高炉冶炼过程产生的高炉煤气经导出管、上升管、下降管进入重力除尘器，经过重力除尘后的荒煤气经荒煤气总管、支管进入各个布袋除尘器。经布袋除尘器净化处理后的净煤气，经净煤气支管进入到净煤气总管，再通过余压发电装置（TRT）或减压阀组减压后进入煤气管网，供钢铁厂作为二次能源利用。首钢京唐1号高炉全干法布袋除尘器的净煤气含尘量≤ 5mg/m3，由投产后运行实绩可见，净煤气的含尘量长期仅为2 mg/m3~4mg/m3，甚至低于2 mg/m3。TRT的月平均发电量已稳定达到40kWh/t铁以上，全年平均发电量达到52.1 kWh/t铁，最高月平均达到64.9kWh/t铁。

工业企业自备发电机组容量相对比较小，如组成传统的孤网运行，供电安全性及稳定性较弱。本技术从系统角度入手，运用先进的自动化逻辑控制技术、网络技术、通信技术、软件技术等，对供配电网络进行重构，充分释放企业二次能源潜能，节约成本。 该技术目前已被成功应用到济钢二降压电网重构工程，取得了可观的经济效益和社会效益，实现年经济效益如下： 1.减少上网费：全年减少发电上网费用1770万元（按济钢实际情况计算）； 2.减少基本容量费：减少2台5万kVA主变基本容量费（费率28元/kVA月），全年3360万元；上述两项年共计降低企业直接费用5130万元，项目投资回收期0.77年。

该技术采用双压余热锅炉的循环风机在冷气机台车底部形成4500Pa的风压，可替代部分冷却鼓风机；二次加热装置采用不锈钢制造，能耐受500℃的热风和料矿的辐射烘烤；双压工艺可分别生产2.06Mpa和0.5Mpa的过热蒸汽，方便汽轮机的发电和厂内生产自用；主要受热面可5年免维护。 作为换热组件的热管耐高温可达到450℃，长期工作可承受400℃的温度；热管换热器的寿命在3年以上，可将烟气温度有效降低到200℃左右，对烧结主抽引风机影响较小。 热管换热器所生产的余热蒸汽的压力可达到2.06MPa。过热蒸汽温度可达到约340℃。余热蒸汽有效产量可达到每百吨成品矿生产5吨蒸汽。

通过本技术实现焦炉煤气有效合理的利用，节约了煤炭和焦炭等一次能源的消耗，不仅可以为企业自身创造非常可观的经济效益，还能够带来巨大的社会、环境效益。喷吹100m3/t铁的焦炉煤气就可以可减少CO2排放约120kg/tFe（1座年产150万吨的1750m3高炉炼铁年可减排CO2总量约18万吨），同时可以节省焦炭，且焦炉煤气作为原料气用于高炉喷吹，其能源转换效率也要高于发电。

课题任务： （1）在线安全稳定分析与预警技术研究； （2）基于柔性配变电的电能质量控制技术研究； （3）综合发电成本优化、配电网络重构、负荷预测和优化控制的电力系统调配技术研究； （4）信息检测和通信用纳米晶材料与器件技术研究； （5）整体运行架构与集成平台开发：研究钢铁企业智能电力系统的运行架构，形成多层结构；研究开发离线与在线分析、数据采集与监控与最高决策指挥层、中间处理与操作层和底层间的数据、信息与业务流程间的集成。 （6）钢铁企业示范应用：基于PMU 和SCADA 系统的监测数据整合；实时网络分析；技术集成和示范应用。 课题牵头单位为冶金自动化研究设计院，课题参加单位为安泰科技股份有限公司、清华大学、国网电力科学研究院、湖南大学、首钢京唐钢铁联合有限责任公司。

