1、工程可行性報告概述能源是現代文明的三大支柱之一,它是開展經濟、加速現代化進程的重要保證.保護環境與生態平衡、建設節約型社會、實現循環經 濟是可持續開展社會的要求.我國是一個開展中國家, 又是一個能源消耗大國, 但我國人均消 費能源只及世界平均水平的53%節約能源和保護環境是我國經濟可持續開展戰略的重要組成局部,是我國經濟和社會開展的長久國策.我國工業爐窯總數為12萬臺,其能源消耗占全國能耗總量的25%左右,其中燃料爐占工業爐窯總數的 55%能耗占全國能耗總量的 23% 工業爐窯排放大量的 CO、NOx SOx等有害氣體,是大氣環境的主要 污染源之一.目前,我國的CO排放量僅次于美國,位居世界第

2、二；NOx等溫室氣體的排放量也居世界前列.到20252030年,我國的CO排放量很可能超過美國.因此,工業爐窯節能意義重大,它將從 總體上提升國民經濟效率, 降低生產本錢,提升競爭力,減少污染物 排放,降低環境治理費用.目前我國工業爐窯的平均熱效率只有32必右,而興旺國家工業爐窯的平均熱效率已達 50必右.即便如此,興旺國家仍在加緊開發 研究最新一代的節能環保技術一一蓄熱式高溫空氣燃燒技術簡稱 HTAO術.這一方面說明我國工業爐窯的節能潛力巨大,節能任重 道遠；另一方面,也說明只有盡快在我國開發、推廣應用HTAC術, 才能實現跨躍式開展,用最短的時間,最正確的技術趕上和超過世界先 進水平.隨著

3、改革開放后我國國民經濟的開展,化工及鋼鐵等的耗能工業的規模增加,限制能源消耗和增強環境保護已成為我國經濟可持續發 展的關鍵課題.北京神霧熱能技術自1998年起開始調查研究和開發與限制能源有關的新燃燒技術和裝置,在了解日本等國將高溫空氣燃燒技術列為國家重大技術開發工程并獲得重大進展后,積極利用各種條件在日本、瑞典、 德國、荷蘭等進行了大量調研,熟悉到這項技術在我國節能降耗、 保證可持續開展上的意義.北京神霧公司董事長吳道洪博士自1998年起努力針對中國能源工業的需要,收集、調研、引入和單獨開發各種高效節能技術和裝備,努力將先進節能技術在中國實行產業化.九十年代中期英國開發的陶瓷球蓄熱技術引入我國

4、后,獲得了較好的節能效果,但仍存在一些問題.1998年1999年北京神霧公司調研了日本于九十年代初為改良英國蓄熱技術所提生的一種新型的 蓄熱和燃燒技術,即高溫空氣燃燒技術,它比前一方法蓄熱效率進一 步提升1015%,且可大幅度降低 NOx排放量.日本政府從 1991 1999年將這項技術列為重大機密,長期對我國實行信息和技術封鎖,但這一技術直接在中國的應用也有很大的限制：.不能用于低熱值燃料,.無雙預熱技術,.換熱元件質量要求太嚴,不適應中國各企業的現場條件,改造費用很高等.為此北京神霧公司進行了信息調查、根底研究和工藝技術裝備的 開發,結合市場的需要,發揮北京神霧公司的研究、技術開發、裝備

5、制造、現場安裝和售后效勞條件,面對國內的化工、冶金、陶瓷、電 站等行業的工業爐窯的節能改造,提供新技術裝備和應用技術.我國1998年公布了?中華人民共和國節能法?,制定了有關節能 和環保的有關政策,大力推進節能、環保類科研開發工程, 并制定了 重要的政策和優惠舉措.2005年10月28日,國家開展改革委、科技部、國家環保總局聯合發布第 65號公告,公布了 260項?國家豉 勵開展的資源節約綜合利用和環境保護技術?.為了緩解我國能源的緊張局面,進一步推進資源節約綜合利用和環境保護技術進步,加快新技術的推廣應用,引導投資方向,促進經濟社會可持續開展,除加強一次能源建設外,大力促進 HTAC術的研究

6、與推廣勢在必行.國內外工業爐窯節能技術的開展大致經歷了以下三個階段： 第一階段：廢熱不利用的工業爐窯早期的工業爐窯沒有對爐窯廢氣進行回收和利用, 爐尾煙氣帶走 的熱損失很大,爐子熱效率一般小于 30%,能源浪費嚴重,排放的廢 煙氣中含有大量CO、NOx SOk嚴重污染環境.第二階段：安裝空氣預熱器的工業爐窯在煙道安裝回收煙氣的裝置一一空氣預熱器回收爐尾煙氣帶走 的熱量.采用這種方法可以降低煙氣溫度,增加進入爐膛助燃空氣的 溫度,有一定的節能效果,但仍存在以下問題：A.回收熱量有限,爐子熱效率一般在50蛆下；B.空氣預熱器一般采用金屬材料和陶瓷材料,前者壽命短,后 者設備龐大,維修困難.C.存在

