郑州奥通：瞄准脱氮市场 加大投入研发

　　7月6日，中国建筑材料联合会在郑州组织召开了由郑州奥通热力工程有限公司(以下简称奥通公司)完成的“DJGX型低氮燃烧器开发及其应用”新产品鉴定会。与会专家在听取、审议了项目组的工作报告、技术研究报告、经济和社会效益分析报告，以及用户使用报告和专家现场考察报告后，一致认为，该产品具有自主知识产权，主要技术指标达到国际先进水平，并建议加大系列产品开发力度，拓宽应用领域。

　　王书森(中)介绍DJGX型低氮燃烧器情况

　　奥通公司是一家从事水泥热工机械设备制造的专业生产企业，他们以社会责任为己任，研制开发出降低氮排放效果如此明显的DJGX型低氮燃烧器，令记者在敬佩之余，产生了了解企业的冲动。利用新产品鉴定会的机会，记者对该企业进行了较为深入的采访。

　　奥通公司是一家从事水泥热工机械设备制造的专业生产企业，他们以社会责任为己任，研制开发出降低氮排放效果如此明显的DJGX型低氮燃烧器，令记者在敬佩之余，产生了深入了解企业的冲动。利用新产品鉴定会的机会，记者对该企业进行了较为深入的采访。

　　新产品开发舍得投入

　　奥通公司是集科研开发、设计制造水泥热工设备的专业化公司。公司长期与高等院校、水泥企业等单位的教授、专家合作，相继研究开发出三风道、四风道煤粉燃烧器和新型耐热抗磨等产品，并通过了河南省科技厅新产品技术鉴定，其中公司研发的四风道煤粉燃烧器被河南省科技厅认定为高新技术产品，新型耐热钢的研究及水泥热工设备耐热件的开发与应用荣获河南省科技进步二等奖，产品在全国20多个省、直辖市的300多个厂家得到广泛应用。

　　公司每年用于新技术、新产品研究开发的经费不低于600万元，已经自主开发出多种性能优良的水泥系统关键设备。

　　2009年4月，公司研发项目“新型节能燃烧器”获得科技部科技型中小企业技术创新基金资助，2010年11月通过验收。该项目的相关技术填补了国内空白，获得6项国家专利，成功取代了国外相关产品，并已在中建材南方水泥公司、北方水泥公司、中联水泥公司、葛洲坝水泥集团公司等水泥企业得到了广泛应用。

　　2011年，公司成功研发出“HJGX节能煤粉燃烧器”，并于当年5月通过国家建筑材料工业新产品新技术鉴定(建材新鉴定[2011]005号)，产品性能指标达到国际先进水平。

　　2013年6月，公司的研发项目“DJGX型奥通低氮燃烧器”再次获得科技部科技型中小企业技术创新基金资助。

　　在强有力的技术支撑下，郑州奥通热力工程有限公司经营指标实现了快速增长，其中年销售收入平均每年增长15%以上。

　　自行研制DJGX型低氮燃烧器

　　根据国家统计局(全国工业排放)和中国水泥年鉴(水泥工业排放)的数据，水泥工业氮氧化物排放量约占全国总排放量的20%，是继电力、机动车之后氮氧化物的第三排放大户。而我国又是水泥生产和消费大国，2012年水泥生产量高达21.84亿吨。可见，水泥工业氮氧化物的减排任重而道远。

　　《国家环境保护“十二五”规划》中把氮氧化物降低10%作为“十二五”的目标值;水泥工业“十二五”规划也指出，“十二五”期间，将“重点推进氮氧化物治理，削减大气污染物排放总量”。从国家到行业，都将降低氮氧化物排放作为节能减排的重要任务，这无疑是对水泥企业的节能减排提出了更高要求，节能减排已经成为水泥行业可持续发展的一个重大课题。而在水泥生产中，如何选择使用更加节能环保的燃烧器，降低NOx排放，已成为水泥企业推进资源节约型、环境友好型社会建设的必然选择。

　　同样，这种形势也对生产燃烧器的企业提出了更高的要求和标准，如何进一步提高煤粉的燃烧效率、降低氮氧化物的排放量，也成为专业生产燃烧器的企业面临的一个重要课题。奥通公司更是将其作为了企业的社会责任，2010年，他们经过反复推敲论证与多次试验，决定采用新技术，在原节能型煤粉燃烧参数及结构上进行调整和改造，研制出节能更加优越、NOx排放更低的燃烧器。

　　2011年8月，奥通公司在“DJGX型低氮燃烧器的开发应用”项目立项以后，成立了攻关小组，总经理王书森担任组长，成员包括分管设计、技术、质量、制造部门的负责人。为了强化研发能力，奥通公司聘请了水泥行业、高校、科研院所等单位的专家及多名工程应用技术人员参与项目的研发。

　　项目组对原燃烧器使用情况进行了大量的调研，进行多次科学、精密的设计和企业现场的应用性试验，获取了第一手参数，并针对性地进行分析改进。

评审会现场

　　他们结合煤粉燃烧过程中NOx成因及特性，在对煤粉燃烧器结构、材质与性能之间关系分析的基础上，做了大量工作。一是调研水泥企业正在应用的燃烧器结构特点、优势和不足，明确“DJGX型低氮燃烧器”的设计目标和依据。二是对“DJGX型低氮燃烧器”的设计定型，包括确定结构参数、材质、加工和装配要求。然后，根据“DJGX型低氮燃烧器”的设计要求，制造出了适合日产5000吨水泥窑使用的样机。三是对试产的样机进行应用试验，对使用性能和效果进行评价，根据使用情况，继续对产品进行改进和完善。

