北京中冶设备研究设计总院有限公司始建于1978年,1999年根据国务院机构改革和国家科技部的要求,转制为科技型企业,同年进入中国冶金科工集团公司。经过30年的发展,成为具有工程总承包、成套设备供货、工程设计、设备研究设计和设备制造等功能完善的科技型创新企业。成为集冶金设备的研究开发、工程设计、工程总承包、设备成套贸易、机械制造、项目咨询、施工监理和技术经营服务工作,集设计与制造、建筑工程设计与装饰、工程咨询、工程总承包及科研开发、成套及备品备件贸易为一体的综合性科研设计单位。

我院拥有多项自主知识产权的技术。

累计取得科研成果140余项,获省部级以上奖励87项,国家授权专利72项,其中发明专利12项。

  • 冶金甲级工程设计资质
  • 甲级建筑设计资质
  • 工程咨询资质
  • 甲级招标代理机构资质
  • 贸易流通进出口权
  • 特种设备制造许可证
  • 冶金机电产品质量第三方公证机构

我院依托雄厚的人才优势,大力发展节能环保技术,为企业的节能减排服务。采用当前余热利用的先进设计理念,结合钢铁行业烟气余热的特点,相应设计了焦炉、高炉、烧结环冷机、转炉、加热炉、矿热炉、车底炉、等余热利用系统。

本系统不需要消耗一次能源,不产生额外的废气、废渣、粉尘和其他有害气体,为企业创造了良好的效益。并具有充分利用富余煤气、高温烟气,变废为宝,净化环境的多重意义。

第一:降低工序能耗,促进资源节约,降低单位产值的能耗,增加企业的效益;

第二:有利于企业可持续发展目标的实现,减少由常规直接排放带来的CO2、SO2、NOX、粉尘之类的大气污染物,有助于改善当地的能源结构,提高能源安全。

高炉煤气是炼铁高炉生产中的副产品,主要成分是CO、CO2、N2、H2等,其中可燃成分是CO和H2,CO约占20~30%, H2约占1.0~8.0%,不可燃烧的惰性气体约占75%。高炉煤气可燃物含量少、燃烧性能差、发热量低,燃烧稳定性差。一般情况下,高炉煤气富裕总量大,属于重要的二次能源。

利用高炉富裕煤气进行发电主要工艺过程:煤气由厂区管网送至电厂煤气干管,经过电动调节阀、电动蝶阀 、速关阀和测量装置接往各燃烧器的支管。空气经送风机加压送往空气预热器,经空气预热器加热后的热风送往燃烧器,在燃烧器里与高炉煤气混合后送入炉膛燃烧。从锅炉尾部排出的烟气经引风机加压后,通过烟囱排往大气。燃气锅炉产生的中压或高压蒸汽由主蒸汽管道进入汽轮发电机组进行发电。

由于转炉余热品质较低,且受炼钢工艺的影响,蒸汽参数波动较大,大多数企业都是将回收的蒸汽并人蒸汽管网,供厂区生活使用,由于受季节等多方面因素的影响,大量蒸汽放散或者在蒸汽管网中冷凝成水排放,未能真正的体现负能炼钢的作用。

此外,目前国内很多钢厂对于转炉蒸汽的利用不尽理想,转炉蒸汽很多放散,既造成能源浪费,又对厂区环境造成污染。造成蒸汽放散主要有两方面原因:一是转炉蒸汽具有波动性,对蒸汽管网冲击大;二是蒸汽带水严重,蒸汽品质不高,只用于一些要求不高的用户。针对上述两方面问题可以采取以下措施:设置足够容积的蓄热器将间断、波动的转炉蒸汽变为连续、稳定的蒸汽源;优化汽包内部汽水分离装置结构或在汽包及蓄热器出口设置蒸汽滤洁器,脱除蒸汽中水分,提高蒸汽品质。

作为稳定发电系统的蓄热系统

从转炉汽包出来的间断、波动的蒸汽经蓄热器变成稳定、连续的汽源,经蓄热器出口压力调节阀供应蒸汽用户。为提高蒸汽品质,脱除蒸汽中水分和杂质,在蓄热器出口设置蒸汽滤洁器目前常用的蓄热器是变压式设计,即蒸汽蓄热器,蓄热器的工作压力在一定范围内波动。转炉吹炼时,从汽包来的蒸汽不间断地往蓄热器内充汽,直到两边压力平衡。汽包与蓄热器并联运行,若产汽量和外供用户流量平衡时,产汽全部供用户使用;若产汽量高于外供用户流量,则多余蒸汽充入蓄热器,蓄热器压力、水位增高;若产汽量小于外供用户流量,则蓄热器放出蒸汽,压力和水位降低。汽包和蓄热器出来的蒸汽为饱和蒸汽,如果用户要求蒸汽过热,需在调节阀后设置低阻损燃气式过热装置将蒸汽过热后再供给用户。

炼焦过程中需要燃烧大量的煤气,靠大量的煤气燃烧热加热焦煤产生焦炭,这样焦炉就产生大量的烟道废气。这些废气当中带有大量的显热,经测量烟道废气温度240-300℃左右,按焦炉小时产焦105t/h计算,烟气流量超过13万m3/h。焦炉烟道废气全部通过烟囱排空,大量的余热资源被白白浪费。

新的焦炉烟道余热利用技术,将烟道废气引入换热锅炉,直接产生蒸汽。

焦炉烟道余热利用项目在实现节能产生蒸汽的同时,也相对减少了锅炉烟气排放量,进而减少了锅炉燃煤灰渣、燃烧废气、粉尘等对环境的污染。 因此。该项目值得重视开发的好项目。

焦炉烟道余热利用安装系统图

焦炉烟道废气余热利用安装图

在钢铁企业中,烧结工序能耗占总能耗的10一12%,仅次于炼铁而居第二位,我国烧结生产的能耗指标和先进国家相比,差距较大。大体上而言,每吨烧结矿的平均能耗要高出20kg标煤。国内先进企业烧结工序的燃气单耗一般为0.065GJ/t,而先进国家的指标则已达0.025-0.03 GJ/t

烧结生产放散到大气中的气体显热为烧结总热耗的50%,其中冷却机废气带走的热量约占烧结总热量的30%左右,把这些气体的余热加以回收利用是烧结厂节能的重要途径

此部分热量又在冷却机的冷却过程中大部分变为200-400℃左右的热废气,最终散失在大气中。这部分低温余热数量大,是烧结工序节能和回收利用的重点。

双压系统

采用补汽式汽轮机的双压单级补汽系统,烧结余热锅炉生产两个不同的蒸汽,一为主蒸汽,另一个为低压补汽。由于设置了低压蒸发段,低压蒸汽压力:0.6Mpa,低压过热蒸汽温度200℃,再加上设置了低压省煤器,排烟温度能降到130℃左右。

在冷却机上布置有数个冷却风罩,过矿料层后的风温在第一风罩内一般可达250-400℃,第二风罩内风温一般为200℃左右。本技术通过对冷却车罩子、落矿斗、冷却风机进行适当的改造,使废气温度可提高到360℃-420℃左右,余热锅炉将产生1.25-2.45Mpa、330℃的过热蒸汽,确保冷却机余热的充分利用。

烧结工艺余热采用双压余热蒸汽发电回收热能

转炉煤气作为炼钢生产过程中的副产品,是钢铁企业重要的二次能源,转炉煤气回收占整个转炉工序能源回收总量的80%以上,是实现负能炼钢和降低工序能耗的关键环节