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关于XXX技术有限公司

节能技术应用远景的调研报告

一、XXX技术有限公司简介

1.1董事长简介

1．基本情况

1966年生，湖北仙桃人，现任公司法人、董事长、总裁，北京科技大学机械学院、中国石油大学化工学院客座教授，北京市工业炉学会副理事长，北京市工业炉学会副理事长，中国环保产业协会工业炉窑及烟气治理分会理事，北京热物理与能源工程学会副理事长，北京市机械工程学会常务理事，中国机械工程学会工业炉分会理事长，中国电子工业协会工业炉窑分会理事，中国电力学会热工与热能专业分会理事，中国环保产业协会工业炉窑及烟气治理分会理事，亚洲及太平洋地区燃烧与能源利用国际委员会委员。

2．主要经历

1988年毕业于国防科技大学固体火箭发动机专业并获学士学位；

1991年毕业于国防科技大学液体火箭发动机专业并获硕士学位；

1994年毕业于北京航空航天大学航空发动机专业并获博士学位；

1995年在中国石油大学重质油加工国家重点实验室从事博士后研究工作；

1995年至今，任XXX热能技术有限公司董事长。

3．技术专长

是我国年轻一代燃烧技术专家，一直致力于化石燃料的节能研究和产业化应用，中国蓄热式烧嘴技术发明人。

获省部级科技进步奖7项，拥有17项国家专利，发表学术论文70余篇。

4．创新意识、开拓能力

1999年，XXX博士率先采用蓄热式高温空气燃烧技术（HighTemperatureAirCombustion，HTAC）原理发明了蓄热式烧嘴技术，引领了中国蓄热式节能燃烧技术的发展方向，深受广大高耗能企业的欢迎。

2000年至今，全国已投产的各种蓄热式加热炉中，蓄热式烧嘴加热炉已占到70%以上的市场份额。

采用蓄热式烧嘴方式来实现高效节能已成为国内外蓄热式技术的主流。

2003年，XXX博士亲自带队研发的XRFS型蓄热式燃气辐射管燃烧器连续退火炉在广东佛山广恒钢铁公司镀锌板生产线成功投运，标志公司在该领域已处于国际领先水平。

2004年，XXX博士开始走出国门，与国际知名的意大利德兴公司联姻，向中国市场推广技术先进、价格接近国内市场的蓄热式大型板坯加热炉和蓄热式大型辊底式加热炉。

2005年底，XXX博士收购了中国石化集团旗下的“北京华福工程有限公司”，为进军石油、石化及煤化工等行业奠定了基础。

2006，XXX博士带领XXX团队正式走出国门，连续获得瑞典、土耳其、印度等国知名钢铁公司的合同。

2007年1月，XXX博士亲自担任技术督导的中国第一个煤基转底炉成功投产。

1.2公司简介

1.2.1基本情况

单位名称（公章）

通信地址

E-mail

单位简介

XXX技术有限公司成立于1995年。

十余年来，公司依托拥有自主知识产权的节能专利技术和自有资金，一直致力于化石燃料（煤炭、石油、天然气等）节能燃烧技术的研究与产品推广，实现了非常规、跳跃式发展。

年销售额从1995年的70万元增至2006年的5.76亿元，资产总额从1995年的不足20万元增至2006年底的5.5亿元。

已投产的各种蓄热式节能加热炉达190多座，平均节能30%以上，CO2等有害气体排放下降30%以上。

销售业绩连续多年在中国蓄热式节能燃烧技术企业中名列第一，日益受到国内外同行的广泛关注和认同。

目前，北京XXX公司拥有各类技术、设计、制造及管理人员520余人。

公司坐落在北京中关村科技园昌平园区，总投资一亿多元，拥有12000m2的加工基地、6000m2的设计大楼和3000m2的研发实验室，是中国同行企业中少有的集大型综合性设计、生产、施工及科研于一体的高科技企业。

