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行業技術

膜法制氧助燃技術助力水泥爐窯節能減排

作者: admin    時間: 2018-07-20   

 “就像跑馬拉松,我們在前面頂著風跑,后面也隨時有可能追趕上來,一旦停下來,就落后了”,煙臺華盛燃燒設備工程有限公司(以下簡稱煙臺華盛)董事長姜政華近日與中國水泥網記者探討膜法制氧助燃技術時如此感慨,盡管煙臺華盛擁有自主研發的膜法制氧、富氧助燃節能裝置的國家發明專利,但如何保持一直前進的動力,領跑好這場馬拉松,是作為領頭人的姜政華需要考慮的。

富氧助燃——燃燒領域的二次革命

  迄今為止,人類消費能源的80%是通過燃燒途徑得到的,而燃燒過程的排放物也是造成環境污染的主要原因。如何提高資源的利用率,并在利用的同時盡可能地降低對環境的影響,各種高效率、低污染燃燒技術的開發非?;钴S。

  富氧燃燒就是高效燃燒技術的一種,發達國家將其稱為“資源的創造性技術”,起源于美國、成熟于德國、推廣于日本,目前已經在多個燃燒領域開始應用。姜政華向記者解釋了富氧燃燒之所以節能的原因,它使燃料中的揮發份和沒燃盡的碳粒子在富氧中充分燃燒,在不增加燃料的前提下,火焰溫度提高100~350℃,使燃燒速度加快,熱輻射迅速增強的技術。該技術強化燃燒,降低空氣過量系數,降低燃燒后的排氣量和粉塵量,降低二氧化碳,提高燃燒效率,使燃料在富氧燃燒中極大的轉化成熱能,工業爐窯或工業鍋爐采用該技術后,一般節能率在5~15%,經濟效益或社會效益是巨大的。

  而膜法制氧技術堪稱富氧燃燒技術的后盾,作為一項成熟的制氧技術,為提供富氧空氣用于燃燒領域開辟了一條新途徑。姜政華表示,特別是對回轉窯需要大流量富氧空氣,膜法制氧是最安全、投資量少,且安裝簡單,操作方便靈活,使用壽命長,維修費用低,為我國工業爐窯應用膜法制氧開辟出一條全新的道路。

  安全長效——膜法制氧的關鍵所在

  姜政華介紹,煙臺華盛的膜法制氧的過程是純物理過程,無相變等,常溫低壓下靜態制氧,制取的氧氣純度約為30%,無需儲存環節,無需混合空氣,可直接入爐,沒有因混合空氣環節帶來的安全性風險,不會對窯爐、噴槍、燃燒器等造成損害。

  那么,在水泥工業高濃度的粉塵污染環境中,膜法制氧應用于水泥行業的使用壽命又如何?姜政華說,煙臺華盛的膜法制氧是靜態制氧,經不斷的研發與改進,且長期的應用實踐證明,多級高效過濾器祛除粉塵污染物之后的膜材料具有10年以上的超長使用壽命。而且膜法制氧的分離過程是錯流的,其空氣通道與富氧通道是分開的,因不斷輸入的空氣會將沉積在膜分離材料表面的粉塵在空氣通道帶走從而形成一個穩定的狀態,這并不影膜法制氧過程的使用。

  通俗的說,膜法制氧的過程的粉塵污染是有進有出,最終達到平衡而不影響使用。即使存在的一定量的粉塵污染,當10年后達到富氧膜達到其設計壽命時,沉積下較多的粉塵也可以通過現場清洗措施使得制氧設備恢復其大部分性能。

  膜法制氧助燃技術助力水泥爐窯節能減排

  近兩年,我國水泥工業的NOx排放問題已成為國家環保部門和媒體關注的熱點。今年上半年,《水泥工業大氣污染物排放標準》已經完成全國征求意見,并已遞交送審稿,《標準》征求意見稿明確要求,現有水泥生產線NOx排放限值要從當前800mg/Nm3的水平降至450mg/Nm3,新建水泥生產線則要低于320mg/Nm3。目前,水泥企業對脫硝的關注程度日益上升。

  膜法制氧助燃技術可有效抑制NOx的產生,由于富氧煅燒提高了燃燒強度使火焰縮短,為加大火嘴的軸流風速創造了條件。軸流風速的加大,在保持火焰總體強度基本不變的情況下,將火焰的核心燃燒區扁平化拉長,在保持燒成帶煅燒強度的同時,降低了火焰的燃燒峰值,縮短了1700℃以上的峰值區間,延長了1700℃以下的核心區間,從而減少了氮氧化物的生成機會。

  姜政華以2012年煙臺華盛研發生產的MZYR-12000膜法制氧富氧助燃節能裝置在河南天瑞集團汝州水泥有限公司日產5000噸的水泥回轉窯上試運行的數據為例,進一步佐證了膜法制氧助燃技術再幫助水泥爐窯節能減排方面的優勢。

  數據顯示,該爐窯火焰溫度提高了200℃,二次風溫提高100℃。2012年11月經運行對比測試節煤率達到8.18%以上。加裝富氧助燃裝置后熟料的28d抗壓強度達到了53.2MPa,與未加裝富氧助燃裝置比較,熟料抗壓強度提高了2.8MPa,熟料的質量得到了改善。通過在線儀表進行測試,加裝富氧助燃裝置后,水泥窯排放煙氣中NOx濃度降低了15.64%,SO2濃度降低了7.71%,同時煙氣流速降低了2.28%,總煙氣排放量有所減少,取得了較好排放效益。

  膜法制氧助燃技術以其獨特的優勢,開始在水泥行業大展拳腳,煙臺華盛,也正不斷積聚力量,做好名副其實的領跑者。


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