双预热技术是以放散的高炉煤气在燃烧炉中燃烧产生的高温废气与热风炉烟道废气混合,混合烟气将煤气和助燃空气预热至300℃以上。鞍钢10#和7#高炉热风炉先后于1994年和2004年采用空气、煤气自身双预热技术,目前,鞍钢所有大高炉热风炉都采用了双预热技术,包括自身预热工艺、附加燃烧系统、烟气余热回收和顶燃式预热炉工艺等,都取得了1200℃以上的高风温。宝钢股份不锈钢分公司(原上钢一厂)、昆钢等多家企业在1000m3和420m3高炉的热风炉上应用了双预热技术。宝钢3#、4#热风炉分别使用双预热分离型热管式余热回收装置和分离式热管煤气、空气双预热器装置。济钢第二炼铁厂1#高炉0#热风炉2006年投产使用顶燃式空气、煤气自身双预热热风炉在燃烧单一高炉煤气时也实现了外送热风温度1200℃以上。WheelingPittsburgSteel(WPSC)公司在1#热风炉安装热交换器来加热部分冷风,并且安装装置以利用过量的热风炉气体来增加热风温度。
附加燃烧炉的双预热技术是建一座燃烧炉,用于燃烧放散的煤气,将燃烧产生的高温烟气(1000℃左右)及热风炉本身烧炉产生的烟道废气(200℃左右)混和,将混和气体(600℃左右)通过换热器来预热煤气和助燃空气,减少了高炉煤气的放散,既节约能源,又净化环境。
烟气余热回收是利用热风炉烟道中低温余热资源,将其通过热管(金属)换热器,以预热助燃空气或煤气。根据高炉煤气热值情况部分或全部取消富化气体的使用,原则作法是用废气显热代替化学热。采用余热回收技术,有效提高了热风炉的风温,改善了热风炉燃烧工况,节约了焦炭,提高了焦炭利用率和高炉炼铁率。
以热力学第一定律和第二定律为基础计算和分析,及时回收钢铁生产各工序所产生的余热加以科学合理的利用,具有极大的潜力。目前我国实现回收利用的仅为25.8%,与国外先进产钢国相比,吨钢可比能耗要高出112kg标煤15,因此,高效回收利用废烟气显热余热进行预热将是我国今后钢铁行业节能的主攻方向。