雙預熱技術是以放散的高爐煤氣在燃燒爐中燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣與熱風爐煙道廢氣混合,混合煙氣將煤氣和助燃空氣預熱至300℃以上。鞍鋼10#和7#高爐熱風爐先后于1994年和2004年采用空氣、煤氣自身雙預熱技術,目前,鞍鋼所有大高爐熱風爐都采用了雙預熱技術,包括自身預熱工藝、附加燃燒系統(tǒng)、煙氣余熱回收和頂燃式預熱爐工藝等,都取得了1200℃以上的高風溫。寶鋼股份不銹鋼分公司(原上鋼一廠)、昆鋼等多家企業(yè)在1000m3和420m3高爐的熱風爐上應用了雙預熱技術。寶鋼3#、4#熱風爐分別使用雙預熱分離型熱管式余熱回收裝置和分離式熱管煤氣、空氣雙預熱器裝置。濟鋼第二煉鐵廠1#高爐0#熱風爐2006年投產(chǎn)使用頂燃式空氣、煤氣自身雙預熱熱風爐在燃燒單一高爐煤氣時也實現(xiàn)了外送熱風溫度1200℃以上。WheelingPittsburgSteel(WPSC)公司在1#熱風爐安裝熱交換器來加熱部分冷風,并且安裝裝置以利用過量的熱風爐氣體來增加熱風溫度。
附加燃燒爐的雙預熱技術是建一座燃燒爐,用于燃燒放散的煤氣,將燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣(1000℃左右)及熱風爐本身燒爐產(chǎn)生的煙道廢氣(200℃左右)混和,將混和氣體(600℃左右)通過換熱器來預熱煤氣和助燃空氣,減少了高爐煤氣的放散,既節(jié)約能源,又凈化環(huán)境。
煙氣余熱回收是利用熱風爐煙道中低溫余熱資源,將其通過熱管(金屬)換熱器,以預熱助燃空氣或煤氣。根據(jù)高爐煤氣熱值情況部分或全部取消富化氣體的使用,原則作法是用廢氣顯熱代替化學熱。采用余熱回收技術,有效提高了熱風爐的風溫,改善了熱風爐燃燒工況,節(jié)約了焦炭,提高了焦炭利用率和高爐煉鐵率。
以熱力學第一定律和第二定律為基礎計算和分析,及時回收鋼鐵生產(chǎn)各工序所產(chǎn)生的余熱加以科學合理的利用,具有極大的潛力。目前我國實現(xiàn)回收利用的僅為25.8%,與國外先進產(chǎn)鋼國相比,噸鋼可比能耗要高出112kg標煤15,因此,高效回收利用廢煙氣顯熱余熱進行預熱將是我國今后鋼鐵行業(yè)節(jié)能的主攻方向。