迄今为止，公司在人才规模、年销售额、应用业绩、技术创新成果、专利申请、品牌知名度等方面均处于国内同行企业之首。

1.2.2主要产品及其市场情况

公司自成立以来，不断创新、持续加大科研投入，已开发的各种先进的节能燃烧技术和节能工业炉技术，绝大部分处于国内首创、国际领先地位。

1999年，公司率先采用蓄热式原理发明了蓄热式烧嘴技术，引领了中国蓄热式节能燃烧技术的发展方向，深受广大高耗能企业的欢迎。

2000年至今，全国已投产的各种蓄热式加热炉中，蓄热式烧嘴加热炉已占到70%以上的市场份额。

采用蓄热式烧嘴方式来实现高效节能已成为国内外蓄热式技术的主流。

2003年，公司HTAC技术获中国金属学会和中国钢铁协会颁发的冶金科技进步二等奖。

2003年，公司研发的XRFS型蓄热式燃气辐射管燃烧器连续退火炉在广东佛山广恒钢铁公司镀锌板生产线成功投运，标志公司在该领域已处于国际领先水平。

2003年，公司申报的科技型技术创新基金项目——《高效节能低污染高温空气燃烧系列产业化》课题，获北京市政府科技项目贷款1400万元，贷款贴息85万元。

2003年，公司成功申请10项国家专利。

2003年，公司《高效节能低污染高温空气燃烧系统》项目通过了北京市科委的鉴定并颁发了证书。

鉴定结果为：

国内领先，国际先进。

2003年，公司“蓄热式（HTAC）燃气辐射管燃烧器技术与装置研究”课题被列为国家高新技术研究发展计划（863计划）项目。

2004年，公司与国际知名的意大利德兴公司联姻，向中国市场推广技术先进、价格接近国内市场的大型板坯加热炉和大型辊底式加热炉。

2004年，公司成为中国节能协会理事单位。

2004年，公司成为中国节能服务产业委员会（EMCA）常务理事单位。

2004年，公司与唐山津西签订总承包合同。

280吨/小时的蓄热式步进粱式加热炉是当时国内最大的采用蓄热式燃烧技术的板坯步进梁式加热炉。

2005年4月，公司董事长XXX博士当选为亚太地区燃烧与能源利用（APISCEU）国际委员会委员。

2005年，公司在《中国企业家》杂志2005年度“未来之星――中国最具成长性的中小企业”中位列三甲。

2005年，公司获北京市科委无偿资助500万元，用于研制绿色奥运项目“高效、节能、低污染燃油、燃气民用热水锅炉”。

2005年底，公司全资收购中国石化集团旗下的“北京华福工程有限公司”，为公司进军石油、石化及煤化工等行业奠定了基础。

2006年1月公司首次打入欧洲市场，标得瑞典最大的钢铁公司SSAB的第一个定单。

2006年8月17日通过了ISO9001国际质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证和GB/T28001-2001国家职业健康安全管理体系认证。

2006年5月获中国工业经济联合会和中国工业报社联合颁发的“2006年中国工业行业排头兵企业”奖。

北京市昌平区2006年度纳税十强企业。

2007年1月获中国节能协会颁发的“2006年中国节能服务产业十佳企业”奖。

公司始终立足于“人口、资源、环境”可持续发展战略，继续致力于高效、优质、节能和环保技术的研究、开发和产业化推广应用，降低二氧化碳和氮氧化物等有害气体的排放，为全球共同的节能、环保事业做贡献。

1.2.3资产及经营情况

截止2006年底，XXX技术有限公司企业资产总额为5.5亿元。

2006年销售收入9.26亿元。

图1-11995～1999XXX燃烧器年销售情况

图1-22000～2006XXX蓄热式加热炉年销售情况

1.2.4人员及构成

员工总人数520人。

（1）员工学历结构

教授、高工47人，占员工总人数的9％；

博士20人，占员工总人数的4％；

硕士37人，占员工总人数的7％；

本科161人，占员工总人数的31％；

大中专130人，占员工总人数的25％。

（2）员工年龄结构

40岁以上145人，占员工总人数的28％；

30－40岁151人，占员工总人数的29％；

30岁以下224人，占员工总人数的43％。

（3）员工岗位结构

管理人员62人，占员工总人数的12％；

技术人员271人，占员工总人数的52％；

生产人员150人，占员工总人数的29％；

销售人员37人，占员工总人数的7％。

1.2.5管理团队

公司有一支非常团结、进取的管理团队。

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，1962年生，河北人，大学学历，高级工程师，现任公司董事、执行总裁。

