[原创]富氧燃烧技术，水泥行业节能降耗的新式武器？

富氧燃烧技术在“2013中国水泥节能技术交流大会”上引热议

　　随着膜法制氧技术的成熟和利用，富氧成本的不断降低，在高温、高煤耗的水泥行业，有人说，应用富氧燃烧技术的时代已经到来。富氧燃烧，即让燃料在富氧中充分燃烧，从而大大提高了燃料的燃烧速度和燃尽率，由于富氧燃烧产物的热辐射会迅速增强，从而大大提高了水泥回转窑内的传热效率，增加热量后，就可以增加产量。

　　9月26日，在由中国水泥网主办、中国联合水泥集团有限公司特别主办、淄博市鲁中耐火材料有限公司特别协办的“2013中国水泥节能技术交流大会”上，富氧燃烧技术成为全场热议焦点。

　　水泥富氧燃烧技术的时代真的到来了吗？

烟台华盛燃烧设备工程有限公司董事长姜政华

　　烟台华盛燃烧设备工程有限公司董事长姜政华对该技术极其看好，认为富氧助燃技术是近代燃烧的新突破，它使燃料中的挥发份和没燃尽的碳粒子在富氧中充分燃烧，在不增加燃料的前提下，火焰温度提高100℃～350℃，使燃烧速度加快，并表示工业炉窑或工业锅炉采用该技术后，一般节能率在5～15%。而膜法制氧技术为提供富氧空气用于燃烧领域开辟了一条新途径。由于富氧成本较高，多年来未能进入利润较低的水泥行业。长久以来主要是应用在玻璃熔窑和金属冶炼等需要高温操作的行业，对产品质量要求较高、利润相对较厚的生产线上，而随着膜法制氧技术的成熟和利用，随着富氧成本的不断降低。

天瑞集团水泥有限公司总工程师贾华平

　　同样认为富氧燃烧技术在水泥行业颇具前景的还有天瑞集团水泥有限公司总工程师贾华平，其以国内某5000t/d线的运行情况为例，富氧燃烧技术的节煤率在8~10%之间，耗电量在6kWh/t熟料左右。贾华平认为，随着工业应用的逐步推开，富氧煅烧技术必将达到进一步的完善和提高，对水泥工业来讲可谓意义重大。贾华平设定以下一组数据：熟料标准煤耗按110kg/t，富氧煅烧节煤率按8%，原煤热值按5500kcal/kg，进厂原煤成本按600元/吨，富氧煅烧耗电按6.0kWh/t熟料，供电价格按0.55元/kWh，那么我们可以算出富氧煅烧的保守效益为3.42元/吨熟料。贾华平表示，水泥窑富氧煅烧技术，在国内外已有许多研究机构作了理论分析、实验室研究和工业实验，并已取得了积极的成果，证明了富氧煅烧技术在水泥窑上的应用是可行的。

　　成都西华人信合同能源管理有限公司、成都华西化工研究所股份有限公司项目经理马光俊认为变压吸附富氧燃烧技术在水泥行业的应用前景看好。

中国水泥网高级顾问谢克平

　　不过，中国水泥网高级顾问谢克平则表示，水泥企业必须防止进入使用富氧的误区。谢克平表示，使用多风道燃烧器，已经提高燃烧速度，依靠卷入二次风至火焰内部促燃的性能，要比用富氧廉价而可靠。只要窑尾或分解炉出口CO已经很低，富氧就无须使用。 一次风提供挥发分燃烧用的氧，且挥发分燃烧速度很快，也就用不着富氧。使用多风道燃烧器，一次风量已减到最低限度，若富氧还欲减少，就会降低一次风速，不利于卷吸火焰形成。此外，一次风的富氧加快瞬间燃烧，提高局部煅烧温度，只能有利于产生NOx，增加脱硝难度，并不如某些人想像，空气中N₂少了一点，NOx就会降低。

　　对此，贾华平补充，富氧空气只是一种“药品”，提供富氧设备的公司只是一个“制药厂”，他们多数不是水泥生产的“医生”。如果不能对症下药，再好的药品也是没有用的，而最好的“医生”实际上就是你自己，要根据企业实际情况对症下药。

　　熟料煅烧过程中如何实现节能降耗？

水泥实战专家刘凤柱

　　水泥实战专家刘凤柱对此颇有见解，他认为保证全窑系统最佳且稳定的热工制度必须“五稳保一稳”：1、生料化学成分均值稳定；2、生料喂料量稳定；3、燃烧成分（热值、煤的细度、水分）均值稳定；4、燃料喂入量稳定；5、设备（包括通风设备）运转稳定。如果以上“五稳”波动大，势必造成多加煤，造成热耗增加，造成“一稳”中热工制度不稳。

　　而对于与会者关注的如何有效降低表面热损失，刘凤柱表示：需要选用优质隔热材料；选用导热系数低的耐火材料（砖、浇注料）；施工应镶砌隔热材料，并铺满，避免用耐火材料替代隔热材料（造成耐火材料浪费，施工造价提高；表面温度提高，散热增加）；注意施工膨胀缝硅酸铝纤维棉的密实度；对于浇注料施工严格按施工要求进行质量施工；对于回转窑要注意窑皮的厚度并均匀和及采用新技术。