7、局部高溫區,加熱工件易過熱,爐膛及構件壽命降低；D.助燃空氣溫度升高火焰溫度升高,NOx排放量大大增加有時1000 10-6以上,目前國家標準為195 10-6,對大氣造成嚴重污染.第三階段：采用 HTAC技術的工業爐窯蓄熱式高溫空氣燃燒技術是日本學者田中良一等人于20世紀80年代提由的一種全新概念的燃燒技術,它把煙氣余熱回收與高效燃燒及降低NOx排放等技術有機地結合起來, 從而實現了極限節能和極限 降低NOx排放量的雙重目的.HTAC技術的工作原理如圖1所示：冷煙氣200.C蓄熱室B蓄熱室A常溫空氣換向時間3.£2003換向閥圖1高溫空氣燃燒技術的工作原理常溫空氣由換向閥切換進入蓄

8、熱室A后,在經過蓄熱室蜂窩陶瓷蓄熱體或陶瓷小球 時被加熱,在極短時間內常溫空氣被加熱到接 近爐膛溫度一般比爐膛溫度低50100 C,高溫空氣經特殊設計的燃燒器噴嘴高速噴射入爐膛,卷吸周圍煙氣形成一股含氧量大大低于21%勺稀薄貧氧高溫氣流；同時,往稀薄高溫空氣附近注入燃料 燃 氣或燃油,燃料在貧氧2%- 15%0狀態下實現燃燒.燃燒后爐氣 經爐膛進入另一端蓄熱室 B,將高溫煙氣的顯熱貯存在蓄熱體內,然 后150 C200 C的低溫煙氣經換向閥排由.工作溫度不高的換向閥 以一定的頻率進行切換,使兩個蓄熱體處于蓄熱與放熱交替工作狀 態,常用的換向周期為 30s200s.HTAC技術是20世紀90年代

9、國際燃燒領域研究開發并大力推廣 應用的一項全新高效節能環保燃燒技術,該技術突破了幾百年來人們對燃燒技術的傳統熟悉和概念,通過極限回收工業爐窯或鍋爐煙氣預 熱助燃空氣或燃氣,實現高預熱溫度空氣或燃氣>800 C和低氧濃度2%- 15%O條件下的穩定燃燒,具有大幅度節能節能30%- 60% 和大幅度降低煙氣中 NOx排放量NOx<100< 10-6以及減少CO排放 量30% 60%勺雙重優越性.采用這項燃燒技術的工業爐有一系列特點：燃燒火焰穩定,可保證高溫空氣的穩定燃燒；在高溫空氣燃燒條件下, 燃料蒸發、裂解、自燃等過程加速, 燃燒區域邊界擴大到整個爐膛, 消除了局部高溫區；同時

10、不斷換向燃 燒,爐膛溫度分布均勻,有利于均勻加熱；由于高溫煙氣余熱可得到充分回收, 連續加熱爐不需設置低 溫預熱段,爐膛平均溫度提升,可實施強化加熱;采用一次燃料Fi和二次燃料F2分別注入的方法可大大降低 NOx的生成量.一次燃料Fi比二次燃料F2少得多,Fi在富氧高溫下會 很快完成燃燒,其煙氣及高溫空氣經特殊設計的燃燒器燒嘴噴由后形 成高速射流并卷吸周圍煙氣造成貧氧氣氛.大量的二次燃料F2噴入爐內后,在含氧量約23 15%Q的貧氧狀態下燃燒.此時的燃燒 屬于受控擴散燃燒反響,不存在傳統擴散燃燒火焰中局部熾熱高溫 區,這就從根本上抑制了 NOx的生成,從而實現低 NOx燃燒.蓄熱式高溫空氣燃燒

11、技術是一項可應用于動力、冶金等熱能工程行業的新技術,涉及能源綜合利用和環保領域,節能效果十分顯著, 是近十年來燃燒領域內的一項重大技術進步.本項技術的主要內容包括高效回收廢熱、低氧燃燒限制、低發熱值煤氣利用、 空煤氣雙預熱 和換向限制技術等.、性能和社會效益蓄熱式高溫空氣燃燒技術的主要特點是將廢氣帶由的顯熱進行 快速換向并由蜂窩體回收,熱回收效率可達90%以上,遠遠超過傳統蓄熱技術的換熱效率. 回收的廢熱用于直接預熱燃料和空氣,預熱溫度可以到達11001300 C,比管式換熱器高500600 C.燃燒限制在 低氧410%K氛下進行,爐內火焰熱工特性及傳熱條件得到優化,NOx生成量大幅度減小.這

12、是目前國內外廢氣熱利用最高、NOxfe成量最低的燃燒技術.這種燃燒技術被認為是本世紀燃燒領域最重大的技術進步,將大大推進燃燒工藝和理論的進步.蓄熱式高溫空氣燃燒技術在工業爐窯的應用,使得長期困擾國內外燃燒技術領域的許多困難問題獲得了重大突破,如：工業爐窯和鍋爐爐膛內溫度分布均勻化問題；爐膛內溫度自動限制方法問題； 爐膛內強化傳熱問題；爐膛內火焰燃燒范圍的擴展問題；爐膛內火焰燃燒機理的改變等問題.HTACfe術在實現高效節能的同時,大大降低了 有害氣體的排放,特別是NOx和CO的排放,是節能環保領域的一項 重大突破.HTAC術的開發、推廣和應用對于節約能源和保護環境 具有重大意義.蓄熱式高溫空氣