1983年毕业于北京科技大学热能工程系并获学士学位，同年分配到北京首钢设计研究院工作，曾先后担任设计室主任、经营经理；

1997年任北京嘉德利信节能技术公司董事、总经理；

2001年加入XXX技术有限公司，先后任副总经理、董事、常务副总经理、总经理；

2004年5月任公司执行总裁至今；

长期从事钢铁冶金工业的设计和管理工作，在钢铁冶金工艺和企业管理方面具有丰富的经验。

曾获冶金工业部科技进步三等奖、中国机械工业协会科技进步二等奖、北京市科技进步二等奖，被聘为中国节能协会节能服务产业委员会专家。

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，1965年月生，湖北仙桃人，大学学历，高级工程师。

现任XXX技术有限公司旗下全资子公司北京XXX节能技术公司执行总裁；

1988年毕业于西南政法大学刑事侦察专业，同年分配到武汉市公安局工作；

1995年调武汉市高新产业开发区工业发展总公司工作，任迪宝热能机器有限公司副总经理；

1999年任武汉迪森热能环保科技有限公司总经理；

2002年任武汉瑞华暖通空调工程有限公司董事长；

2006年任XXX技术有限公司执行总裁。

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，1962年生，湖南益阳人，博士、教授、博导，现任XXX技术有限公司研究院院长；

1983年毕业于国防科学技术大学航天技术系并获本科学位；

1988年毕业于国防科学技术大学航天技术系并获硕士学位；

1992年毕业于国防科学技术大学航天技术系并获博士学位；

1992.12-1994.12在国防科学技术大学计算机系博士后流动站工作；

1996.07-2006.10任国防科学技术大学计算机学院并行与分布处理国家重点实验室常务副主任、教授、博士生导师；

2006年11月任XXX技术有限公司研究院院长；

参与了银河系列巨型机的研制，承担过多项国防预研、国家自然科学基金和863项目；出版专著2部，发表论文70余篇。

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，1939年生，广东陆丰县人，大学学历，高级工程师，现任XXX技术有限公司总工程师。

1958年至1963年在北京钢铁学院热能工程系学习，毕业后分配到冶金工业部直属的重庆钢铁设计研究院工作，参加过宝钢、武钢、成都无缝钢管厂等国家重大工程的工业炉设计。

1998年任XXX技术有限公司总工程师至今，是蓄热式加热炉技术开发和工程设计的主要负责人。

已获多项省部级科技进步奖，发表学术论文三十余篇。

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，1959年生，上海人，工商管理硕士，现任XXX技术有限公司控股的中超联合能源科技（北京）有限责任公司总经理；

1982年毕业于上海科学技术大学精密机械专业，同年进入电子工业部华东计算技术研究所工作；1998年至1999年在中欧国际工商管理学院学习高级工商管理，获高级工商管理（EMBA）硕士学位；

2000年任XXX技术有限公司董事、执行总裁；

2006年任中超联合能源科技（北京）有限责任公司总经理。

1.3公司核心技术和能力

1.3.1高温空气燃烧技术

高温空气燃烧技术（HTAC）是八十年代末国际上提出的全新概念的燃烧技术，具有高效烟气余热回收、高温预热空气、低NOX排放等多重优越性。

XXX高温空气燃烧技术的主要特点有：

（1）采用蓄热式烟气余热回收装置，最大程度回收高温烟气的物理显热，大大提高了燃烧装置的热效率；与常规工业加热炉比较，新型工业加热炉系统热效率提高20～60％；

（2）在高温空气燃烧条件下，燃料蒸发、裂解、自燃等过程加速，燃烧区域边界扩大到整个炉膛，消除了局部高温区，温度分布更均匀；同时不断换向燃烧，炉膛温度分布均匀，有利于均匀加热；

（3）采用贫氧燃烧，降低了NOX的产生，使氮氧化物排放低于30ppm（ppm指百万分之一），CO2等有害气体的排放量比原来减少20%～40%，有效地减少了污染物的排放；

