气基（煤制气）竖炉直接还原炼铁项目核准申请报告申报单位：XXX热能技术有限公司（公章）二零零七年五月八日目录一、总论 (8)1.1 项目背景及项目概况 (8)1.2 项目申报企业情况 (10)1.2.1 基本情况 (10)1.2.2 核心技术 (10)1.2.2.1 高温空气燃烧技术 (10)1.2.2.2 蓄热式辐射管燃烧器 (12)1.2.2.3 与HTAC和蓄热式辐射管燃烧器配套的核心设备和技术 (13)1.2.2.4 与HTAC技术和蓄热式辐射管燃烧器相关的专利技术 (14)1.2.3 主要产品及其市场情况 (14)1.2.4 人员及构成 (16)1.2.5 管理团队 (18)1.2.6 产学研情况 (20)1.3 项目建设必要性 (20)二、产品市场预测 (24)2.1 产品市场供需分析 (24)2.2 价格现状与预测 (29)2.3 市场竞争力分析 (31)三、建设规模与产品方案 (33)3.1 建设规模 (33)3.2 产品方案 (34)四、厂址选择 (34)4.1 厂址现状及建设条件 (34)4.2 现有场地情况 (35)五、设备、技术和工程方案 (37)5.1 项目方案 (37)5.1.1 还原气制备方案 (37)5.1.1.1 煤气化工艺技术路线方案 (37)5.1.1.2 净化工艺技术路线方案 (40)5.1.1.3 硫回收工艺技术路线方案 (41)5.1.2 竖炉直接还原工艺方案 (43)5.2 技术和工程方案 (44)5.2.1 还原气制备技术和工程方案 (45)5.2.1.1 空分 (45)5.2.1.2 原料储运 (46)5.2.1.3 气化 (46)5.2.1.4 净化 (48)5.2.1.5 硫回收 (50)5.2.1.6 减压系统 (50)5.2.2 HYL-ZR竖炉直接还原技术和工程方案 (51)5.2.2.1 HYL-ZR工艺描述 (51)5.2.2.2 还原气的供应 (51)5.2.2.3 还原流程 (51)5.2.2.4 冷却气体流程 (52)5.3 主要设备 (53)5.3.1 还原气制备过程主要设备 (53)5.3.1.1 空分单元 (53)5.3.1.2 备煤单元 (53)5.3.1.3 气化单元 (54)5.3.1.4 净化单元 (56)5.3.1.5 硫回收装置 (57)5.3.2 竖炉直接还原过程主要设备 (58)5.3.2.1 铁矿石储备和处理系统 (58)5.3.2.2 还原系统 (58)六、主要原材料和能源消耗 (60)6.1 主要原材料消耗 (60)6.1.1 还原气制备主要原材料消耗 (60)6.1.2 竖炉直接还原主要原材料消耗 (61)6.2 能源供应 (62)七、总体布局、运输与公用辅助工程 (62)7.1 总体布置 (62)7.2 场内外运输 (63)7.3 公用辅助工程 (64)八、节能措施 (65)8.1 节能、节水措施 (65)8.2 能耗、物耗指标分析 (66)九、环境影响评价 (69)9.1 厂址环境条件 (69)9.2 项目建设和生产对环境的影响 (70)9.3 环境保护措施方案 (70)9.3.1 主要污染物及污染源 (70)9.3.1.1 废水 (70)9.3.1.2 废气 (70)9.3.1.3 废渣 (71)9.3.1.4 噪音 (71)9.3.2 环境保护投资 (71)9.3.2.1 废水 (71)9.3.2.3 废渣 (72)9.3.2.4 噪音 (72)9.3.2.5 绿化 (72)9.4 环境保护投资 (72)十、劳动安全卫生与消防 (73)10.1 危害因素与危害程度 (73)10.1.1 易燃、易爆物料危害分析 (73)10.1.2 毒性物质危害程度分析 (73)10.1.2.1 硫化氢 (73)10.1.2.2 一氧化碳 (73)10.1.2.3 其它 (74)10.1.3 腐蚀性物质危害分析 (74)10.1.4 噪声 (74)10.1.5 其它 (74)10.1.5.1 高温、明火 (74)10.1.5.2 高空 (74)10.1.5.3 静电 (74)10.2 安全措施方案 (74)10.2.1 工艺设计 (75)10.2.2 总体布置 (75)10.2.3 自动控制与仪表 (75)10.2.4 电气安全设计 (76)10.2.5 其它防护措施 (76)10.3 消防设施 (77)10.3.1 广播呼叫系统 (78)10.3.2 安全预防 (78)十一、投资及资金筹措估算 (78)11.1 投资估算 (78)11.1.1 投资估算的范围和依据 (78)11.1.1.1 投资估算范围 (78)11.1.1.2 投资估算依据的主要文件 (79)11.1.1.3 投资估算编制依据 (79)11.1.2 投资估算结果 (80)11.1.3 建设期利息估算 (81)11.1.4 流动资金估算 (81)11.1.5 建设项目总投资 (84)11.2 资本金筹措 (84)11.3 债务资金筹措 (86)11.3.1 建设投资贷款 (86)11.3.2 流动资金贷款 (86)11.4 融资方案分析 (86)11.4.1 融资结构分析 (86)11.4.2 债务结构分析 (86)11.4.3 融资成本分析 (87)十二、财务分析及评价结论 (87)12.1 财务评价依据、基础数据及参数 (87)12.1.1 编制说明 (87)12.1.2 财务评价依据 (88)12.1.3 财务评价基础数据与参数选取 (88)12.2销售收入估算 (90)12.3成本费用估算 (90)12.4 财务评价报表 (93)12.4.1 财务现金流量表 (93)12.4.2损益和利润分配表 (93)12.5财务盈利能力分析 (97)12.6 不确定分析与风险分析 (97)12.6.1 盈亏平衡分析 (97)12.6.2 敏感性分析 (98)12.7 财务评价结论及建议 (98)12.7.1 财务评价表格 (98)12.7.2财务评价结论及建议 (103)十三、经济和社会评价 (103)13.1 项目经济性分析及评价 (103)13.1.1 技术经济指标定义 (103)13.1.1.1 生产指标 (103)13.1.1.2 产品质量指标 (104)13.1.1.3 能量利用指标 (104)13.1.2 钢铁生产工艺流程的基本参数及其比较 (106)13.1.3 直接还原-电炉流程与高炉-氧气转炉流程的技术经济比较 (111)13.2 项目社会性影响及评价 (116)13.2.1 优化钢铁产业结构的需要 (116)13.2.2 伴生矿的综合利用 (117)13.2.3 煤炭清洁利用 (118)13.3 项目与所在地互适性分析 (119)13.4 社会评价结论 (119)十四、项目风险分析 (119)14.1 财务风险 (119)14.2 技术风险 (120)14.3 市场风险 (120)十五、结论与建议 (121)十六、相关附件 (122)附录一XXX专利、资质证书及获奖证书 (122)附录二XXX（蓄热式加热炉）项目业绩表 (123)附录三北京华福工程有限公司资质证书 (129)附录四北京华福工程有限公司业绩 (130)一、总论1.1 项目背景及项目概况本项目通过煤气化制备还原气（CO＋H2），取代天然气用于直接还原炼铁（Direct Reduction Ironmaking，简称DRI）。

