问题——一次烟气治理长期存“卡点”，制约钢铁绿色转型。转炉一次烟气具有高温、高尘、波动大、可燃等特点，一直是炼钢流程中治理难度较大的环节。业内普遍面临三上共性挑战：一是900℃至200℃区间的中低温余热难以高效回收，热能损失较为明显；二是超低排放标准不断提高，粉尘等污染物稳定达标压力增大；三是一次烟气可燃易爆，系统存燃爆风险，对监测控制和本质安全提出更高要求。多重问题叠加，使不少企业难以同时兼顾“节能增效”和“安全环保”，影响行业继续降碳降耗。 原因——工况波动大、系统协同不足，是难题反复出现的关键因素。从工艺端看，转炉冶炼具有间歇性，烟气量、温度、含尘浓度随冶炼节奏大幅变化，传统余热利用装置难以长期保持稳定高效；从系统端看，余热回收、除尘净化与安全控制往往分段建设、独立运行，缺少与炼钢工艺深度耦合的协同调控机制，容易引发“回收效率不高、达标波动、安全风险难控”等连锁问题。同时，部分场景对占地、投资和维护的限制，也压缩了技术选择空间。 影响——系统化技术路径有望同时改善能效、排放与安全。资料显示，本次通过论证的技术方案以“多级调控、热质协同、高效回收”为主线，形成覆盖余热回收、安全防爆与多级除尘的综合方案。南京华电提出的系统方案强调在高波动工况下实现稳定运行：通过多级调控实现热量梯级利用，提高中低温显热回收比例；粉尘治理采用多级组合工艺提升稳定性；安全上引入与炼钢过程耦合的监测与控制策略，降低燃爆风险。业内人士认为，若示范工程达到预期，将为钢铁企业节能降耗、超低排放改造与安全生产之间实现“同时达标”提供可复制的路径。 对策——以“四项关键技术”回应痛点，推动装备与工艺协同升级。在连云港举行的论证会上，专家委员会对方案进行评审与质询。与会专家认为，方案技术路线清晰、创新点明确，为转炉一次烟气治理与余热回收提供了新的综合思路。项目联合团队提出的关键技术主要体现在四个上： 其一，构建高效余热回收系统，提升中低温余热利用效率。方案针对转炉一次烟气从高温到中低温区间的热量特征，提出多级调控的热质回收路径，着力提高900℃至200℃区间显热利用水平。按测算指标，吨钢蒸汽产量较原系统可增加50千克以上，能效收益可量化。 其二，完善安全防爆控制体系，强调与炼钢工艺深度耦合。针对一次烟气可燃易爆特点，项目提出灭火防爆控制系统，通过对关键风险点的监测、预警与联动控制，提升全流程风险管控能力，为长周期稳定运行提供支撑。 其三，推进功能集成化装备应用，降低建设与运维成本。方案提出水汽强制循环式旋风除尘余热锅炉等集成装备，将灭火、除尘与产汽功能耦合，减少系统环节与占地，有助于改造项目实现“设备更少、接口更少、维护更少”目标，并可在源头环节降低大颗粒粉尘负荷。 其四，优化多级除尘组合工艺，提高超低排放稳定性。方案采用“三级粗除尘+三级精除尘”的组合路线，目标是使回收煤气或放散废气粉尘浓度稳定控制在10mg/Nm³以下，以更稳定的运行指标匹配超低排放要求。 论证会上，专家组在肯定方案创新性与工程推广价值的同时，也对后续实施提出建议，包括进一步简化系统结构、强化清灰能力、明确关键节点控制参数，并加强与智能化系统的对接融合，提升可操作性与运行经济性。 前景——示范工程将检验可复制性，推动产学研用进一步协同。据了解，这一目为有关全国重点实验室专项资金支持内容之一，由中冶建筑研究总院有限公司钢铁工业环境保护全国重点实验室和中冶节能环保有限责任公司共同承担，南京华电作为余热回收核心技术与关键装备联合单位参与，并将在江苏省镔鑫钢铁集团有限公司建设首台套示范工程。业内认为，示范工程的关键在于经受复杂工况和长期运行验证，形成可量化、可对标、可复制的工程包与运维标准。随着钢铁行业节能降碳与污染治理加速向系统化、精细化推进，面向一次烟气的“能量回收+安全控制+超低排放”一体化解决方案，有望在更多企业的升级改造中落地应用。
转炉烟气余热回收技术的突破具有现实意义；在“双碳”目标和产业升级背景下，钢铁行业亟需提升能源利用效率并实现超低排放。本项目通过系统性技术创新提供了更可落地的解决方案，有助于企业降低能耗与治理成本、提升运行效益，也为行业绿色转型提供了可参考的工程路径。随着示范工程推进和技术改进，这套综合方案有望在更多钢铁企业推广应用，更支撑行业可持续发展。