13、燃燒技術可以減少溫室氣體CO和主要燃燒污染物NO的排放,NO排放量可以由上千 ppm降到幾十ppm,是一項高效 低污染的燃燒技術,被國際專家譽為是對現代燃燒技術的一次重大革 新.將高溫空氣燃燒技術應用于工業生產中,具有巨大的經濟和環保效益.在日本耗能指標居世界前列的一些爐窯,如大型鋼坯加熱爐, 采用這項技術后,能耗可以減少 30%以上.成功應用于我國一些高能 耗的爐窯,節能效果將會更大.隨著高溫空氣燃燒技術的不斷完善和 開展,該項技術一定可以推廣到我國的石油化工、建材、鍋爐和垃圾燃燒等行業的工業加熱爐等更為廣泛領域,為我國節能、環保事業, 為我國經濟和社會持續、健康和穩定開展做由更大的奉獻.北

14、京神霧熱能技術創造和正在開發的蓄熱式高溫空氣燃燒技術和產品可廣泛應用于鋼鐵、機械、有色金屬、石油化工、建材、玻璃、陶瓷、鍋爐和垃圾燃燒等行業的各種燃氣、燃油、燃煤工 業爐窯和加熱設備上,具有節約能源平均節能率30%- 60%,降低污染物排放30%- 60%Z上之優點,市場需求迫切,開展前景廣闊.自1998年以來,北京神霧熱能技術董事長吳道洪博士 組織近二十位國內燃燒、工業爐、機械設計、自動限制、熱工材料等 領域的技術專家,自籌資金跟蹤蓄熱式高溫空氣燃燒技術開展前沿, 在蜂窩陶瓷蓄熱體陶瓷小球、換向閥裝置、蓄熱式燃燒器與燒嘴、 燃燒與換向自動限制系統、爐型和爐體結構、環保技術和燃燒系統設 計等方

15、面進行了大量的研究開發工作；對HTAC術的成熟性、可靠性和穩定性進行了大量的實驗研究、產品設計與改良等技術開發工 作；并屢次派技術專家到日本、美國、韓國和歐洲等國進行技術考察與學術交流.1999年10月,北京神霧公司為了推動HTACfe術在中國的開發應用,在國內首次主辦了 “ HTACJ術國際學術研討會.吳道洪博士 后在研討會上介紹了北京神霧公司HTACJ術開發與應用成果,受到與會中外專家的關注和好評.2002年10月,北京神霧公司又承辦了“第一屆熱科學與工程國際學術研討會,吳道洪博士在研討會上介紹了北京神霧公司近年來在 HTACfe術領域研究與開發的最新科技成 果和應用范例,受到與會各國代表

16、的關注和歡送.2000年末,北京神霧公司 HTACfe術蓄熱式燃燒器燒嘴、蜂窩陶瓷蓄熱體、燃燒自動限制系統技術與裝置系列應用于工業爐窯生產.經過幾年來的生產運行、不斷改良和二次開發,北京神霧公司HTAC技術與產品日臻成熟,具有實現產業化,規模化應用于工業爐窯生產 的充分條件.在生產現場,北京神霧公司專門制造了一臺換向閥進行疲勞試 驗,在實際運行狀態下觀察設備的平安穩定性.目前這臺實驗用換向閥運行可靠,無故障發生.在蓄熱體材料研究上,用不同材質耐火材料制成陶瓷球蓄熱體, 研究不同燃燒狀態下蓄熱體的蓄熱效能、換熱效率和應用特點等,研制開發由北京神霧品牌的蓄熱體材料.北京神霧公司自制一臺蓄熱式燃燒器

17、實驗臺,可模擬工業爐窯現場生產狀況對燃燒系統的自動限制局部.對換向閥的工作可靠性、 燃燒溫度限制技術等進行實驗測試,本實驗研究保證了北京神霧公司 HTAO術與產品生產運行系統的可靠性.北京神霧公司自制一臺蓄熱式輻射管燃燒器實驗臺,對蓄熱式輻射管燃燒器的點火、火焰長度限制、輻射管溫度分布、輻射管工作壽 命等一系列涉及蓄熱式輻射管燃燒器的各方面問題進行了深入細致 的實驗研究,為探索蓄熱式輻射管燃燒器特性提供了很好的實驗保 障.近年來,北京神霧公司 HTAC術使工業爐窯和鍋爐爐膛內溫度 分布均勻化問題、溫度自動限制方法問題、 強化傳熱問題、火焰燃燒 范圍擴展等問題有了重大的技術突破和新的解決舉措,到

