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国家标准计划《钢铁工业余热回收用相变储热技术规范》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 鞍钢股份有限公司冶金工业信息标准研究院中国科学院过程工程研究所等

目录

基础信息

计划号
20251614-T-605
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-06-03
公示开始日期
2025-04-10
公示截止日期
2025-05-10
标准类别
管理
国际标准分类号
77-010
77 冶金
77.010 冶金综合
归口单位
全国钢标准化技术委员会
执行单位
全国钢标准化技术委员会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 鞍钢股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、中国科学院过程工程研究所等 同步制定国家标准外文版对于支持中国企业参与“一带一路”建设、推动中国先进节能技术及装备“走出去”,加强国际交流与合作具有重要的意义。

目的意义

本标准是国家973项目课题“中高温储热材料与储热单元传热强化机理”(2015CB251303)以及国家科技支撑项目“转炉余能高效回收利用关键技术与系统集成”(2012BAA03B03)课题支撑项目。

《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》八、加强绿色低碳重大科技攻关和推广应用(二十)强化基础研究和前沿技术布局 提出了“开展低碳零碳负碳和储能新材料、新技术、新装备攻关”要求。

《国家发展改革委、国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见》五、规范行业管理,提升建设运行水平(十四)健全储能技术标准及管理体系提出“开展不同应用场景储能标准制修订,建立健全储能全产业链技术标准体系”要求。

《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》发改能源〔2017〕1701号中关于“二、重点任务(一)推进储能技术装备研发示范,集中攻关一批具有关键核心意义的储能技术和材料(相变储热材料与高温储热技术)”。

《能源技术革命创新行动计划(2016–2030年)》 中关于“掌握储能技术各环节的关键核心技术,完成示范验证,整体技术达到国际领先水平,引领国际储能技术与产业发展”。

工业余热是世界公认的一种资源,作为继煤、石油、天然气、水力之后的第五大常规能源。

我国钢铁工业用能约占全国总能耗的13%左右。

钢铁工业在生产的同时伴随产生大量余热资源,据统计,我国钢铁行业生产过程中伴生余热资源约1.2-1.6亿吨标准煤。

由于各类余热能级跨度大、温度分布范围宽,再加上余热资源的间歇性与不稳定性,钢铁工业余热回收利用率一直偏低,仅约30%左右。

面对双碳约束,钢铁工业迫切需要通过节能与能效提升实现近期降碳目标,因此,对余热回收技术的要求也不断提高。

钢铁工业余热回收用相变储热技术是基于相变储热新材料技术,利用其储热密度高、储释热过程温度恒定、化学稳定性和安全性高等相变属性,将分散的、间歇性与不稳定性的钢铁工业余热集中化、连续化、高效化利用的新技术。

与常规余热回收技术相比,余热回收用相变储热技术可大幅度减少余热回收系统的占地面积,提高余热回收效率,同时有利于提高热输出的稳定性,易于生产系统的运行控制。

钢铁工业应用后可进一步提高余热回收量和利用效率,提高碳减排工作技术水平,打通碳排放技术瓶颈,解决相变储热材料的温度使用范围高低不一,产品储热密度大小不等,材料使用寿命参差不齐,储热技术系统选型困难等问题。

将钢铁工业余热资源实现远距离输送,不仅避免了大量余热和低品质热量的浪费,同时实现低污染、低能耗的清洁供暖。

储热技术应用于供暖既实现能源的高效利用,又降低环境污染。

高中低温、宽温度范围的相变储热技术;中低温的相变储热技术可应用在移动储热装置上,实现对偏远厂房、办公区域的供暖等需求;中高温相变储热技术可应用于高效储热蓄热燃烧装置中,较现有蓄热式燃烧技术,实现缩短换向时间,延长使用寿命,提高气体预热温度的目标。

该技术的成功开发不仅可以提高工业余热利用效率,还可推广到其他多种间歇性、不稳定的能源利用领域,例如太阳能、地热能等,所以应用范围会涉及多种工业领域。

钢铁企业相变储热技术目前已经在宝武集团和鞍钢集团下属企业实现应用,开发出低成本相变储热材料储热密度大于200 kW·h/t、热回收/释放效率大于50%;开发了鞍钢炉窑工序中低温余热资源利用的移动储热技术,烟气量5000m3/h,烟气温度350-550℃,设计制造的移动储热装置应用于鞍钢钢铁研究院热态实验楼供暖等场所,最大热回收效率68.3%,最大热释放效率59.4%。

面对双碳约束,钢铁工业急需先进节能技术应用,急需针对钢铁工业余热利用的储热技术,制定统一标准,推进科技创新成果转化,推动钢铁工业节能降碳。

范围和主要技术内容

本文件规范了钢铁工业余热二次回收用的相变储热技术涉及的相变储热技术的术语和定义、技术原理及流程、技术要求、应用运行。 本文件适用于钢铁工业余热回收用相变储热技术的设计、施工、运行和管理。 主要技术内容包括钢铁工业余热的资源分类、储热材料要求、相变储热技术要求、烟气余热回收和移动供热要求、余热利用要求、安全环保要求等。