（4）因取消了低温预热段，工业加热炉建造成本也相应降低；

（5）燃烧火焰稳定。

XXXHTAC技术应用于工业炉窑，解决了许多长期困扰燃烧领域发展的技术难题，如：

（1）工业炉窑和锅炉炉膛内温度分布均匀化问题

（2）炉膛内温度自动控制方法问题

（3）炉膛内强化传热问题

（4）炉膛内火焰燃烧范围的扩展问题

因此，XXXHTAC技术的开发、推广和应用对于节约能源、保护环境和发展循环经济等具有重大意义。

XXXHTAC技术工作原理如图1-3所示（助燃空气单预热）。

图1-3助燃空气单预热HTAC技术工作原理

常温空气由换向阀切换进入蓄热室A后，流经蜂窝陶瓷蓄热体或陶瓷小球时被加热，在极短时间内被加热到接近炉膛温度（一般比炉膛温度低50～100℃）。

加热后的高温空气经特殊设计的燃烧器喷嘴高速喷射入炉膛，卷吸周围烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流；同时，往稀薄高温空气附近注入燃料（燃气或燃油），燃料在贫氧（2%～15%O2）状态下实现燃烧。

燃烧后的烟气经炉膛进入另一端的蓄热室B，将物理显热贮存在蓄热体内，然后以150°C～200°C的低温经换向阀排出。

工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使两个蓄热体处于蓄热与放热交替工作状态。

常用的换向周期为30s～200s。

助燃空气及燃气双预热HTAC技术工作原理如图1-4所示。

图1-4助燃空气及燃气双预热HTAC技术工作原理

HTAC技术在钢铁、有色冶金等行业的应用，使以前放空的高炉煤气等低热值能源得到循环利用，既节约了能源，又降低了污染物的排放。

1.3.2蓄热式辐射管燃烧器

蓄热式燃气辐射管燃烧系统的结构如图1-5所示。

图1-5蓄热式燃气辐射管燃烧系统的结构图

冷空气先经A烧嘴的蓄热体加热后，与燃气混合燃烧；与此同时辐射管中的热烟气流经并加热B烧嘴的蓄热体后，由烟道排出。

经过一段设定的时间后（一般为30s～120s），改变辐射管中的流动方向，冷空气由B烧嘴流入，烟气由A烧嘴排出。

冷空气和热烟气如此交替地流经A、B两烧嘴的蓄热体，通过蓄热体交换热量，空气可预热至接近辐射管管壁温度，烟气温度可降至200℃以下，从而实现烟气热量的极限回收。

空气、烟气流动方向的变换和烧嘴燃气的通、断，是通过自行设计的专用阀门和控制系统来实现的；蓄热式燃气辐射管使用专用的点火燃烧器作为点火源。

随着电费的不断上涨，利用电来作为加热、保温等补充热能的手段，生产成本将会越来越高。

蓄热式燃气辐射管燃烧系统可用廉价的低热值煤气取代相对昂贵的电，广泛推广到冶金、机械、石油化工、电子、交通、航空航天、纺织、食品等行业的工业加热炉，起到节约资源、降低能耗和成本、保护环境的作用。

下面以年热处理量50万吨的无氧化连续退火炉为例，分析采用蓄热式燃气辐射管燃烧系统所带来的经济效益。

无氧化连续退火炉如采用常规燃气辐射管燃烧系统，平均单耗4.0GJ/t；采用蓄热式燃气辐射管燃烧系统后平均单耗降为2.8GJ/t，节能30%。

天然气热值：

41750kJ/Nm3；天然气价格：

2.2元/Nm3。

每吨钢带节约天然气量：

（4.0-2.8）´106/41750=28.7425Nm3

年节约天然气气量：

28.7425´500000=143.7´105Nm3

年节约资金量：

143.7´105´2.2/104=3161.4万元

因此，经济效益明显。

此外，无氧化连续退火炉采用蓄热式燃气辐射管燃烧系统后将减少烟气CO2排放30％以上，减轻了温室效应。

同时，蓄热式燃气辐射管中燃烧温度场分布均匀，没有局部高温区；在换向时，燃烧区吸入部分烟气，降低了燃烧区氧气浓度，有助于抑制NOx的生成，大大减轻了对大气环境的污染，减少了酸雨对人体和植物所造成的危害。

