日趨嚴厲的環保政策下 富氧燃燒技術在水泥行業優勢有多大

富氧燃燒作為近代燃燒技術的一大突破,在鋼鐵、玻璃等行業的成功已經充分證明了其在強化燃燒,提高燃燒效率,推動產業節能減排方面的突出功效。然而,長期以來,富氧燃燒技術在水泥行業內推廣卻並不理想,採用該技術的水泥企業屈指可數。

在當前國家對節能環保要求日趨提高的背景下,富氧燃燒在水泥行業的使用是否真的像“雞肋”一般?對此,西南科技大學教授齊硯勇回應道:“富氧燃燒技術在水泥行業優勢很大。”

據齊硯勇介紹,如何提高迴轉窯煅燒能力一直是水泥行業關注的問題之一,然而火力不集中、溫度不夠高、傳熱能力低仍是當前多數水泥窯存在的弊端。富氧燃燒技術的應用,可使火焰溫度提高並集中,從而加強火焰輻射傳熱能力,加速物料分解速度,“傳統迴轉窯火焰溫度在1650℃左右,富氧燃燒能使火焰溫度達到1850℃甚至更高。”齊硯勇說道。

另外,溫度上升後加快了煤粉燃燒速度,使燃料的燃燒效率提升,達到節能降耗的目的。

基於上述原因,富氧燃燒在水泥行業應用的優勢顯而易見:

一是大量節約煤耗。以迴轉窯運行時的電流變化來說明,傳統迴轉窯運行時電流水平維持在245-260A,空窯時在140-145A左右,以日產5000噸的生產線為例,1A可帶動3.5-3.7噸生料運轉,即每天可輸送(245-140)X3.5/3.7X24產量入窯;使用富氧燃燒後,運轉時電流可穩定在270A,相較於使用之前的260A水平,至少可以提高10A,即提高35噸生料運轉,按照1.55:1的生料燃燒成熟料的比例,每天至少可多生產35÷1.55X24=542噸熟料。同樣煤耗情況下,生產能力大大提高,也直接反映出富氧燃燒對於節約煤耗的作用顯著。

二是提高水泥質量。影響熟料質量方面因素很多,但熟料在窯內煅燒是最重要環節之一,正常結粒熟料的形成需要足夠的熟料燒成溫度和時間。使用富氧燃燒後,提高了窯內溫度,使火力集中,輻射傳熱速度加快,物料分解更充分更快速,從而提高了熟料的強度;並且在高溫狀況下,減少了C3A的形成,水泥需水量變少,性能更佳。

三是使窯皮更穩固。富氧燃燒讓煤粉燃燒更迅速更充分,輻射傳熱能力增強,窯內溫度分佈更加合理,使得迴轉窯內窯皮連接更牢固,同時也有利於延長耐火磚的使用壽命。

當前,國家和地方政府對於水泥企業超低排放指標的管控也日趨嚴苛,儘管富氧燃燒的優勢諸多,但業內人士對於富氧燃燒是否會造成氮氧化物的排放增多也心存疑慮。

對此,齊硯勇解釋道:“水泥窯氮氧化物的排放主要來自迴轉窯和分解爐兩方面,嚴格控制好迴轉窯的需氧量和提高燃燒器的效率是降低氮氧化物排放的有效途徑,另一方面,富氧燃燒提高了火焰溫度,輻射傳熱能力增強,使氧氣與煤粉的燃燒更充分更迅速,過剩空氣少,氮氧化物反倒會減少。”

隨著水泥企業尋求節能降耗的呼聲越來越高,國家不斷深入推進環保工作的形勢下,富氧燃燒技術在水泥窯的應用前景將非常廣闊。但富氧燃燒作為對水泥熟料燒成工藝的一次全面升級,不可避免地會改變其原有工況,由於不同水泥企業生產狀況不同,在應用富氧燃燒技術時,需先對自身狀況進行全面評估,制定出合理的應用方案,在操作及設備方面做相應調整,才能滿足水泥迴轉窯生產要求,使富氧燃燒真正成為水泥企業節能降耗的重要幫手。

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