2022年4月12日,中國金屬學會在北京組織召開了由北京華晟智擎新能源有限公司、內蒙古華晟天朗環保新能源科技有限公司共同完成的“包鋼薄板廠CSP區域加熱爐煙氣余熱回收及自產余熱飽和蒸汽綜合利用”項目科技成果評價會。本次評價委員會由中國工程院院士毛新平、東北大學熱能工程教授蔡九菊、首鋼國際工程技術公司教授級高工江波、中冶京誠工程技術公司高級工程師吳永紅和國核電力規劃設計研究院有限公司教授級高工李福林等人組成。
2016年發改委發布的《十三五節能環保產業發展規劃》中,對于余熱能源回收利用,指出要加強有機朗肯循環發電技術攻關,推動中低品位余熱余壓資源回收利用。開展低品位余熱利用技術開發及標準建設,使工業余熱得以充分、合理利用,符合國家節能降碳增效行動要求,是鋼鐵行業綠色低碳發展的重要方向之一。內蒙古包鋼薄板廠CSP輥底式加熱爐分為兩段五流,爐內溫度1050-1200攝氏度,燃燒后的煙氣經過空氣預熱器換熱后通過五段的5個煙囪排出,研發該煙氣余熱回收系統,對節能減排、減少碳排放,意義重大。
評價委員會專家聽取了項目的研制報告、用戶使用報告及科技查新報告,并審查全部評價文件資料,經質詢、討論,認為該項目針對包鋼薄板廠CSP生產線加熱爐5個工藝段的高品位煙氣余熱、利用罩裙等余熱置換出飽和蒸汽,通過對薄板廠用能分析,利用蒸汽輪機發電技術、ORC透平發電技術、溴化鋰吸收式熱泵技術、溴化鋰吸收式制冷技術,綜合開發利用余熱,實現了低能置換高能、余熱梯級高效利用、熱-電-冷三聯供,達到了國際先進水平。項目主要創新點如下:
1、采用標準兆瓦級軸流式透平機,裝配自主研發的53A機械密封裝置,熱源適用范圍寬,機組發電效率高;
2、研究開發了高效、上下大流通串聯一體化板殼式結構的ORC預熱蒸發器。工質泵采用高效離心泵,裝配自主研發的53A機械密封裝置,并采用工質溫度控制技術,使ORC透平發電系統控制更簡單、運行更平穩可靠;
3、開發了一套有機工質儲罐和換熱集成裝置,利用壓差法注入工質,保證了ORC系統有機工質的純度,并制定了一套工質注入量的計算設計規范;
4、針對加熱爐排煙溫度高、每段煙氣量小、煙氣溫度和流量波動大的特點,開發了“一泵多爐”給水控制技術、“多爐一機”蒸汽控制技術,實現了機組安全穩定運行。
項目獲得專利14項(其中發明專利3項),軟件著作權5項,牽頭制定了《鋼鐵行業低品位余熱有機朗肯循環(ORC)透平發電技術規范》團體標準。成果技術應用于包鋼薄板廠,全程自動控制,余熱發電運行安全穩定,供熱、供冷可靠,經濟和社會效益顯著,推廣應用前景廣闊。