在各种工况下测量烟气中NOx的浓度均低于90ppm（折合NO2为184.8mg/m3），远远低于国家规定的400～500mg/m3的排放标准，具有良好的社会效益。

1.3.3与HTAC和蓄热式辐射管燃烧器配套的核心设备和技术

与HTAC技术和蓄热式辐射管燃烧器配套的核心设备和技术主要由三部分构成：

蓄热体、换向机构、炉温和换向自动控制系统。

（1）蓄热体

XXX组合式蓄热式烧嘴的蓄热体采用陶瓷蜂窝体：

●蜂窝体的传热能力比小球大4至5倍，气流阻力只有小球的1/3，蜂窝体的传热特性和阻力特性都明显优于小球

●采用蜂窝体，蓄热室体积小，烧嘴结构紧凑

●蜂窝体内的气流通道是直通道，在高速气流正吹和反吹作用下，灰尘不易在通道内积存；而小球蓄热室内的气流通道是迷宫式的，所以气流中夹带的尘粒比较容易在小球表面附着导致通道堵塞

●采用耐高温、抗热震性好的高级蓄热体材料，其工作温度可达1600C，使用寿命较长

（2）换向机构

换向机构是蓄热式高温空气燃烧技术中很重要的一个组成部件。

由于在工作期间换向机构要进行频繁换向，因此，它的工作可靠性将直接影响到工业炉窑的工作性能。

XXX自发研制的换向阀有大型四腔四通换向阀、小型旋转式四通阀、小型翻转式三通阀和双阀瓣双驱动小型三通换向阀等，分别适用于不同的系统配置：

●大型四通阀适用于一个段多个烧嘴集中换向

●小型四通阀适用于相邻两个烧嘴换向

●小型三通阀适用于单个烧嘴（或串连上下烧嘴）换向

（3）炉温和换向自动控制系统

换向控制一般采用定时和定温双控制单元。

优先采用定温控制逻辑，即达到设定温度就进行换向。

这是比较简单的一种控制方式，在较为复杂的工况下，例如在炉温波动频繁时，则炉温控制和换向控制之间的协调比较困难。

XXX炉温和换向自动控制系统采用L2过程控制系统（在线二级过程控制系统）。

以坯钢加热炉为例，L2过程控制系统包括了一个加热炉内热传导的精确计算数学模型，该模型计算二维矩阵每一位置的钢温，进而求得钢坯整体温度及其分布，从而优化钢坯的加热。

1.3.4与HTAC技术和蓄热式辐射管燃烧器相关的专利技术

已申请了10项实用新型专利：

（1）大型四腔四通换向阀；

（2）小型四通旋塞阀；

（3）小型旋瓣式三通换向阀；

（4）耐热耐脏煤气快速切断阀；

（5）单预热空气蓄热式燃烧器；

（6）单预热空气扁平焰蓄热式燃烧器；

（7）分隔式双预热蓄热式燃烧器；

（8）组合式双预热蓄热式燃烧器；

（9）蓄热式燃气辐射管燃烧器；

（10）高效长寿蓄热式燃烧器电子点火枪。

1.3.5煤气化技术

我国是一个能源大国，但又是一个人均能源资源占有量低的穷国。

我国的人均能源资源占有量为全世界人均水平的1/2，仅为美国人均水平的1/10，而且一次能源结构中75％以上是煤。

预计到21世纪中叶，甚至到21世纪末，我国以煤为主的能源结构将不会改变。

煤的高效、清洁利用，是我国经济和社会可持续发展的战略选择，是保证我国能源稳定可靠供应的重要科技基础。

以煤气化为基础的能源及化工系统不仅能较好地解决煤转化过程中提高效率和降低污染物排放等问题，而且能生产液体燃料和氢等能源产品，对缓解交通能源紧张等问题具有重要意义。