18、達了國際 20世紀90年代末的技術先進水平.針對國內低熱值燃料的節能需求,北京神霧公司開發了可以對空氣、煤氣實施雙預熱的HTAC術及產品系列,有效地實現了低熱值煤氣的利用,滿足了工業生產的需求.北京神霧公司在各類換向閥裝置、蓄熱式燃燒器與燒嘴、蓄熱式燃氣輻射管燃燒器、電子點火槍等技術上擁有自行開發的10項專利技術.北京神霧公司 HTACJ術為本工程產品的可靠性和穩定性提供 了有利的保證.2002年12月,北京神霧熱能技術“蓄熱式燒嘴技術在 軋鋼加熱爐上的應用 榮獲中國鋼鐵工業協會、中國金屬學會冶金 科學技術獎二等獎.2004年1月,“高效節能、低污染熱臟煤氣加熱爐的研制推廣 榮獲北京市金橋工程

19、工程獎二等獎.2004年12月,北京神霧熱能技術“高效節能低污染高 溫空氣燃燒系統榮獲中國機械工業科學技術二等獎.通過幾年來北京神霧公司 HTAC術與產品研制開發和在冶金、 機械、石油化工、有色、建材等行業的推廣應用,本工程技術與產品進一步實現產業化和大規模工業化生產的條件已經具備.二、技術可行性分析1 .關鍵技術及創新點,關鍵技術的開發和效果論述蓄熱式高溫空氣燃燒技術不同于一般的通用技術, 對于不同種類 的工業爐窯如冶金工業爐、 陶瓷工業爐、石化工業爐、玻璃工業爐、 垃圾燃燒爐、鍛壓工業爐、熱處理爐、 烘干工業爐等有其特殊的設計和研制方式,必須與工業爐窯具體的工藝要求相結合,才能實現HTAC

20、術目標.也就是說,HTA微術的開發、應用和推廣必須與不 同行業工業爐窯的特點和要求相結合,如果不與具體工業爐窯的設 計、施工和運行等工藝要求密切配合,就不可能開發由符合實際生產要求的工業爐窯 HTAC術產品.所以,針對冶金、機械、有色、石 油化工、玻璃陶瓷、建材、鍋爐和垃圾燃燒等行業領域,結合不同工業爐窯的具體要求,提由切實可行的解決方案,是推廣應用HTAC技術的關鍵.北京神霧熱能技術在國外HTAC技術和信息保密和國內處于空白的狀況下,自選工程進行調研,消化和向國內推薦,幫助 企業引進新技術.完成對HTAC燃燒火焰特性的研究,完成對HTAC爐內熱工條件的分析和數值模擬,肯定 HTAC對中國工業

21、界的應用意義并向企業 提供推薦和效勞.創造性地將低熱值燃料如高爐煤氣通過獨立開發的雙預 熱技術應用于軋鋼加熱爐,創造了巨大的經濟效益和環保效益.HTAC技術在工業爐窯的應用使國內燃燒技術領域長期困擾 的許多困難問題獲得重大突破, 如工業爐窯和鍋爐爐膛內溫度分布均 勻化問題,爐膛內溫度自動限制方法問題,爐膛內強化傳熱問題, 爐膛內火焰燃燒范圍的擴展問題,爐膛內火焰燃燒機理的改變問題等.HTAC技術在實現高效節能的同時,大大降低了有害氣體的排放,特 別是NOx和CO的排放,是節能環保領域的一項重大突破,HTACfe術 的開發推廣和應用對于節約能源和提升保護環境質量具有重大意義北京神霧公司自行研制開

22、發的 HTA豉術與產品已獲得10項實用 新型專利,擁有該工程技術的獨立知識產權.實用新型專利如下：大型四腔四通換向閥；小型四通旋塞閥；小型旋瓣式三通換向閥；耐熱耐臟煤氣快速切斷閥；單預熱空氣蓄熱式燃燒器；單預熱空氣扁平焰蓄熱式燃燒器；分隔式雙預熱蓄熱式燃燒器；組合式雙預熱蓄熱式燃燒器；蓄熱式燃氣輻射管燃燒器；高效長壽蓄熱式燃燒器電子點火槍.北京神霧公司研制開發 HTAC技術始終貫徹系統研究、系列開發 成套技術并在應用中進行二次開發與創新的科學研發策略.在蓄熱 體、換向閥機構及燃燒器燒嘴設計開發上,居世界先進水平,成為國內研究開發HTA俄術與產品并具有HTA俄術與產品體系的知名高技 術企業.本工

23、程“蓄熱式高溫空氣燃燒工業爐窯包括理論研究和工業應 用兩方面：理論研究方面主要是新型工業爐窯如熱處理爐、烘干爐、垃圾燃燒爐、乙烯化工裂解爐等燃燒器燒嘴、換向與自控系統、爐型與爐體結構的試驗研究和新產品研制.工業應用方面主要是對蓄熱體在工業爐燃燒運行中變形、裂紋燒蝕損壞及工作壽命的研究,蓄熱體運行中由現沉積物堵塞及蓄熱體加工、安裝技術的研究等.特別將針對國內軋鋼工業爐加熱設備陳舊、能耗高、污染嚴重、熱效率低和生產本錢高等諸多問題,采用HTACJ術對其進行脫胎換骨的技術改造.對于采用低熱值燃料應用和推廣HTAC術,進行深入的理論研究和產業化開發.就目前國內市場來看,北京神霧公司HTAC術已處于領先

