摘要：目前，资源、能源与环保问题已愈来愈成为制约现代工业企业快速发展的瓶颈。节能降耗、减排是水泥企业科学技术进步和可持续发展的必然选择。水泥企业属高耗能行业，是我国节能减排的重点领域。节约能源、保护环境压力十分巨大。我公司地处高海拔地区，由于低氧浓度、低大气压的影响，吨熟料生产能耗明显高于平原地区，缺少竞争优势。水泥工业在纯低温余热发电和风机变频改造等各种节能技术普遍实施之后，如进一步深入挖潜，技术改造降低生产成本，需开辟新的节能途径。从目前国内行业发展趋势来看，“富氧燃烧技术”是又一重要的新兴节能途径。
关键词：高海拔地区；富氧燃烧；成效
富氧燃烧技术是一项新型的适用于各种工业窑炉的节能减排技术，可根据各种工业窑炉、水泥窑炉、工业炉、玻璃窑炉的结构特点、燃烧工况、燃烧特性以及燃料特性等不同，制取富氧并送入窑炉，从而提高燃料的燃烧速率，提高火焰温度等，达到降低燃料消耗、提高产品产量和质量的效果。
我公司4#窑生产线于2008年7月建成投产，为3000t/d规模。预热器系统采用双系列，而国内众多新近投产的2500～4000t/d生产线预热器系统基本都采用单系列，仅散热损失这方面，4#窑就存在明显劣势。我公司地处2142米的高海拔地区，与相同产量的平原地区窑系统相比，吨熟料电耗和煤耗都明显偏高。“富氧燃烧技术”理论上正好弥补高原地区空气中氧含量较低的缺陷。
据了解，国内已有北京琉璃河、广西鱼峰、山东烟台海洋等水泥企业成功实施“富氧燃烧”技术，取得的良好的节能效果。云南也有香格里拉昆钢鸿达水泥有限公司在3350米海拔下实施了该项新技术，获得8%的节煤效果。我公司于2016年12月26至29日派出技术考察组对该企业进行了学习考察，通过几天时间的学习、交流，对比两家水泥企业的生产情况，考察组得出结论为我公司具备实施的条件。
2017年6月公司通过招标程序，与云南淘金科技有限公司签订了“4#窑实施富氧燃烧”项目总承包合同。合同明确了采用膜法制氧（富氧浓度为30%±2%）；富氧风量不低于8100m3/h;总装机功率不大于950kw。主要设备包括：1.德国进口富氧发生器系统。2.美国HV三级高效过滤器系统。3.真空机组系统。4.PLC自动控制系统等。双方根据企业实际情况约定考核验收方法及节煤率不低于6%的指标。
工艺流程图：
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本项目工艺流程为：自然风通过三级过滤器，由一台抽风机送至三组富氧膜分离器内，通过分离器内高分子膜分离出部分氮气，分离出的氮气从富氧膜分离器上部排风口排空，氮气分离后的富氧风通过六台气冷式罗茨真空机组（由三台DZJ-3750气冷式罗茨泵并联和两台DZJ-2500并联加一台DZJ-2500串联组成）抽取并且进行真空干燥、降温。产出的富氧风（富氧量为：8100 m3/h、富氧浓度为30±2%）通过管道分别送至头尾煤送煤风机和窑头一次风机自然风进风口处来替代送煤风机和窑头一次风机所用的自然风，富氧风和煤粉充分混合后通过喷煤管喷入窑内使煤粉燃烧。
该项目于2018年1月设备到货、安装完毕后于2018年1月27-29日按双方按约定进入考核期。考核期间原煤统一使用一个仓，质检中心负责考核期间的入窑煤粉的取样和数据分析（每4小时一次）；烧成车间负责考核期间窑连续稳定运行；电气维修中心负责维护并确保入窑喂煤称的正常稳定运行。达标考核期先采集三日空白数据，计算出基准标煤为114.96kgce/t；经过试运行和设备磨合调整，待富氧设备运行正常后，于5月7日开始采集六日富氧设备投运后数据，六日平均标煤耗为108.54kgce/t,节煤率为5.59%，未达理想目标。通过双方进行沟通、共同研究，对系统进行了进一步的调整和优化，于6月30日开始进行了第二次六日富氧系统投运数据采集，经统计计算平均标煤耗为107.7kgce/t,节煤率为6.32%，达到预期效果。
效益分析：本次节能技改项目共总投资约1550万元。按4#窑每吨熟料150kg实物煤、节煤率6%、年产120万吨熟料、每吨实物煤900元计；系统装机总功率754kw(实际运行功率641kw)，扣除系统电耗后年可节约950万元，扣除系统装机预计不到两年可收回投资。
参考文献：
[1]张仲明,何胜平,魏虎杰.高海拔地区水泥窑富氧燃烧技术研究与实践[J].水泥,2019(07):37-40.
[2]张雪松,马成栋,马秀兰.浅谈高海拔地区石灰窑的优化操作[J].内蒙古石油化工,2013,39(17):89-90.
论文作者:张胜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签：节煤论文; 水泥论文; 系统论文; 地区论文; 熟料论文; 煤耗论文; 风机论文; 《基层建设》2019年第28期论文;