《联合国气候变化框架公约》下的2015 年《巴黎协定》呼吁将全球气温升幅限制在 1.5°C 以内。这项国际协定要求世界各国政府推动所有经济部门的减碳进程。目标是减少二氧化碳排放，到 2050 年实现碳中和。
尽管立法过程需要一些时间，但钢厂需要开始准备并了解绿色技术。任何加热炉脱碳的战略都必须考虑到轧线工艺的上下游。此外，当地燃料的可获得性也是为加热炉选择最佳可用技术和最低风险战略的指导。作为绿色金属生产愿景的一部分，西马克集团对整个工厂采取整体解决方案。
西马克集团解决加热炉的排放源问题
针对减少二氧化碳排放的政治方针，要清楚轧钢厂二氧化碳排放的主要来源是什么。在典型的热轧机组中，加热炉的二氧化碳排放量约占 80%。
当然，这个数字会因不同工厂的地理位置而有所不同。西马克集团将数字化、服务、电气和自动化领域的专业技术与设备工程相结合，最大限度地挖掘工厂的可持续发展潜力，并为客户提供咨询支持，同时考虑到不同工厂的要求，提供最适合的加热技术。
贫气还是富气？正确的烧嘴可降低运营成本，并可实现向氢能经济的过渡
加热炉脱碳的可能性主要取决于上游工艺。例如，如果轧钢厂是综合钢厂的一部分，就有可能获得贫气--高炉煤气（BFG）或转炉煤气（BOFG）等副产品--并可替代天然气作为燃料。在这种情况下，在加热炉中使用这些气体将是一种经济高效的解决方案，可降低运营成本和工厂的总体碳足迹。
西马克集团提供两个侧壁烧嘴产品系列，并为各种当地燃料设计了其他配置。
- 西马克ECOFlame+系列适用于多种贫气，从热值最低的高炉煤气 (BFG) 到热值最高的天然气 (NG) 或丙烷。
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西马克ZEROFlame系列适用于焦炉煤气 (COG) 和天然气 (NG) 等富气。
在对特定工厂的当地燃料基础设施进行评估后，考虑到未来可能出现的情况，我们会选择最佳的可用技术。这包括使用天然气和氢气的混合气体，甚至是 100% 的氢气。这不仅在未来化石燃料短缺的情况下提供了一种替代方案，而且还可作为向氢能经济过渡的解决方案，允许在燃料组合中逐步引入不同比例的氢气。西马克集团提供全面的燃烧系统，确保在不影响加热炉技术性能的前提下实现最大的燃料灵活性。
从贫气到氢气的西马克ECOFlame+系列
西马克ECOFlame+ 烧嘴系列是一种以火焰模式运行的单燃料烧嘴，适用于任何类型的工厂。该烧嘴的标准配置为单燃气和双助燃空气入口。它可以使用各种气体，从低热值（LHV）最贫气体（如高炉煤气）到最富气体（如天然气或丙烷）。通过在加热炉使用贫气，如钢铁生产过程中产生的副产品高炉煤气（BFG），可以最大限度地减少对天然气（NG）的需求，轧钢厂的碳足迹也因此得以减少。三重空气分级确保了良好的火焰稀释模式，无论使用哪种燃气，都能保证低氮氧化物排放。除了标准型号外，西马克ECOFlame+ 还提供氢混合HY2、双重式和再生式配置。例如，双重配置允许根据各燃烧控制区的热量需求在烧嘴中混合燃料。这种配置可以最大限度地利用贫气，从而降低运行成本。为了进一步促进向氢能经济的过渡，西马克ECOFlame+ 可以配备氢混合HY2配置，该配置已经能够利用高达100% 的氢。
与西马克ZEROFlame系列一起走向无焰和氢气操作