24、地位,具有較強的技術優勢,開展前景廣闊.高溫空氣燃燒系統由一對高效蓄熱室內裝蜂窩陶瓷蓄熱體或陶瓷小球、一對燃燒器燒嘴、一組換向機構和一套限制系統組成. 本工程擬重點開展的 HTAC鍵技術及產品研發內容主要有：蓄熱體、換向機構、爐溫和換向自動限制系統等三大局部.1蓄熱體20世紀90年代初,日本工業爐株式會社田中良一領導的研究小 組開始采用熱鈍性小的蜂窩式陶瓷蓄熱體,取得了良好的效果. 與球形蓄熱體相比,蜂窩式陶瓷蓄熱體在比外表積、重量、壓力損失、換向時間等方面具有很大的優越性.在我國,蜂窩式蓄熱體在蓄熱式燃燒系統中的工業應用得到了越來越多的重視.本工程擬對蜂窩式蓄熱體的熱工特性進行深入研究,以期

25、尋求增加蜂窩式蓄熱體比外表積國外先進水平能到達1400m2/m3,國內目前一般只能到達600700m2/m3,提升耐溫性的最優化方案.對蓄熱體在工業爐燃燒運行中由現的變形、裂紋、燒蝕損壞以及工作壽命問題進行系統性研究； 對蓄熱體在工業爐燃燒運行中由現沉積物(如積炭或沉積磷、硫化合物等)堵塞蓄熱體故障進行研究. 以期找到解決上述諸多問題的良好方法.(2)換向機構換向機構是蓄熱式高溫空氣燃燒技術中很重要的一個組成部件.由于在工作期間換向機構要進行頻繁換向,因此,它的工作可靠性將直接影響到工業爐窯的工作性能.目前國內投產的加熱爐大多數采用大型四通換向閥分段集中換 向方式,具優點是換向閥數量較少, 限

26、制簡單,相對而言故障率較低. 但由于大型四通換向閥一般布置在爐子一側,連接到爐子兩側的管道長度不一樣,即不對稱,這樣會造成整個燃燒系統燃燒時的不對稱. 在雙預熱系統燃氣的換向過程中,由于燃氣和廢氣交替經過同一管 道,管道的長短將直接影響燃氣的耗量及燃燒效果.隨著換向閥技術的進步,由現了連接每相鄰兩個燒嘴的小型化四 通換向閥分散換向方式. 此方式由于換向閥緊鄰燒嘴, 克服了集中換 向的缺乏,但爐膛煙氣沿爐寬方向的擾動不如集中換向的面對面換向 方式強烈.為解決這一問題,可采用安裝在每一個燒嘴上的小型三通 閥分散換向方式.此方式既消除了小四通換向閥的缺乏,又可根據需要實現燒嘴間的靈活配對.但使用小三

27、通換向閥最大缺點是數量多, 相對故障率較高；而且其安裝在燒嘴附近, 一旦因莫種原因發生超溫 而未及時處理,將很容易損壞.本工程擬開展各種換向機構平安穩定運行研究以及疲勞試驗研究等,以期到達提升各種換向機構使用可靠性,延長各種換向機構使 用壽命的目標.另外,本工程還擬開展大型臥式四通換向閥的研制工作,以期解 決現有四通換向閥“不對稱性所引起的爐內換向時由現的劇烈壓力 波動和氣流波動.這將有利于火焰的穩定燃燒和縮短火焰在爐內燃燒 的間斷時間,便于爐內溫度和壓力的精確檢測,從而為加熱爐的自動限制打下良好的根底.3爐溫和換向自動限制系統采用HTAC術的工業爐窯中自動限制系統主要包括爐溫限制和換向限制兩

28、局部內容,換向限制獨立于爐子的其它限制回路.換向限制采用定時如 70s和定溫如150 C雙限制單元.優先采用定溫限制邏輯, 即到達設定溫度就進行換向.如果爐溫很低比方在烘爐階段,廢氣的排除溫度在設定的最大時間內仍沒有達到預設的換向溫度,那么在這一時刻也進行換向, 這樣可以保證蓄熱室 始終運行在最正確工作狀態下.上述限制方式是比擬簡單的一種限制方式,在較為復雜的工況下,例如在爐溫波動頻繁時, 假設采用這種限制方式, 那么爐溫限制和換 向限制之間的協調比擬困難.本工程擬開展 L2過程限制系統在線二級過程限制系統的研 發及其在工業爐窯燃燒和換向自動限制系統中的應用工作.L2過程限制系統介紹在鋼材的熱

