近日,在安徽芜湖海螺集团会议室采用线上线下结合的方式召开了《水泥窑富氧燃烧关键技术的研发及应用》科技成果鉴定评审会。
经过严肃、审慎的讨论与评议,鉴定委员会得出如下结论:《水泥窑富氧燃烧关键技术的研发及应用》项目技术在节能控制,锯齿形、双通道水泥富氧燃烧器控温,动态智能控制匹配三个方面具有创新性。
水泥行业内富氧燃烧技术的原理
据水泥人网了解,富氧燃烧技术起源于美国,成熟于德国,已经在各行业所涉及到的燃烧领域开始了广泛的应用。作为一种高效燃烧技术,富氧燃烧既可以减少能耗,又能降低排放,是被行业内专家认可的一项新工艺,有利于助力水泥企业达到新国标能耗限额指标。
先从原理上来分析,由于目前水泥窑炉一般情况下采用空气助燃,空气含量氧气占21%,煤粉在回转窑内常常因氧气含量不足而导致燃烧不够充分,同时79%的氮气不参与反应,作为烟气排放,带走热量造成能源浪费且造成环境污染。通过富氧燃烧技术可以极大改善窑炉内煤粉燃烧工况。
水泥行业使用富氧燃烧技术的优势
1. 提高煤的活性,降低煤的理论燃烧温度,进而提高煤的燃烧速度、燃尽率:富氧燃烧使得煤粉可以迅速达到着火点并将燃料的能量更集中的释放,用在窑炉烧成段,减少了燃烧的边际效应,减少了煤粉不完全燃烧而导致的能量浪费。
2. 提高燃烧的集中度和火焰强度,增加燃烧热量的利用率,能够提高火焰绝对温度,进而提高燃烧温度,减少火用损失。
3. 提高火焰黑度,进而提高辐射强度和强化辐射传热;将燃料燃烧释放的能量更多的传给物料,减少其释放出的能量随废气流失造成的浪费。
4. 减少燃烧后排气量,降低烟气带走热量。减少燃烧用风,减少废气排放,降低热能损失。减少废气排放,同时具有减小废气处理系统能力,降低投资、降低高温风机和尾排排风机电耗的好处。
5.提高替代燃料使用率,改善燃烧条件,使燃料充分燃烧。
水泥行业富氧燃烧技术成功案例
近几年,水泥行业内的富氧燃烧技术与系统整体方案已经逐渐迈向成熟,并且取得了很好的效果。在此列举几个成功案例。
1.山东某厂5000t/d水泥窑炉富氧燃烧系统:
富氧制备原理为深冷法直送富氧,标定结果显示,富氧投入后实现了提产450t/d,标煤耗降低7.8kgce/tcl。中控画面显示火焰温度与二三次风温都有很大提升,并且窑电流非常稳定,说明富氧系统的投用对于稳定窑炉工况也有非常积极的作用。该企业对于富氧燃烧提产、提质、节煤等各方面都很满意,系统2017年4月起稳定运行。该系统是目前相关资料所记载的世界上运行时间最长的水泥窑炉富氧燃烧系统。
2.安徽池州某厂5000t/d水泥窑炉富氧燃烧系统:
富氧制备原理为深冷法直送富氧,该系统达到了很好的预期。从热工标定报告显示,富氧投入后实现了提产500t/d,标煤耗降低7kgce/tcl,吨熟料综合电耗仅增加了0.4kWh/tcl。富氧技术实施后,火焰温度和二三次风温度明显提升,窑况更加稳定,富氧燃烧降低空气过剩系数,降低烟气生成量,C1出口废气量减少。也极大减少了二氧化碳的排放量。
经水泥人网了解,这两家水泥厂所用的空分富氧燃烧技术均来自于杭州特盈能源技术发展有限公司(以下简称“杭州特盈能源”),杭州特盈能源深冷直送法富氧烧成系统具有专有富氧系统、专有燃烧器、烧成专家优化系统、智能控制系统这四大核心专利技术。
其他部分案例现场图片
杭州特盈能源深冷直送法富氧烧成系统的技术优势
1.技术先进可靠,系统匹配度高,效率高,富氧制备成本低
2.产品富氧纯度可随工艺要求自动调整22%~45%,并副产高纯度氮气
3.长周期、稳定运行、安全可靠
4.使用寿命长,平均寿命20年以上
5.以电代替燃煤,在水电充足地区更能发挥节能减排优势
6.技术优化升级,为碳排放提供系统解决方案
在双碳战略及能耗双控的大环境下,水泥产业采用新技术和新工艺提高水泥生产效率,减少能源消耗,达到国家的能效限额是大势所趋。
水泥窑炉的富氧燃烧技术作为一项理论上与实践中都相对成熟的技术,能轻松助力各水泥企业早日达到相关限额标准。此外,各位水泥行业的从业人员在节能降耗的道路上需要不断吸收新的技术,引进新的工艺,继续奋力前行。
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