因此，发展基于煤气化的能源及化工系统是在可预见范围内最有效的技术途径。

它为人们描绘了能源梯级利用、环境污染最小化、成本最低而效率最大化的前景，并预留了减排二氧化碳和通向氢能经济的技术窗口。

煤气化方法按固体燃料（煤）在气化炉里的运动状态可分为三种：

①移动床/固定床气化法；②流化床气化法；③气流床气化法。

XXX煤气化技术有高低端两套方案：

低端的固定床常压炉和高端的高压（>6.5Mpa）水煤浆气流床气化工艺。

前者以块状无烟煤或焦煤为原料，以空气和水蒸气为气化剂，设备容易制造、操作简单、投资少，但无法满足规模化、环境保护和能源利用率的要求。

后者以水煤浆进料，以纯氧或工业氧为气化剂，主要特点有：

（1）已积累丰富的实际运行经验，操作危险性小，可用率达到80％～85％；

（2）利用水煤浆可高压泵送的特点，可以制备压力很高的粗煤气，便于与化工厂的后续生产过程衔接，因此很受化工厂青睐；

（3）能充分利用厂区周围的一切污水源制作水煤浆，有利于解决污水处理问题；

（4）无需干燥湿煤，气化炉的运行费用较低；

（5）由于粗煤气是由上而下顺着灰渣的重力方向流动，并在炉底水槽的上方改变方向而排出气化炉的，从而有利于减少随粗煤气携出气化炉的飞灰量，使后续的除灰系统得以简化；

（6）克服了水煤浆气化炉炉膛耐火砖寿命短、价格高、更换时间长等缺点；

（7）有效延长了水煤浆泵和喷嘴的使用寿命。

通过煤气化实现煤的洁净利用，是实现我国能源战略、确保国民经济持续稳定发展的关键，也是未来能源安全的重要内容。

1.3.6直接还原炼铁

传统的高炉炼铁工艺流程如图1-6所示。

图1-6传统高炉炼铁工艺流程

传统工艺存在的主要问题有：

1．必须要使用大量的优质煤——焦煤

●传统的高炉炼铁工艺需用焦炭，必须建设焦化炉并采用比较昂贵的炼焦煤

●世界焦煤储量仅占煤炭含量的5～10%，资源日渐枯竭，且分布极不均匀

●焦炭成本也因焦煤价格上涨而不断提高

●焦化炉生产也是钢铁工业的主要污染源

表1-1是焦化厂有害物质排放量（以1000万吨产量为基础）。

表1-1焦化厂有害物质排放量（以1000万吨产量为基础）

污染物

烟气量

/106m3

CO/t

SO2/t

NOx/t

烟尘/t

H2S/t

NH3/t

HCN/t

CxHx/t

苯/t

煤干燥

41.1

4050

2850

750

炉料预热处理

13~25

1300~

2500

3800~

7500

170~

350

600~

900

焦炉

14~17.5

3300~

19000

160~

180

1120~

2200

装煤与运焦

3.75

460

630

920

11500

300

1210

11.4

2940

16

熄焦塔

与推焦

6~6.75

4000

200

420

90

850

合计

77.85

~94.1

9110~

26010

7440~

11160

2960~

4220

16100~

16400

500

1630

101.4

2940

866

2．必须要用高品位的优质铁矿石，导致铁资源浪费严重

●低品位铁矿石无法有效利用，导致大量资源浪费

●选矿场的残渣无法循环利用

●高炉、电炉及转炉除尘器的含铁粉尘无法循环利用

●钢铁厂的含铁污泥无法循环利用

●特钢企业的含高合金元素的各种铁渣无法循环利用

3．钢铁企业的主要污染是焦化、烧结、高炉等铁前系统产生的大量烟气、粉尘及水污染。

4．焦化、烧结、高炉等铁前系统的流程长、工艺复杂，导致热效率低，能源浪费严重。

5．传统冶金工艺存在冶金反应重复进行的过程。

见图1-7。

在高炉炼铁的还原过程中，当把铁矿石中铁和氧分离的同时，还会使相当数量的Si、Mn、C等元素进入铁水，因此铁水必须进行氧化精炼，去除多余的元素和杂质元素。

精炼后的钢水还要进行脱氧，使得冶炼工艺复杂化，造成不必要的能源和原料消耗。

图1-7不同工艺钢铁生产过程中含氧量、含碳量的变化示意图

6．生产设备的投资大、占地多，维修成本高。

7．自然界中有用矿物并不都是单独存在的，常有多种金属元素共生的情况。

传统冶炼工艺对复杂的多金属矿处理显得无能为力，从而造成极大的资源浪费