29、加工成型過程中, 將鋼坯從裝料溫度升溫到適于軋制的生料溫度是加熱爐所完成的功能.不僅溫度必須在正確的范圍內, 而且所加熱鋼坯溫差也必須減到最小.由于無法通過直接測量獲得這些信息,所以加熱過程的準確限制是很困難的.加熱爐L2過程限制系統包括了一個加熱爐內熱傳導的精確計算數學模型,這個模型計算二維矩陣每一位置的鋼溫,所以鋼坯整體溫度及其分布就可以求得,這個模型的精度已在許多應用中得以測試和 確認.通過加熱爐 L2過程限制系統可以優化鋼坯的加熱.L2過程限制系統的預期目標：根據對各種鋼坯預定的“最正確工藝來加熱,可以完成對包括過渡期和延誤期加熱爐整個范圍的過程限制； 由于知道實際鋼坯溫度,所以可以改

30、良控溫爐段的供熱限制精度； 減少爐子的燃料消耗； 改善由料溫度的限制； 減少被加熱鋼坯的氧化和脫碳.L2過程限制系統的預期效益減少燃料消耗；減少鐵皮生成,對提升產量會有直接影響；最精確限制所需平均由料溫度.2 .工程技術指標與國內外同類技術全面綜合比照情況自20世紀80年代中期以來,國內熱能與燃燒領域科研院所和高等學校相繼開始對 HTAC術進行根本理論研究.針對陶瓷球蓄熱體的阻力特性和換熱性能進行了冷熱態試驗,得到了陶瓷球蓄熱體阻力特性和換熱特性與蓄熱室結構參數間的根本規律,為陶瓷球蓄熱體燃燒器燒嘴的合理設計奠定了理論根底.但到目前為止,國內研究開發的HTAC術多數僅是HTAC勺單項技術,比方

31、單一的部件產品一一燒 嘴等,還不能大規模工業化應用.本工程針對工業爐窯的 HTAC鍵技術進行了系統的研究試驗和 系列新產品研制開發工作；同時對于蓄熱體在工業爐燃燒運行中變 形、裂紋、燒蝕損壞及工作壽命研究,以及蓄熱體運行中由現沉積物堵塞和蓄熱體及燒嘴加工、安裝技術等進行了研究和技術改良.特別針對國內軋鋼工業爐加熱設備陳舊、耗能高、污染嚴重、熱效率低、 生產本錢高諸問題,采用 HTACj術對其進行全面的技術改造以及采 用低熱值燃料和推廣 HTAC術方面,都已取得顯著效益.日本在90年代投入上億美元,由政府倡導,大學、研究所和企業共同參與開發,94年開始推廣應用,目前已推廣應用數百座大型 工業爐,

32、取得節能35額上的效果.英國、美國也投入開發多年,技 術產品均比擬成熟.國外產品一方面價格昂貴,企業運行本錢高；另一方面國外HTAC技術僅適用于優質燃氣燃油,不適應國內普遍應用 的重柴油、重渣油和低熱值燃氣.在國內,北京神霧公司組積極對國外技術和信息進行調研,在實驗室進行熱工特性和可行性分析,認為HTAC術應用于我國,將給各企業節能和改善環境帶來巨大經濟和社會效益.國外一些企業由于贏利,對中國實行長期信息和技術封鎖.北京神霧公司努力通過國內外調研和收集,填補了國內這項燃燒領域的信息和技術空白,在HTAC燃燒的理論研究方面結合中國實際做了很多工作,在HTAC然燒的數值計算方面超過了國外承當 HT

33、AC數值計算的日本研究組水平,例如 最先完成了換向下火焰結構的模擬.北京神霧公司引入并結合中國實際,研發了多項HTACE中國爐窯上的應用技術,建立了先進的技術開發和設備制造系統, 目前已是 國內向企業提供 HTAC成套技術和裝備最大的企業. 2005年營業額已 達十幾億元.瑞典國家鋼鐵公司 SSAB弋表參觀中國HTAC術后,已 委托北京神霧公司為 SSA眥供HTACJ術和裝置.3 .本企業或技術依托單位、合作單位的研究開發實力北京神霧公司是我國開展高溫空氣燃燒研發與應用的主要企業, 占有國內份額一半以上.到目前為止,已有180家鋼鐵企業和有色、石化企業應用北京神霧公司的HTACJ術.北京神霧公

34、司已累計完成近20億元的節能改造定單,平均節能率達30項上.當前,對于改建或新建的各種工業爐窯,優先采用HTAC術已成必然趨勢.因此,必須進一步加大開發和工業性試驗研究的力度.北京神霧公司會聚了以吳道洪博士為首的一支國內著名的專家 隊伍,專業涉及工業爐設計、 熱能工程、熱工材料研究、工業爐改造、 流體力學、機械設計、計算機與自動限制技術等領域,并與高校科研院所建立了密切的聯系,緊密跟蹤HTAC術領域國內外最新研究動態和科研開發成果以及工業應用技術與產品信息資料等.同時,公司注重人才培養,采用靈活的人才吸引鼓勵機制,穩定和開展技術研發 隊伍,形成了強有力的技術競爭實力.高溫空氣燃燒技術的研究開發