淄博科邦热工科技有限公司创始人郭红军

　　从淄博科邦热工科技有限公司创始人郭红军《水泥熟料烧成系统优化升级的技术措施》的报告中可以看到，烧成系统节能降耗优化升级的主要措施为：

　　1、优化预热器、分解炉、三次风管的结构细节；

　　2、窑头采用“低风量大推力低氮燃烧器”；

　　3、分解炉采用“变流场分解炉燃烧器”；

　　4、增加或改造分解炉鹅颈管，增加分解炉外循环系统；

　　5、篦冷机局部或整体内部结构优化；

　　6、采用“精准平衡操作技术”进行操作。

　　如何选择水泥窑用燃烧器才能助力节能降耗？

　　一根好的燃烧器能带来的效果就是提高产质量、节能、提高窑衬寿命、降低NOx排放。所以，对于水泥熟料生产线生产管理者来说，如何选用一个合格的燃烧器是一个无法回避的焦点。

南京圣火水泥技术工程有限公司副总经理李万成

　　南京圣火水泥技术工程有限公司副总经理李万成认为窑用燃烧器选择时需要重视燃烧器设计阶段的参与程度。从燃烧器的设计角度来说，所有类型的燃烧器的结构设计必须考虑燃料种类、特性、使用量、回转窑规格、海拔高度等因素，如果是已经运行的生产线，还要考虑已有的燃烧器动力系统也就是煤粉输送系统和一次风风机的配置，这些因素都会影响到燃烧器的最终结构。燃烧器不是一个完全通用的产品，每台燃烧器都需要针对生产线的具体条件做到 “一窑一设计”才能保证使用效果。

　　无铬环保型耐火材料仍是行业宠儿

　　“十二五”期间，耐火材料的发展将呈现新的特点，耐火材料发展的基本方向是以自主创新为基本出发点，走耐火材料设计和应用科学化，制作、应用精细化和绿色化的道路。

山东圣川陶瓷材料有限公司总经理许步峰

　　光看山东圣川陶瓷材料有限公司总经理许步峰的报告题目——《水泥生产流程用耐火材料无铬化、节能化系列新技术》就可知无铬环保型耐火材料仍是行业宠儿。尽管镁铬砖性能深受水泥企业认可，但铬污染令企业避而远之。镁铬砖中的Cr3⁺在高温、碱性条件下转变为Cr6⁺，烧成带的镁铬砖消耗量约为30-50万吨/年，用后的废镁铬砖也高达15-20万吨/年，最重要的是用后的废镁铬砖中的Cr6⁺高达0.1-0.5%（5000ppm）而无法处理。于是耐火材料企业开始研发无铬产品替代镁铬砖。圣川陶瓷的镁铁铝尖晶石砖就是其中较好的产品之一，除了没有铬污染之外，窑皮形成迅速；挂窑皮性能好；窑皮稳定、停窑时不剥落；抗侵蚀性好、没有碱裂、疏松现象；温度扫描显示，回转窑壳体温度在220-300℃，比国外某镁铁铝尖晶石的低40℃以上，节能显著。

郑州中本窑炉材料有限公司董事长韩明军

　　郑州中本窑炉材料有限公司在耐火材料研发上也十分用心，董事长韩明军表示耐火材料的使用功能，不能仅局限于耐高温和抗冲刷上，而应根据企业的使用工况，着眼于行业的功效发展，将内衬制品的功能延伸到保护设备、延长寿命、节约能源，提高用户效益等方面。为此，中本推出了“长效节能”制品——隔热硅刚玉砖。隔热硅刚玉砖属大中型回转窑非烧成带制品，尤其适用于上下过渡带及分解带。隔热硅刚玉砖属于抗结皮制品，不适用于烧成带使用，若在冷却带使用，也不宜使用区段过长，可根据喷煤管对火焰的控制状况，在碱性制品挂不上窑皮的区段选用最佳。

浙江锦诚耐火材料有限公司市场营销部长唐春强

　　浙江锦诚耐火材料有限公司市场营销部长唐春强表示目前在水泥窑的篦冷机矮墙、三次风闸阀、窑尾烟室等易损部位的耐火材料大部分采用不定型耐火材料，但这些易损部位受到水泥工艺条件和窑内的风速，烟气含尘量，烟气成份、颗粒硬度、温度波动等诸多方面的影响，耐火材料也受到相应的化学侵蚀，冲刷磨损、机械应力及热剥落等因素的影响，使用寿命较短。耐火材料过早的损坏，增加了停窑检修的次数，降低了水泥窑的运转率，额外增加了检修费用，减少了熟料的产出，并且降低了其他部位耐材的使用寿命。在这种情况下，预制件作为一种独特的解决方案开始出现，锦诚公司经过多年的技术积累，优化设计了三次风管闸阀，篦冷机矮墙等部位选择预制件的解决方案，并在水泥窑易损部位取得了令人满意的使用效果。而在特殊部位，施工难度大的地方，采用喷涂料效果更显著。

　　各尽其能 只为节能降耗

中建电子商务有限公司总经理斯俊

　　中建电子商务有限公司总经理斯俊认为在电子商务快速发展的时代，传统水泥行业也当顺势打破旧的交易模式，积极尝新。中国水泥备件网作为国内最专业的B2B电商服务平台，其核心价值是打破传统的线下交易模式，撮合其在线交易，提供网上洽谈、签订合同、在线支付、售后延伸的增值等各种服务。

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　　曲阜中联总经理助理陈华东分享曲阜中联节能经验

　　枣庄市金山机械有限公司总经理孙中岩介绍《新型节能破碎机》

　　两天的水泥节能技术交流大会，百家争鸣，百花齐放，我们看到了企业对节能降耗的渴求和用心。有时一个看似微小的操作或调整，都会对节能降耗带来意想不到的效果。第二代新型干法水泥技术确立的以“优化与提升高能效预热预分解和烧成技术，提高产品质量和降低能耗，使我国新型干法水泥的技术达到世界领先水平”的中心指导思想，正慢慢渗入企业中。