　　经过项目组的不懈努力，2013年7月5~6日，在中国建材联合会科技部组织的“DJGX型低氮燃烧器开发及其应用”新产品鉴定会上，“DJGX型低氮燃烧器”顺利通过了专家鉴定。

　　关键技术和主要创新点

　　在鉴定会上，专家一致认为，“DJGX型低氮燃烧器”的关键技术和主要创新点有三点：一是采用强旋流、各风道大速差配合的原理，合理设计工艺参数，大幅降低一次风量，抑制NOx生成;二是在燃烧器的结构设计上，各净风管道头部设置截面调节机构，在煤风道与内旋流风道之间增设外旋流风道，可实现无级调节，有效控制火焰强度和形状，强化煤粉燃烧，适应不同煤质的燃烧要求;三是燃烧器头部等关键部位采用特殊材料及热喷涂和激光加工技术，提高了关键部件的制作精度和使用寿命。

　　与会专家一致评价：该产品设计合理、制作精良，企业质量管理体系健全，具备批量生产安装和现场技术服务的能力。产品的开发及应用对我国水泥工业的节能及氮氧化物减排具有积极意义，经济、社会、环境效益显著，市场前景广阔;企业应加大系列产品持续开发力度，进一步拓宽市场及行业应用领域。

　　在新产品鉴定会上，专家们听取了奥通公司和“DJGX型低氮燃烧器”使用单位的汇报，对相关资料进行认真审阅，并进行了质询讨论。在铜陵上峰水泥股份有限公司和湖州槐坎南方水泥有限公司等日产5000吨新型干法水泥熟料生产线的使用表明：NOx降低效果显著，燃烧器头部使用寿命延长;经企业所在地环保监测机构分别对铜陵上峰水泥股份有限公司、湖州槐坎南方水泥有限公司的窑尾烟囱排放口应用前后的对比监测显示，NOx排放浓度降低均在20%以上。

　　该产品系自主研发，具有自主知识产权，主要技术指标达到国际先进水平。

　　据记者了解，目前“DJGX型低氮燃烧器”已在多家水泥企业得到应用，反映良好。“DJGX型低氮燃烧器”经“科技查新”、“质量检测”、“用户应用”、“环保检测”等第三方评价，有以下技术创新点：一是“DJGX型低氮燃烧器”采用多股离散技术，加强对二次风的卷吸能力，风煤混合均匀，燃烧充分，降低用煤量，有效减少燃料中NOx的生成;二是一次风量占系统总风量的比例不超过5%，严格控制多余空气量，避免峰值高温，有效减少高温NOx的生成。“DJGX型低氮燃烧器”在不使用脱硝技术前，NOx排放量在现有浓度的基础上可下降20%~30%。

　　社会效益和经济效益显著

　　我国是水泥生产大国，降低水泥企业能耗、资源消耗和环境负荷，不仅是水泥企业提高经济效益的必由之路，也是国家节能减排的要求，因此，“DJGX型低氮燃烧器”的推广应用前景十分广阔。

　　“DJGX型低氮燃烧器”既能达到减排NOx和节能的目的，又可以通过内外风的灵活调节，及时方便地调整火焰形状，保证熟料煅烧质量。因此，一经投入使用，就取得了良好的社会和经济效益。

　　据悉，新的《水泥工业大气污染物排放标准》GB4915即将发布实施，标准规定NOx的排放在400mg/Nm3~500mg/Nm3之间，而目前大部分水泥企业排放值均在800mg/Nm3左右。

　　在水泥生产过程中，因煅烧工艺需要，需耗用大量的原煤，而采用“DJGX型低氮燃烧器”，不但能使吨熟料的标煤消耗下降约3kg左右，还能降低NOx的排放量20%~30%，既减少了污染物排放又节约了能源。也因此，水泥企业经济效益显著。

　　第一，由于“DJGX型低氮燃烧器”独特的设计有利于降低熟料的煤耗。从目前的应用情况分析来看，日产5000吨水泥窑系统改用“DJGX型低氮燃烧器”后，一次风用量每小时减少10000Nm3，吨熟料标煤耗大约下降3kg。

　　第二，提高熟料质量。由于“DJGX型低氮燃烧器”火焰形状合理，火力集中、调节灵活刚性好，烧成带温度高，增强了对物料的适应性，促进熟料矿物的快速形成和良好发育，从而提高了熟料强度。

　　第三，由于“DJG型低氮燃烧器”二次风用量高达92%，操控灵活，温度分布合理，窑皮平整致密，窑筒体温度普遍降低，可较大程度地延长耐火材料的使用寿命。

　　以日产5000吨新型干法水泥生产线为例，应用“DJGX型低氮燃烧器”后，一年可节煤大约5000吨，以煤价800元/吨计，每年将产生经济效益约400万元。另外，一次风机配置优化，每年可节电约41.4万千瓦时，按每千瓦时电价0.5元估算，节电的经济效益可达20万元以上;还可减少使用SNCR脱硝技术的运行费用，每吨熟料按节约1.5元计算，每天降低运行费用7500元，年可降低约225万元。以上三项合计，每年直接经济效益约为645万元。