陜鼓專利技術產品引領行業綠色發展,熱點題材,股票新聞,概念股,主力資金流入

金投資訊

陜鼓專利技術產品引領行業綠色發展
2019-01-16

  改革開放40年來,中國鋼鐵工業從產能、規模和裝備水平上不斷提升,特別是在大型裝備國產化方面,中國重大裝備制造企業持續的自主研發和創新能力,成為推動了鋼鐵行業大裝備綠色、高端、智能化發展的中流砥柱。

  有著50年能量轉換領域技術創新優勢的陜西鼓風機(集團)有限公司(以下簡稱“陜鼓”),正是引領鋼鐵行業大型裝備國產化的優秀企業代表。作為中國風機行業的排頭兵企業,一直以來,陜鼓創新研發的能量回收機組總功率累計已達16GW,接近于五分之四個三峽工程裝機容量,為鋼鐵行業和國民經濟的綠色發展持續夯實“綠動力”、創造“綠效應”。可以說,在大型高爐鼓風機和工業流程能量回收發電裝置領域,陜鼓的科技創新和專利技術已走在了世界前列。

  能量回收發電裝置技術的“前世今生”

  鋼鐵行業是國民經濟的支柱產業,伴隨著中國鋼鐵行業的發展,系統集成技術的研發、整體性技術的開發尤顯重要和必要。致力于為流程工業領域用戶提供系統解決方案和系統服務,陜鼓很早就開始研究流程技術、系統技術、關聯技術和滿足流程工藝的“功能”需求,為用戶提供個性化的系統解決方案。

  陜鼓集團黨委書記、董事長李宏安說,國家在2006年召開的科技大會上就指出:要建設創新型國家,而企業應成為創新的主體,并提出了三種創新。而當時陜鼓通過自主創新開發的專利技術“共用型TRT技術”和“冶金余熱余壓能量回收同軸機組應用技術BPRT”已在冶金市場上取得了驕人成績,成為響應國家創新發展要求的極好體現。

  高爐煤氣余壓回收透平發電裝置(Top Gas Pressure Recovery Turbine簡稱TRT),是目前國際上公認的有價值的二次能源回收裝置。它是利用高爐煤氣的余壓余熱,把煤氣導入透平膨脹機,將壓力能和熱能轉化為機械能,驅動發電機發電的一種能量回收裝置,能夠回收高爐鼓風機所需能量的30%~50%左右,回收了原來在減壓閥門中白白損失的能量。該裝置運行過程中不需要耗費新能源,具有減少環境污染和能量浪費、穩定爐頂壓力、改善高爐生產條件從而實現無公害發電的優點,是支持循環經濟的綠色能源產品,現已成為當今世界鋼鐵行業公認的節能環保裝置。

  我國屬能源緊缺國家,可持續發展戰略倡導綠色能源的開發利用,因此TRT裝置對我國的經濟發展和環境保護有著不可替代的作用,是國內外大力推廣的節能環保技術和產品。一直以來,為減小設備投資,提高裝置運行效率,特別是提高冶金企業的綜合經濟效益,推廣共用型TRT裝置、國際雙十佳綠色節能項目的余熱余壓能量回收同軸機組技術(BPRTSHRT)裝置和陜鼓最新研制的具有世界先進水平的3H-TRT裝置,更是發展的主流方向。

  然而,在過去我國的高爐能量回收裝置全部依靠進口。為推動大型裝備的國產化進程,早在1979年,陜鼓就已開始研發這一技術,并于1985年成功研制了國內第一臺濕式高爐煤氣余壓發電透平裝置,此后又相繼開發出了干式和干、濕兩用型高爐煤氣余壓發電透平裝置。

  2009年3月27日,陜鼓提供的寶鋼1號高爐4996mTRT在現場成功投運,成為目前世界上最大的干濕兩用型高爐煤氣余壓透平發電設備,標志著我國在5000m級大型高爐TRT研究方面取得了突破性進展。實現了包括新的氣動設計思路、大型焊接機殼、徑向進氣軸向排氣、新型葉根、靜葉調節腔密封氮氣專利技術、排氣軸承氮氣冷卻技術等多項技術創新,以及機組升速、勵磁控制、電壓調節、并網控制功率因數調節、負荷控制、頂壓控制等控制系統技術創新,首次在國內大型TRT裝置上實現了遠程一鍵操作,裝置高端化、智能化水平進一步提升。

  事實上,為持續提升和優化冶金流程工業高爐系統能效,多年來,陜鼓持續加大科研力量,形成了陜鼓工研院、院士專家工作站、博士后科研工作站、陜鼓歐洲研發中心、分布式能源技術裝備創新中心等一系列科技創新“智囊”及國際資源平臺,針對大型高爐TRT系統能效優化進行了一系列創新開發和研究,開發出了更加可靠的TRT安保系統及耐腐蝕性更優的材料和涂層,優化了機組氣封、油封結構、焊接等結構,改進了新葉型和管系等,成為引領國際冶金行業高爐能量回收利用領域的先進技術,并得到了業界廣泛認可。

  陜鼓自主創新的TRT裝置技術榮獲國家科技進步二等獎;2005年被評為“中國名牌”;2006年,陜鼓自主研發的一種高爐鼓風能量回收的方法獲國家發明專利,多項技術填補國內空白,并納入行業標準。

  歷經數十年的創新實踐,陜鼓已為鋼鐵領域市場提供了900余臺套TRT裝置,節能環保技術、產品和服務覆蓋巴西、印度、韓國、德國、俄羅斯等國家,為中國乃至世界鋼鐵行業的綠色發展,提供了有力支撐。