项目起源于焦煤冶金的固有缺陷、优质钢市场需求强劲、废钢严重短缺以及我国天然气资源不足的现实。

自从1735年英国人亚·德尔比发明了煤炭炼焦的方法，采用焦炭的冶炼方法（如高炉）已经取得巨大进步，达到了空前完善的程度，提供的金属材料品种齐全、质量优良、数量巨大，为人类物质文明和社会进步做出了巨大贡献。

然而，随着全球环境和资源压力的日益增大，传统工艺的弊端日益突出，体现在：严重依赖于焦煤；冶金反应重复进行；优质钢生产严重受限；对复杂的多金属矿处理显得无能为力；工厂生产规模大、工艺环节多、需要巨额投资；焦化、烧结、高炉等铁前系统产生的大量烟气、粉尘及水污染；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，能源浪费严重等。

近年来，随着我国钢铁产量逐年攀升，每年焦煤开采量至少为47425万吨。

按煤炭详查资源总量估计，2070年以后我国的焦煤资源将面临枯竭，传统的焦煤冶金工艺将无法进行正常生产。

与此相反，大量的非焦煤资源在冶炼工艺中却无法得到充分利用，因此开发和采用非焦煤炼铁工艺已迫在眉睫。

非焦煤炼铁工艺是指不使用焦炭进行炼铁生产的各种工艺方法。

按工艺特征、产品类型及用途，可分为直接还原法和熔融还原法两大类别。

直接还原法（Direct Reduction）是指“以气体燃料、液体燃料或非焦煤为能源和还原剂，在天然矿石（粉）或人造团快呈固态的软化温度以下进行还原获得金属的方法”。

熔融还原（Smelting Reduction）则“以非焦煤为能源和还原剂，在高温熔融状态下进行金属氧化物的还原，得到含碳的液态金属”。

与直接还原的不同之处是，熔融还原的发展目标只是探索和推广用煤炭代替焦炭的冶炼方法，其产品还是与传统冶炼工艺一样的液态产品，如铁水。

目前，全世界工业规模的直接还原法已有十几种，而大多数熔融还原工艺还处于研发阶段，已商业化的只有COREX。

基于这一分析，本项目采用直接还原法。

直接还原法有气基（以CO＋H2为还原剂）和煤基（以非焦煤为还原剂）两种。

气基直接还原法因具有容积利用率高、热效率高、生产率高等优点而成为非焦煤冶金工艺的主流技术。

在所有直接还原铁（Direct Reduced Iron，简称DRI；因还原失氧形成大量气孔，在显微镜下观察形似海绵，固又称海绵铁）产量中，气基直接还原占到90％以上。

因此，本项目采用气基直接还原法。

在所有气基DRI工艺中，以天然气为能源的竖炉法生产的直接还原铁占世界总产量的80%以上。

但由于受到天然气资源的限制，我国至今没有一个竖炉法直接还原铁生产工厂，导致每年大量进口昂贵的直接还原铁。

以2005年为例，海绵铁进口的最高价格达到324美元/吨。

XXX热能技术有限公司依托子公司北京华福工程有限公司在煤气化和煤化工方面取得的丰富经验（详见附录三、附录四），采取加压水煤浆煤气化技术大规模制取还原气，并达到竖炉工艺对还原气的要求，为解决还原气气源问题提供了一条适合中国国情的、切实可行的技术路线，从而为国内DRI的持续稳定生产开辟了新的道路，创造了新的发展空间。

总体上，本项目在以下4个方面符合国家发改委发改办高技[2007]659号文件的精神：（1）节能降耗、节约资源；（2）提升钢铁行业技术水平，促进钢铁行业产业结构调整和产业增长方式；（3）为充分利用共伴生铁矿资源提供了基础，增强了矿产资源利用率；（4）实现了煤炭资源的清洁利用，提高了能源综合利用率。