隨著近幾年我國(guó)鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)環(huán)境以及資源都受到了極大的考驗(yàn)。鋼鐵工業(yè)是我國(guó)的耗能大戶(hù)，能源年消費(fèi)量超過(guò)了3.5億噸標(biāo)煤，占全國(guó)能源消費(fèi)總量的15％以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)噸鋼能耗與國(guó)際水平比，至少高出了20％。鋼鐵產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，如何進(jìn)行低成本生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)成為廣大鋼鐵企業(yè)必須面臨的問(wèn)題。解決這些問(wèn)題，關(guān)鍵就是要靠余熱的合理利用。

鐵前系統(tǒng)余熱利用情況：鐵前系統(tǒng)能耗占整體鋼鐵生產(chǎn)能耗的70％左右[1]，而燒結(jié)球團(tuán)工藝又占了鐵前系統(tǒng)能耗的約20%。目前為止，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)對(duì)鐵前系統(tǒng)的煉焦、高爐煉鐵都采取了余熱發(fā)電措施（如干熄焦發(fā)電、高爐煤氣發(fā)電、高爐爐頂壓差發(fā)電等）以提高余熱利用率；而能耗大戶(hù)－燒結(jié)球團(tuán)工藝，其余熱利用還僅限于做助燃風(fēng)或干燥、預(yù)熱等方面，熱利用率不足50％，以豎爐生產(chǎn)為例，球團(tuán)礦以900～1000℃的溫度從豎爐排出，由于先前國(guó)內(nèi)豎爐二次冷卻技術(shù)不成熟，為了維持連續(xù)性生產(chǎn)，很多廠家選擇自然冷卻后再打水冷卻的方法，這樣不僅能耗浪費(fèi)嚴(yán)重，還會(huì)造成廠區(qū)二次污染。出現(xiàn)這種情況，原因一方面是國(guó)內(nèi)外燒結(jié)球團(tuán)余熱發(fā)電技術(shù)尚不太成熟，另一方面是為了達(dá)到冷卻目的，冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大，排出的熱廢氣溫度相對(duì)不高（大部分低于600℃），而且尚無(wú)集中的廢熱回收裝置，因此余熱利用率不太理想。
    2001年，武漢科技大學(xué)團(tuán)礦專(zhuān) 家彭志堅(jiān)教授經(jīng)多年研究，發(fā)明了豎爐球團(tuán)三種形式的球團(tuán)礦冷卻器，其中PZ-B型豎爐球團(tuán)爐內(nèi)二次冷卻器和PT-I型球團(tuán)礦爐外冷卻器2001年已批準(zhǔn)為國(guó)家專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)分別為ZL00266289.6和ZL00266190.X。2006年，濟(jì)鋼股份球團(tuán)廠首次將PT-I型球團(tuán)礦爐外冷卻器專(zhuān)利技術(shù)應(yīng)用于1號(hào)豎爐。該二次冷卻器不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)球團(tuán)礦的快速冷卻，大幅提高強(qiáng)度；還能降低粉塵等污染，并有效回收廢熱，與發(fā)電裝置對(duì)接，實(shí)現(xiàn)豎爐余熱發(fā)電。該豎爐球團(tuán)冷卻－發(fā)電裝置的應(yīng)用，將會(huì)對(duì)我國(guó)豎爐的余熱利用狀況產(chǎn)生歷史性變革。
    豎爐二次冷卻后熱廢氣條件：
      廢氣量             V= 110000Nm3/h
      廢氣溫度           T1= 416℃
      廢氣含塵濃度       C< 15mg/Nm3
    經(jīng)由豎冷器排出的熱廢氣溫度平均416℃，已不屬于低溫的范疇。因此發(fā)電機(jī)組的選擇可分為以下三種：一、采用背壓式汽輪機(jī)，如單進(jìn)式低參數(shù)汽輪機(jī)。其進(jìn)氣參數(shù)為1.2～2.0MPa，280～300℃。其缺點(diǎn)是余熱利用率不高，250℃以下的廢氣余熱不能回收利用，因此必須再增加純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。二、采用二級(jí)低溫余熱補(bǔ)燃發(fā)電系統(tǒng)。廢氣溫度由320～350℃提高到550～650℃后，熱綜合利用率高，發(fā)電能力大，但該技術(shù)適用于煤矸石等劣質(zhì)煤或其它廉價(jià)燃料豐富的地區(qū)。三、采用純低溫發(fā)電系統(tǒng)。該發(fā)電系統(tǒng)可充分利用416～120℃的熱廢氣，熱利用率效果好，發(fā)電效率高（參考馬鋼燒結(jié)余熱發(fā)電項(xiàng)目）。
    熱廢氣所攜帶的29.68 GJ/h能量，如用余壓鍋爐全部回收，可產(chǎn)飽和蒸汽約14t/h，參照裝機(jī)方案（見(jiàn)表3），可選用額定功率為3000KW的汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電