  瞄準節能降耗需求陜鼓屢創佳績

  曾經冶金行業的傳統配置方式是一座高爐配置獨立的高爐鼓風系統和獨立的TRT能量回收發電系統,這樣的配置顯然不能滿足大型高爐節能環保需求。

  為此,作為分布式能源領域系統解決方案和系統服務商的陜鼓,基于多年來成功開發的“三機組”、“四機組”經驗,以及在軸流壓縮機、自主研發的能量回收TRT專利技術優勢和成功的運行經驗,首創了國際雙十佳綠色節能項目——余熱余壓能量回收同軸機組BPRT/SHRT等一體化節能環保技術和產品,最直觀地為用戶高爐能效提升提供系統解決方案。

  全國機械工業勞動模范、西安市突出貢獻專家、陜鼓動力(601369)技術總監柳黎光介紹說,陜鼓首創的余熱余壓能量回收同軸機組BPRT一體化機組,就是將鼓風系統和TRT發電系統合并為同一系統,用TRT回收的能量直接驅動鼓風機,既能向高爐供風,又能回收高爐煤氣余壓余熱,兼備兩套機組的功能而節能,這是陜鼓針對冶金流程工業領域余熱綜合利用,自主研發的高效能量轉換新技術之一。

  提起這一技術和產品的創新思路,柳黎光說,陜鼓將同軸技術應用的高爐煉鐵領域的想法起源于上世紀80年代,真正開始技術研究和產品開發則是從90年代初開始的。他表示當時的創新研發歷程之坎坷與磨難非親歷者不能盡述,而當時國內市場對新技術的觀望,以及對新裝置投資回報率的質疑,都成為新技術開發的層層阻力。直到2003年,歷經十余年的技術研究和試驗測試,投入大量經費,才使得這一技術突破重重難關,從技術研究轉變為新一代的節能產品,逐漸走向市場。

  2004年陜鼓研制的第一套BPRT機組在河南安陽永興鋼鐵公司成功投運,填補了國內外技術空白。2006年,煤氣透平機與電動機同軸驅動的高爐鼓風機組,獲國家發明專利和國家實用新型專利,并得到了鋼鐵行業用戶和設計院技術認可。

  據了解,BPRT創新性的三機同軸驅動技術比獨立的TRT發電回收的功率提高了8%以上,回收功率占原驅動功率的50%,噸鐵發電量可提高至50kWh/t;SHRT可使余能回收拖動效能比獨立的燒結余熱發電提高6%~8%;回收功率占燒結主抽風機原動機電機功率的40%~60%,節能環保效果顯著。

  目前,陜鼓研發制造了500余臺套BPRT/SHRT一體化同軸機組,滿足了鋼鐵行業用戶對節能環保裝置大型化和多樣化的需求。BPRT和SHRT同軸機組的創新研發,為鋼鐵行業高爐能量回收技術帶來革命性變革,已成為鋼鐵企業節能減排模式的全新嘗試。

  然而,陜鼓在能量轉換領域的技術創新和探索研究并沒有放緩腳步,而是向著高端智能化發展的目標持續前行,相繼又有了3H-TRT系統問鼎高爐能量回收裝置系統技術高峰。

  3H-TRT系統是陜鼓擁有自主知識產權的新一代“提高高爐冶煉強度的頂壓能量回收系統”。它是在保持和優化原先TRT系統回收發電功能的基礎上,通過對高爐頂壓進行高精度的智能控制,而使高爐頂壓的設定值升高,是高爐送風的質量流量大增,從而提高高爐冶煉強度,達到提高高爐利用系數、降低入爐焦比的功效。這項技術及其控制精度已達到國際領先水平,并已擁有多項專利技術。

  2007年4月,陜鼓憑借這項先進的“提高高爐冶煉強度的頂壓能量回收系統(簡稱3H-TRT系統)”技術優勢,在韓國某鋼鐵公司5250m高爐配套TRT項目競標中,與多家公司同臺競爭,一舉中標。

  目前,3H-TRT系統技術已在大型鋼鐵企業廣泛應用,以某鋼鐵公司1750m高爐應用為例,全年可為用戶創造發電產值3300余萬元,生鐵增加產值1.16億元,節省焦炭成本超過1000萬元,綠色發展的經濟效益和社會效益顯著。

  “從1979年創新研發高爐能量回收裝置技術至今,陜鼓在大高爐能量回收發電領域設計制造能力已達到了世界先進水平,實現了復雜技術完全自主創新的格局,扭轉了大型裝備成套技術的發展和提升依賴國外技術領跑的被動局面,推動中國鋼鐵行業的快速發展和大型裝備的國產化進程。”陜鼓集團黨委書記、董事長李宏安說。

  “從1979年創新研發高爐能量回收裝置技術至今,陜鼓在大高爐能量回收發電領域設計制造能力已達到了世界先進水平,實現了復雜技術完全自主創新的格局,扭轉了大型裝備成套技術的發展和提升依賴國外技術領跑的被動局面,推動中國鋼鐵行業的快速發展和大型裝備的國產化進程。”陜鼓集團黨委書記、董事長李宏安說。

  如今,陜鼓仍在冶金流程工業領域能效提升和優化方面持續深耕和奔跑,開展了國家鼓勵的前沿研發課題——多種工業流程的EAOC(綜合能效分析與運行優化控制)技術研究,并已在冶金裝置全自動先進控制技術、裝置全流程能效監測技術、壓縮機降溫脫濕技術、機組性能及防喘振優化控制技術和相關流程工藝EAOC技術等新技術、新工藝方面取得進展和突破,助力中國鋼鐵工業裝置能效的優化和提升,為推動鋼鐵行業節能減排和綠色高質量發展再添新動能。(王娓娓)

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