本项目针对具体场景，开发利用余热，并实现低能置换高能、余热梯级利用、热-电-冷三联供，降低企业运行成本，并创造可观的经济效益，其节能减排可获得较大的社会效益。本项目全面系统的开发、辅助设备的配套，关键技术研究，为今后类似余热的合理和高效的利用，提供了建设和运行的实践。

目前国内外转炉烟气余热回收普遍采用汽化冷却的形式，具有冷却烟气、回收蒸汽等特点，但现有汽化冷却技术存在系统能耗大、故障率高、烟道寿命短、蒸汽产量低品质差等问题，已无法满足钢铁行业升级转型的要求。现有汽化冷却技术主要存在以下关键共性技术难关： 1.系统节能与烟道长寿无法同时兼顾、汽化冷却系统热回收效果差。 2.系统设备存在能源浪费问题。 3.烟道系统故障率高、寿命短、易引发安全事故。

针对烧结余热回收及发电项目存在的主要问题及技术难点，依靠深厚的热能工程学理论知识及多年积累的烧结工艺与余热回收技术工程经验，本项目利用能量系统工程理论，对烧结工序烟气全余热回收集成研究，提高烟气余热回收率和系统稳定性。首次开发了烧结烟气恒温复合循环余热回收系统，提高余热回收率和系统安全稳定性；研发了烧结恒温复合循环余热锅炉，整合冷却机和烧结机两处余热资源，实现同步回收利用； 突破传统，研发冷却机随动密封组，采用随动密封原理，提高冷却机密封效果；针对烧结机烟气特点，研发了大负压自平衡启闭装置，确保生产安全。

钢铁工业经历三十年节能技术革新，能耗下降幅度趋缓，新形势下其能源结构高碳化、集中供能柔性不足、数据模型技术开发不够等问题愈加突出。为探索钢铁企业节能新方向，以钢铁多流耦合分布式能源技术理论研究与架构设计为先导，选择关键技术实施开发与应用。主要创新成果如下： 1、研究揭示了钢铁生产与分布式能源的耦合关系，提出“源-网-荷-储”钢铁多流耦合分布式能源理论并完成架构设计：以可再生能源开发、清洁能源多能互补优化传统能源结构；以余能就地极限回收利用与区域能源自平衡提升能源效率；以数据驱动和需求侧响应能力提升增强源荷互动能力；以多网互融和网储一体优化钢铁能源系统调整能力。 2、形成钢铁低碳清洁能源与传统能源高效多能互补技术,包括：攻克光伏屋顶组件动态清洗运维技术难关，建成世界最大屋顶光伏发电并网工程，使之成为钢厂低碳清洁能源重要组成；发明高炉冲渣水乏汽与烟气余热热电冷联供系统及方法，开发余热用于高炉煤气碳捕获、协同处置有机废弃物制备生物质能技术，建成兆瓦级涌动型烧结余热有机朗肯循环发电机组，构建余热资源分布式能源微网。 3、形成流体网络建模和能量储存优化等组合式节能技术，包括：开发管网和煤气柜储气数值模拟技术，为电厂大流量和宽幅波动使用高炉煤气解除安全顾虑；对热力系统不同效率汽源给出基于等效电算法的多目标优化方法；发明循环水组合节能方法及系统；开发适用于南方钢厂移动供热模式，以规模化移动热网丰富钢厂能量输配网络。 4、形成模型支撑、数据驱动的源荷交互柔性调控用能技术，包括：开发六大工序三层多阶极限能耗模型，为工序能耗从理论、技术、生产层逼近极限提供定量判据；开发电力负荷预测方法，控制关口电量和制定分时电价响应策略；以燃气互换性理论指导典型炉窑燃烧效率和煤气调配；用数据挖掘结合热工理论确定加热炉能效关键指标及操作模式。 以“多能互补、数据驱动、网储一体、源荷交互、极限能效”为主线的钢铁多流耦合分布式能源技术研究与应用使宝钢节能水平显著提高：近三年节能8.87万吨标煤、减排二氧化碳22万吨，经济效益4.7亿元,对传统钢铁工业能效提升、绿色低碳转型发展提供实践示范。本项目申请国家发明专利24项（已授权15项），实用新型专利授权8项，国家标准1项，企业标准1项，软件著作权3项，企业技术秘密20项，发表论文25篇，编著和参编专著2本。

针对西南地区冷轧取向电工钢生产的空白，项目通过与国内钢铁企业紧密合作，建立了符合环保要求的冷轧取向电工钢后工序生产线。主要技术创新点： ①通过合理控制工作辊辊型和支撑辊系统，有效改善了冷轧钢带板形； ②CP、CA、CT等生产工序均利用烟气余热，以节约能源，降低烟气排放温度； ③罩式炉外罩吸风口安装了冷却风机，提高了冷却速度，缩短退火周期10小时，大大提高了罩式炉生产效率。

低温余热回收ORC工艺技术，采用有机工质循环，回收温度小于250℃条件下的工业余热资源，或不适合蒸汽透平发电的较小蒸汽流量条件的余能回收、温度在110~150的热水余热回收。 如：50t以下的转炉饱和蒸汽；热轧加热炉蒸汽；热风炉烟气余热回收；平烧的废气余热、热风炉烟气余热回收、以及生产工艺过程中的热水等。

转炉一次烟气是最具特殊性烟气，其本身存有三大资源：一是烟温高达800—1000℃；二是含CO高达70%以上；三是含氧化铁、氧化钙炉尘高达80—150g/m3。当这三大资源集于一体时，除尘就成为难题。因此，采用喷水降温、净化。目前国内外转炉烟气喷水除尘工艺有OG法LT法及少量半干法。经喷水除尘，转炉烟气三大资源效能则变得最小化：烟气热能不能回收、煤气变成含水煤气，热值降低、炉尘改变了氧化物特性，不能直接返回转炉利用。除尘同时，要消耗大量水资源，并增加电耗。为使转炉烟气资源效能最大化，提升转炉烟气排放达标水平、提升转炉负能炼钢水平，研发不喷水的纯干法转炉一次烟气除尘工艺，并经工业试验验证，该新工艺具有安全性、可靠性、稳定性，在实现烟气除尘净化排放达标的同时，实现经济效益最大化。该新工艺适用于OG法改造、LT法改造、半干法工艺改造、适用于新建转炉。该新工艺具有占地面积小、布置灵活的特点；具有自控水平高、减轻劳动强度等特点。

针对现有烧结工序烟气余热回收技术：烟气余热回收利用率低和稳定性差等问题，研发烧结恒温复合循环烧结烟气余热回收装置对目前充分回收利用烧结工序烟气高、中、低温余热，实现能源梯级合理利用，提高余热回收指标和系统稳定性、保证蒸汽品质，具有重要意义，同时对减少企业占地、简化系统、降低投资、减轻劳动强度也很有意义，是十分必要的。 烧结恒温复合循环余热回收装置较传统冷却机余热回收装置相比，主要优势在于最大限度的回收了烧结工序烟气余热，平均每吨烧结矿产生的烟气余热回收可发电22~26kWh，折合吨钢综合能耗可降低约9~10千克标准煤，CO2减排22kg，从而促进钢铁企业实现节能降耗目标。该指标优于国内现有冷却机烧结余热回收发电技术（每吨烧结矿10~20kWh，折合降低约4~8千克标准煤）。显著的降低烧结能耗，促进国家倡导的低碳经济，具有广泛的应用前景。