35、是二十世紀80年代以來世界各國競相研究開發并迅速推廣應用的高新技術,由于HTACj術巨大的經濟效益和優異的環保作用,HTAO術與產品開發方面技術與人才競 爭十分劇烈.北京神霧公司為此采取了相應的技術保密防范舉措,對公司自主研制開發的創新技術申請了10項實用新型專利.同時,北京神霧公司注重人才培養, 不斷完善人才吸引和鼓勵機制,穩定和發展技術骨干和研發隊伍,逐步形成強有力的技術競爭實力.北京神霧公司公司現有職工 450人,平均年齡36歲,其中工程 技術人員306人,占員工總數的68%;大專以上文化程度為 248人, 占公司員工總數的55%研究開發科技人員189人,占員工總數的42%三、工程實現目

36、標1 .工程完成時實現年生產水平本工程完成時,預計實現年產量30座工業爐,實現銷售年收入80000萬元,實現年上繳稅金 1500萬元,年稅后利潤 10000萬元.2 .工程產品到達的技術質量標準本工程完成時到達的產品性能指標將具有國內領先、世界先進水平.主要技術性能指標：(1)能耗指標：采用高溫空氣燃燒技術的工業爐,根據不同用途的爐型,其燃料消耗比國家規定的指標分別再降低20%- 40%(2) CO等氣體的排放量：采用高溫空氣燃燒技術的工業爐,CO等有害氣體的排放量比原來減少20% 40%(3)煙氣中的NOx含量：采用高溫空氣燃燒技術的工業爐,煙氣中的NOx含量80ppmo工程產品通過ISO9

37、001:2000國際質量治理體系論證和 ISO14001:2004國際環境治理體系認證,研制新產品通過國家鑒定.四、市場需求1 .國內市場狀況及產品的開展前景,在國內市場的競爭水平和市場 占有率.本技術90年代初在日本等國創造,但只用于燃燒高熱值煤氣的爐 窯,并對中國進行了長期的技術封鎖.1999年起由北京神霧公司引入中國,經過研究和開發,將它用于冶金企業的中低熱值(高爐煤氣、 轉爐煤氣、混合煤氣)熱工窯爐改造獲得成功.經北京神霧公司宣講 和介紹后,國內數十家院校、企業,數以百計的用戶從2000年開始,努力推廣應用這項技術, 結合中國實際不斷改良相關技術,獲得巨大進展和效益.HTAC技術在國內

38、處于開發研制和推廣應用的初期階段,局部研究單位和大學跟蹤研究日、 美等國20世紀80年代的蓄熱式燃燒技術 及產品,并在一些企業進行了實踐,取得了一定的節能效果. 但上述研究開發工作只是國際上 20世紀80年代末的技術水平,和國際上先 進的工業國20世紀90年代末大幅度節能和低 NOx CO排放的最新 HTAO術相比,尚有較大差距.北京神霧公司開發的技術和工業燃燒裝置已成功應用于鋼鐵冶金等行業,其中有軋鋼加熱爐 180多座,包括許多200T/H以上的大型 步進加熱爐,工程規模在國內領先,占70%勺合同額,節能效率平均25姒上,居國內領先地位,在低熱值燃料利用和雙預熱上超過了日 本,北京神霧公司H

39、TA破術已受到國外生產企業重視,已投產一家, 商務談判一家.在根底理論研究方面, 雖試驗條件稍弱,但數值計算水平相似或 高于日本重要研究小組,北京神霧公司培養的博士生被瑞典皇家學院 聘為終身研究員,中瑞雙方共同承當歐共體新燃燒技術研究開發課 題,北京神霧公司成員屢次被特邀由席國際HTA哈議并主持會議.北京神霧公司創造和正在開發的HTAC術和產品可廣泛應用于鋼鐵、機械、有色金屬、石油化工、建材、玻璃、陶瓷、鍋爐和垃圾 燃燒等行業的各種燃氣、 燃油、燃煤工業爐窯和加熱設備上,具有節約能源平均節能率 30%- 60%,降低污染物排放30%- 60姒上 之優點,市場需求迫切,開展前景廣闊.我國燃氣和燃

40、油的工業爐窯約占燃料爐總數的20%經統計全國工業爐窯約12萬臺,年耗燃料折合標煤約 3億噸,其中燃油和燃氣爐折合耗標煤約6千萬噸.如果50%然油和燃氣爐采用 HTAC術,平均節能率以40%+,全年可節油、節氣燃料費用約1350億元,行業需求量巨大.目前,北京神霧公司對 HTACJ術的跟蹤研究和技術開發已根本 完成,處于產業化開展初期,北京神霧公司HTAC技術和產品開展空間很大.由于HTAO術對工業爐窯煙氣余熱進行極限回收,能源浪 費極少.國內外權威專家預測,在未來 50年內,再生現像高溫空氣 燃燒技術這樣大幅度節能潛力的先進燃燒技術,可能性很小.因而, HTAC技術體系的技術壽命期是較長的,該

