶以“能源循環(huán)網(wǎng)絡(luò)”重構(gòu)生產(chǎn)邏輯，通過超臨界煤氣發(fā)電技術(shù)、高效長壽型轉(zhuǎn)爐煙氣熱回收成套技術(shù)、TRT余壓發(fā)電等技術(shù)革新、設(shè)備創(chuàng)新，將傳統(tǒng)冶金流程中散逸的廢氣、廢熱轉(zhuǎn)化為高價值能源。 

　　煤氣發(fā)電創(chuàng)新迭代保持領(lǐng)先。低熱值煤氣是鋼鐵行業(yè)最重要的余能之一，占鋼鐵流程的余熱余能資源約53%。中冶南方致力于煉鋼工序中低熱值高爐煤氣發(fā)電技術(shù)的研發(fā)與技術(shù)攻關(guān)，不斷迭代、升級、突破、革新，從中溫中壓、高溫高壓、高溫超高壓、亞臨界煤氣發(fā)電技術(shù)，到如今第五代煤氣發(fā)電技術(shù)——超臨界煤氣發(fā)電技術(shù)，為全球提供引領(lǐng)節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)性解決方案，在煤氣發(fā)電領(lǐng)域市場份額超過70%，并推廣至東南亞多個國家，承建的煤氣發(fā)電總裝機(jī)容量超過一個三峽工程，年發(fā)電量達(dá)1800億度，減少二氧化碳排放約1億噸，推動鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。其中，建設(shè)的廣西盛隆超臨界項目作為全球首臺高效超臨界煤氣發(fā)電機(jī)組，發(fā)電效率提升至44%以上，年供電量11.6億度，直接經(jīng)濟(jì)效益6.38億元，每年可減少二氧化碳排放66.2萬噸，同時刷新運(yùn)行壓力、溫度、發(fā)電效率等多項世界紀(jì)錄。 

　　煙塵化金能效環(huán)保雙突破。轉(zhuǎn)爐煙氣存在高溫、高粉塵、間歇冶煉作業(yè)等問題，傳統(tǒng)煙氣熱回收系統(tǒng)存在能耗大、故障率高、煙道壽命短、蒸汽產(chǎn)量低等弊端，中冶京誠顛覆傳統(tǒng)汽化冷卻系統(tǒng)循環(huán)方式，開發(fā)高效長壽型轉(zhuǎn)爐煙氣熱回收成套技術(shù)，精準(zhǔn)控制熱交換過程，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煙氣熱量的高效收集，達(dá)成“能源回收+環(huán)保”雙目標(biāo)。該技術(shù)成果累計應(yīng)用200余套，可實現(xiàn)每年節(jié)約標(biāo)煤及減少二氧化碳排放約百萬噸，二氧化硫排放及氮氧化物排放約萬噸，并入選《國家工業(yè)和信息化領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄（2022年版）》、“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜單（綠色低碳領(lǐng)域）。此外，中冶京誠轉(zhuǎn)爐煙氣隔爆型中低溫余熱回收技術(shù)開創(chuàng)國際首個轉(zhuǎn)爐煙氣全余熱回收安全生產(chǎn)工藝路線，有效支撐鋼鐵企業(yè)噸鋼蒸汽回收量增加55%以上，推動轉(zhuǎn)爐效能及煙氣凈化回收工藝的升級革新。 

　　設(shè)備革新打造智能解決方案。優(yōu)化高效節(jié)能設(shè)備助推綠色解決方案的系統(tǒng)化演進(jìn)，契合全球冶金行業(yè)低碳化智能化趨勢。由中冶京誠自主研發(fā)的球形蒸汽蓄熱器，通過高汽空間汽水分離技術(shù)，將轉(zhuǎn)爐、電爐等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的間斷蒸汽平穩(wěn)輸出，輸出蒸汽干度、品質(zhì)更高，各項指標(biāo)得到大幅優(yōu)化，與傳統(tǒng)蓄熱器相比，占地減少約50%，蒸汽干度提升約10%，散熱損失減少約50%，配套閥門儀表減少約75%，投資降低約30%，目前已廣泛應(yīng)用于余熱蒸汽回收利用系統(tǒng)，并實施于河鋼、濟(jì)源、瑞豐、凌鋼、包鋼等多個項目。由上海寶冶研發(fā)的高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置（TRT），通過透平機(jī)、發(fā)電機(jī)、閥門組、控制系統(tǒng)四大核心模塊有機(jī)組合，構(gòu)建出適應(yīng)高爐復(fù)雜工況的能源回收體系：通過雙通道軸向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)設(shè)計，將高爐煤氣壓力能轉(zhuǎn)化效率提升至86%～91%，干法TRT使透平機(jī)連續(xù)運(yùn)行周期突破10000小時門檻，特別是針對3000立方米以上大型高爐開發(fā)的串級式透平機(jī)組，可智能調(diào)節(jié)膨脹比，實現(xiàn)噸鐵發(fā)電量穩(wěn)定在38-42kW·h，較常規(guī)設(shè)備提升約15%。此外，TRT裝置發(fā)展成為高爐能源網(wǎng)絡(luò)的智能調(diào)控節(jié)點，通過實時采集參數(shù)與精準(zhǔn)工藝反饋，助力高爐穩(wěn)定運(yùn)行，實現(xiàn)能源效益與生產(chǎn)效益的良性循環(huán)。 

　　此外，中國中冶以全產(chǎn)業(yè)鏈冶金運(yùn)營服務(wù)優(yōu)勢，將離線施工與在線改造結(jié)合，成功破解傳統(tǒng)冶金企業(yè)“停產(chǎn)改造難、產(chǎn)能波動大”的痛點，在保障主體穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下，高效推進(jìn)余熱余能利用工程落地。以中冶寶鋼承接的中南股份蒸汽利用效率提升工程為例，項目團(tuán)隊將焦化區(qū)域、煉鋼區(qū)域、軋鋼區(qū)域蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)拆分重組，達(dá)到蒸汽劃區(qū)供用，不僅減少蒸汽長距離輸送過程的損耗、提高蒸汽利用率，更形成可復(fù)制的“產(chǎn)能置換+節(jié)能降碳”雙贏解決方案，為鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了中冶方案。 

　　站在“雙碳”時代潮頭，中國中冶堅定“一創(chuàng)兩最五強(qiáng)”奮斗目標(biāo)，推動鋼鐵工業(yè)從“能源消耗者”向“能源生產(chǎn)者”蛻變，讓每一個鋼鐵工業(yè)環(huán)節(jié)都留下中冶人辛勤耕耘的身影與默默奉獻(xiàn)的精神，讓每一項扎根中國大地領(lǐng)跑全球的綠色技術(shù)也記下中冶人取得的顯著成就與智慧結(jié)晶，更向世界展示中國破解工業(yè)降碳難題的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。余熱生金的故事，在鋼鐵工業(yè)廣闊天地間繼續(xù)傳唱，一個更清潔、更高效、更可持續(xù)的冶金新時代正在加速到來。