研究内容和目标 （1）高品质镍资源节约型不锈钢关键技术开发与应用示范 重点攻克双相不锈钢等材料AOD炉冶炼氮的精确控制、热塑性、热处理、高效酸洗、焊接及复合材料制备等多项技术； 开发新一代经济型、超级双相不锈钢，快速推进此类材料在石化、造船、海水淡化、真空制盐、烟气脱硫等重要领域中的实际应用。 （2）氮合金化资源节约型不锈钢关键技术开发与应用示范 系统解决氮合金化资源节约型不锈钢高效率冶炼、连铸共性技术问题； 高合金奥氏体不锈钢热加工技术； 开发出高强度、低成本、耐磨蚀、低磁甚至无磁的低镍高氮奥氏体不锈钢，大力推进其在建筑、煤机、国防等领域的实际应用。 （3）高性能弥散强化钢工业化生产关键技术集成及应用 设计新的节镍型弥散强化不锈钢成分与工业化生产工艺流程； 创新性解决前驱体粉末制备中的弥散相粒度与分布、致密化处理、微观组织控制、大尺寸钢材加工等工艺技术难题； 建立高品质弥散强化钢示范生产线； 开发出特殊环境使用的新型节镍不锈钢品种，以及其它弥散钢种，在火力发电系统、高温燃烧炉、军工和航空航天领域进行推广应用。 （4）资源节约型换代车轴钢关键技术与应用 研究解决高炉回收煤气热值低的问题； 掺混天然气比例控制模型的建立； 钢锭在氮化铝充分固溶温度下轧制机理、解决钢坯表面裂纹缺陷深的问题、攻克钢坯取消酸洗清理遇到的技术难题； 对材料进行晶粒度粗化温度研究，解决原LZ50材料晶粒粗化温度低的问题； 研究实现高疲劳极限σ-1≥310MPa，比LZ50提高70MPa以上的技术难题。 （5）不锈钢工程装备在强还原性环境中的腐蚀控制与延寿技术 重点研究利用电沉积法在不锈钢表面制备钯系合金薄膜的技术，通过钯对不锈钢表面钝化性能的促进作用来提高不锈钢在非氧化性介质中的耐蚀性； 在工程现场对不锈钢设备进行大面积施镀的技术、工艺与装备。 目标：开发高性能含氮双相不锈钢和高氮不锈钢，镍用量相对于普通304不锈钢节省10～30%；

本项目在国内首次研发成功具有自主知识产权的超大型煤气全干法除尘技术，煤气含尘量达到3mg/Nm3以下，TRT发电量达到45kWh/tHM，年节约新水190万吨，创造了新的节能减排记录； 本项目首次在5500m3超大型高炉上成功应用了顶燃式热风炉，开发了大型高炉高风温控制技术，实现了世界首例1300℃风温稳定运行；

光伏发电产生的直流电能经逆变器转换成交流电能，直接供本地负荷使用，其中的关键技术创新包括： 1)光伏组件表面增加一层自主研发的新型纳米涂层，具有高透光率，高效率，对比同类产品，提高光伏组件光电转换效率3%~6%。 2) 逆变器采用自主研发的高性能功率跟踪(MPPT)算法，相比同类产品，提高系统的太阳能利用效率5%~10%。

焦炉气是焦化企业炼焦过程中产生的尾气，国内焦化企业炼焦规模一般在60～500万吨/年,相应副产焦炉气15000～65000Nm3/h。焦炉气中主要成分为CH4和H2，其中CH4含量23～27%；H2达55%～59%。同时还含10%左右的CO和CO2。将焦炉气进行必要的净化处理，其中CO和CO2与H2甲烷化反应生成甲烷，可提高焦炉气甲烷含量近1/3，但反应后H2仍然过剩，尾气富氢燃烧热值不高，仅用作燃料十分可惜,而炼钢厂副产转炉气，主要成分为CO和CO2，可作为碳源进行补碳，经过净化后加入甲烷化反应中，可进一步多产合成天然气（SNG）。并可由此生产压缩天然气（CNG）或液化天然气（LNG）,得到的高附加值产品。将焦炉煤气发电、制甲醇、甲烷化制天然气三种用途比较，焦炉煤气制天然气具有能量转化率高的优点，环保优势突出的特点。按现行的三种产品的价格为基准，焦炉气制天然气可获得更高的经济效益。因此具有较高的投资回报率和明显的经济效益和社会效益，具有巨大的市场潜力。