41、技術推廣應用的關鍵是產 品的可靠性及運行的平安性.目前我國鋼鐵、有色冶金、鐵道系統的工業企業已經熟悉到這項 新技術的意義和重要性,應用和推廣北京神霧HTACJ術的積極性很高,目前已有數十家鋼鐵廠和有色、石化企業應用北京神霧公司的 HTAO術,當前,加熱爐窯改建或新建工業爐窯,優先采用HTAO術已成必然趨勢.2 .國際市場狀況及產品的開展前途,在國際市場的競爭水平.高效蓄熱低氧燃燒技術是上世紀九十年代由日本NF磊開發的一種節能技術,在日本國內受到政府和企業的很大重視,1993年1999年日本政府撥款一億美元,補助企業將這一技術在工業窯爐上應用, 每年要求改造58臺,指標是節能效率到達30%以上,

42、對于能耗處于國 際先進水平的日本鋼管兩臺大型加熱爐實際節能為25%和40%在理 論和新應用領域的開發上,日本企業與日本國內外的大專院校合作, 進行了燃燒機理、火焰結構、爐內熱工規律、新型鍋爐改造、新燃料 開發等方面的研究居世界前列.日本在20世紀90年代投入幾億美元,由政府倡導,大學、研究 所和企業共同參與開發 HTAC術.1994年開始推廣應用,目前已推 廣應用于數百座大型工業爐窯,取得節能35%勺效果.日本工業界把推廣應用HTACJ術作為新世紀節能和保護環境的主要任務之一.美 國、英國、德國、意大利等國也投入開發HTAC技術多年,技術產品均比擬成熟.但價格和運行本錢高,其價格是我國HTAC

43、K術和產品的510倍.國外HTAE品一方面價格昂貴,企業運行本錢高；另 一方面,大多僅適用于優質燃氣燃油,不適用于國內普遍應用的重柴油、重渣油和低熱值燃氣高爐煤氣、發生爐煤氣、高焦煤氣等.HTAC技術不是通用技術,不是僅僅引進成熟技術產品設備即可,而 必須與工業爐窯具體工藝要求相結合才能實現其技術目標.目前在HTAC術同類產品研究開發和應用中,日本處于領先地 位,技術和產品研制成熟,已到達工業化大規模生產應用階段.由于HTAC術與產品巨大的市場價值, 工業興旺國家對 HTAO 術保密相當嚴格,如蓄熱體材料的選擇、 燃燒器燒嘴結構設計、 限制 系統設計與裝置等.北京神霧公司在蓄熱體、換向裝置、燃

44、燒器燒嘴、爐型結構、燃 燒系統和自控系統裝置設計研制方面已經取得了突破,正在開發系列 燃油、燃氣工業爐窯燃燒器和燒嘴系列并且已開始小規模地試驗于工 業生產.國外產品一方面價格昂貴, 企業運行本錢高；另一方面國外HTAC 技術僅適用于優質燃氣燃油,不適應國內普遍應用的重柴油、 重渣油和低熱值燃氣高爐煤氣、發生爐煤氣、高焦煤氣等應用值得關注的是,高溫空氣燃燒技術不是通用技術,必須與工業爐窯具體工藝要求相結合才能實現其技術目標,而不是僅僅引進成熟技術產品設備. 因而,針對國內實際情況,北京神霧公司制開發推廣新型高效節能環 保HTAC術及產品系統,具有很強的市場競爭力.因此,本工程產 品不但可以替代進

45、口,還可以由口技術和產品.國際市場上對高效、 低污染的民用鍋爐的需求量很大.目前國外分別開展高效、低污染的天然氣燃燒設備研究的單位比擬多,但將這些技術集成的尚未發現, 且國外相關研發根本處于技術保密階段.北京神霧公司已與意大利得興公司合資成立股份制公司,共同開辟蓄熱燃燒技術的國內外市場.2005年底北京神霧公司已簽定瑞典SSAB公司的蓄熱烤包器合同.以此為契機,北京神霧公司的技術和產品有望逐步進入歐洲市場 和國際市場.五、投資估算及資金籌措1 .工程投資估算新增固定資產投資估算表序號名稱金額萬元1廠房4000M24002廠區道路及環保綠化5003天車40噸20噸10噸等5004變電所及供配電8

46、005生產設備加熱爐、四滾卷板成型機、螺紋煙 管成型機、數控車床 5臺,數控洗床3臺,數控鉆床3臺,剪扳機、卷扳機、彎管機、埋弧 自動焊機、氣體保護自動焊機、數控切割機、 油壓機、液壓站等15006父通車、起重插車1007產品檢驗設施超聲波自動探傷儀、照相室、 液壓檢漏儀、化驗室,光譜分析儀,力學性能 檢驗室,金相檢驗室等4008計算機生產治理中央5009技術中央計算機、繪圖儀等設計及辦公設備30010消防平安及給排水50011配套生活設施500合計6000新增流動資金投資估算表用途金額萬元研發費用550試驗費用350檢測費用200材料費用500人工費用180其它費用220合計20002 .資金籌措方案銀行貸款5000萬元,企業自籌 3000萬元3.投資使用方案用款方案時間金額萬元廠房及附