如果当地的燃料基础设施能够提供丰富的燃气，如焦炉煤气（COG）和天然气（NG），灵活的西马克ZEROFlame 烧嘴系列将是一个极佳的选择。该烧嘴系列可确保最佳的燃烧控制和能效，并可灵活选择无焰、有焰和增压模式，始终保持火焰形态清晰、氮氧化物排放量极低的优异性能。此外，除标准版外，西马克ZEROFlame 还提供氢混合HY2、双重式和再生式配置。氢混合HY2配置可以在混合燃料中使用高达 100% 的氢气，即使使用氢气也能保持极低的氮氧化物排放。这种多燃料灵活性使客户能够逐步过渡到氢能经济，并有效应对氢气供应的不确定性。
使用有焰或无焰模式实现绿色环保？氮氧化物排放量决定成败
西马克集团的两个侧向燃烧器系列的主要区别之一是，西马克ECOFlame+系列由于具有较宽的调节比，既可以在调节模式下运行，也可以使用一级自动化系统X-Pact®DigiMod Control。相反，西马克ZEROFlame系列是专为无焰燃烧而设计的，因此具有较窄的调节比，需要数字化控制，如X-Pact®DigiMod 控制系统。
无焰燃烧由于强劲的烟气再循环和没有稳定的前焰，有助于在炉膛内形成更一致的温度场。两种烧嘴都可以在燃料混合物中加入氢气。当烧嘴在火焰模式下运行时，加入氢气对NOx排放有较小影响，而在无焰操作中这种影响可以忽略不计。尽管存在这种差异，西马克ECOFlame+系列仍是迈向脱碳和符合《Fit for 55》计划中2030年排放法规的有前景的初步措施。
富气还是贫气？- 西马克ZEROFlame双重式配置烧嘴的最佳选择
西马克ZEROFlame采用双燃料配置，将双燃料技术的灵活性与无焰技术的优点完美地结合在一起。西马克ZEROFlame 是西马克集团新推出的结合贫气使用无焰燃烧的最佳技术。由于其创新的设计，贫气（BFG、BOFG、合成气等）在有焰模式下由一个特殊的中央喷枪燃烧，而富气（NG、COG、氢气）既可以在有焰模式下喷入，也可以在无焰模式下喷入。通过这种配置，西马克客户可以利用贫气中的所有能量，并获得西马克ZEROFlame技术的所有优异性能。
多燃料功能提高了灵活性，但燃烧优化是关键
量身定制的燃烧系统设计和精心选择的烧嘴是降低加热炉燃料消耗和碳足迹的前提条件。燃烧控制系统在优化加热炉区的燃料消耗方面也起着至关重要的作用。西马克集团的一级自动化系统X-Pact®DigiMod Control和二级优化系统X-Pact®普罗米修斯是保证坯料加热质量和燃料节约达到最佳效果的工具。
X-Pact®DigiMod Control 将燃烧控制区的调节控制与每个烧嘴的数字控制集成在一起，确保在各种工况下都能实现正确的火焰模式和炉膛温度曲线。
X-Pact®普罗米修斯是在线工艺模型，可实时模拟坯料的温度曲线。它将此与理论加热曲线进行比较，并自动调整炉温设定点。该燃烧优化系统旨在以最低的燃料消耗、脱碳和铁皮损失，为任何炉料和钢种实现理想的温度曲线和均匀性。X-Pact®普罗米修斯可以根据装料温度调整加热曲线，在炉内混合装料时也能优化工艺。X-Pact®普罗米修斯具有完整的报告功能，可追溯已加工坯料的加热历史，并具有管理计划内或计划外轧机停机的高级功能。
整个轧线的脱碳不仅仅是加热炉的问题
为满足《巴黎气候协定》的政治指导，有多种加热技术可供选择。西马克集团作为咨询顾问，会考虑所有轧线的特殊性，为其量身定制解决方案。
由于轧钢厂的二氧化碳减排措施不仅仅局限于加热炉，因此西马克集团采取了综合咨询的方式。在这方面，西马克集团根据工厂、工艺和单个排放源提供量身定制的解决方案。
请随时联系我们，我们将与您和我们的专家合作，为整个工厂量身定制解决方案。我们的目标是通过基于合作伙伴关系的综合方法，在工厂的整个全生命周期内为其提供有效和可持续的支持。