西藏高爭建材股份有限公司成立于2001年1月20日,公司現擁有兩條2000t/d熟料生產線,地處海拔3750m的拉薩市堆龍德慶縣,是世界高原地區新型干法水泥生產線重要代表之一。
近年來,企業經過多次技改工程后,逐步形成年產200萬噸優質高標號水泥的生產規模,是目前西藏自治區規模最大的水泥生產企業,同時也是西藏自治區建材行業的龍頭企業。
西藏高爭建材股份有限公司富氧燃燒節能項目,是聯合式富氧燃燒技術在高原地區新型干法水泥生產線的首次運用。
項目生產規模為:折合純氧2×3000Nm3/h,建設單位是西藏高爭建材股份有限公司(以下簡稱:西藏高爭),由湖南省建筑材料研究設計院有限公司(以下簡稱:湖南院)總承包建設。
項目建設期為10個月,于2015年5月10號開始系統調試,經過兩個多月的調試, 2015年7月下旬正式投入生產使用,富氧燃燒系統與水泥窯系統工藝順暢,持續正常運轉,生產狀況穩定,于2015年8月25日正式通過竣工驗收。
聯合式富氧燃燒技術在高原地區新型干法水泥生產線的成功運用,這主要源于整個項目規劃、設計與建設過程中,嚴格遵循西藏高爭“生產可靠、經濟環保、節能提產、技術先進”的指導準則,湖南院依賴多年對新型干法水泥技術和富氧燃燒技術的摸索與研究,將兩種燃燒關鍵技術有效結合,形成互補優勢,共同協力合作的技術成果。
富氧燃燒車間外景
聯合式富氧燃燒系統 變壓吸附(VPSA)車間上部
湖南院自主研發的一種適用于新型干法水泥回轉窯的聯合富氧燃燒技術,是高濃度富氧制氧裝置與低濃度富氧制氧裝置兩套系統提供富氧源,高濃度富氧源接入低濃度富氧主管道組成聯合式供氧系統,分別對窯頭燃燒器凈風、送煤風、窯頭二次風提供富氧空氣,以此達到有效增加窯頭、窯尾燃燒器的煤粉燃燒效果,改善回轉窯內的煅燒環境的目的,克服新型干法水泥回轉窯系統煤粉燃燒不充分的不利因素。然而富氧燃燒與水泥窯窯爐的工藝對接方式,是近年來富氧燃燒技術研究與摸索的研究方向之一,從已有的適用于新型干法水泥的富氧燃燒技術來看,存在以下幾個問題:
1)只著重窯頭、窯尾燃燒器與富氧燃燒技術銜接,致力于開發新型富氧燃燒器;
2)制氧方式較為單一,如煙臺海洋水泥、香格里拉昆鋼水泥采用膜法制氧,都江堰拉法基水泥采用變壓吸附制氧;
3)多采用局部供氧方案,有的僅對窯頭燃燒器提供富氧,有的僅對凈風進行供氧,有的是直接對分解爐進行供氧,而無法全面而高效的改善窯爐煅燒情況。
聯合式富氧燃燒系統 變壓吸附(VPSA)車間下部
聯合式富氧燃燒系統 變壓吸附(VPSA)車間下部
湖南院開發的聯合富氧燃燒工藝技術,通過合理、有序、定量的安排燃燒需要的富氧空氣以及與煅燒工藝結合的方法,有效地解決了上述問題。聯合式富氧燃燒技術是以改善燃料的燃燒條件,縮短燃燒時間,實現了燃料的完全燃燒,使窯內傳熱速率大幅度提高為目的,進而以減少燃料消耗,挖掘窯系統熟料潛在產能,并可與原水泥窯煅燒系統形成無損工藝切換,是高原地區新型干法水泥回轉窯富氧助燃技術的首選?! ?/p>
聯合式富氧燃燒系統 膜法制氧車間內景
目前,該套富氧燃燒系統已經正常運行22個月時間,經歷了西藏拉薩地區一年四季溫度、氧含量等氣候變化的考驗,富氧燃燒技術和新型干法水泥技術工藝無縫銜接,設備持續運轉正常,窯況穩定,節能提產效果顯著。截止2017年6月底,該項目已為西藏高爭2×2000t/d新型干法水泥生產線增加熟料產量55萬t熟料,窯頭窯尾喂煤量節約1.76萬t。眾所周知,西藏自治區內現有新型干法水泥生產線少,水泥長期處于供不應求的狀態,水泥價格高,西藏高爭全年生產線運轉率高達90%以上,可以說熟料產量對企業影響至關重要。粗略估算,與原先未上富氧燃燒系統的熟料生產線相比,該富氧燃燒項目投運后,每年能為西藏地區增加水泥36.7萬t水泥,每年直接增加企業銷售收入3.0億元,同時在企業減排方面,每年將為企業減排CO2約2.0萬t,SO2約180t。可見西藏高爭富氧燃燒節能項目是具有實實在在的社會效益、環境效益和經濟效益。
富氧燃燒車間外景
西藏高爭富氧燃燒項目的成功應用,只是富氧燃燒技術在西藏高爭發展的一小步,至于如何用好富氧,如何適配不同海拔、不同規模的熟料生產線,相信還有更加廣闊的發展空間。
目前,由湖南院總承包的西藏藏中建材股份有限公司4000t/d熟料生產線配套富氧燃燒節能項目正緊鑼密鼓地建設中,這也是聯合富氧燃燒技術在高原地區更大規模的新型干法水泥生產線的實踐應用。
水泥企業的可持續發展之路,應積極鼓勵西藏自治區、青海、云南、四川、貴州、陜西、新疆各省的高原地區水泥企業,共同參與進來,共同推進我國高原地區新型干法水泥技術水平、裝備力量的發展,為企業的綠色建材可持續發展道路開拓廣闊前景,完成富氧燃燒技術在我國高原地區新型干法水泥生產線發展的一大步,破解高原地區新型干法水泥窯煅燒不充分的難題。(本文作者:湖南省建筑材料研究設計院有限公司 李翔)


