[原創(chuàng)]富氧燃燒應選何種制氧法?
富氧燃燒技術的應用,一方面可使火焰溫度及黑度提高,從而加強火焰對物料的輻射傳熱能力,同時因空氣量減少,煤燃燼程度的提高,使燃料的燃燒效率提高,達到節(jié)能降耗,減少環(huán)境污染。在燃燒空間中引入氧氣,可在各類工業(yè)中用來增強燃燒過程,縮短燃燒時間。在水泥行業(yè)環(huán)保和市場競爭壓力不斷增大的背景下,被業(yè)內寄予厚望,但制氧技術不能滿足水泥工業(yè)需求卻成為一直以來制約富氧燃燒技術推廣的攔路虎。
據了解,目前常用的工業(yè)制氧方式包括深冷法制氧、變壓吸附法制氧和膜法制氧三種方式。膜法制氧由于成本較低,操作簡單,適合規(guī)模富氧,因而得到業(yè)內普遍推崇,一度被認為是未來水泥工業(yè)富氧燃燒技術推廣的主力制氧方式。
然而,隨著各種制氧技術的不斷進步,膜法制氧在水泥行業(yè)富氧燃燒推廣中的統(tǒng)治地位正在受到挑戰(zhàn)。西亞特工業(yè)氣體科技(杭州)有限公司(簡稱:西亞特科技)CEO蔡暉日前接受中國水泥網記者采訪時表示,膜法制氧在使用中需要定期清洗和更換膜,即增加運行成本也浪費人力資源,并非水泥工業(yè)富氧燃燒首選制氧方法。
不僅如此,據筆者了解,膜法制氧氣體溫度受外界影響較大,且無法去除空氣中所含的水份等雜質,一定程度上影響水泥窯熱交換效率,不利于充分發(fā)揮富氧燃燒技術性能。而與之相對應的吸附法制氧則存在因切換閥動作頻繁,致使閥門使用壽命短,更換成本高及吸附劑價格昂貴等問題。
有鑒于此,西亞特科技決定另辟蹊徑,尋找一種即能克服膜法制氧和吸附法制氧缺陷又能降低成本的制氧技術,以推動富氧燃燒技術在水泥行業(yè)規(guī)?;瘧?。
西亞特工業(yè)氣體科技(杭州)有限公司CEO蔡暉(中)與中國水泥網事業(yè)部總經理江勛(右一)一行交流
深冷法的“脫胎換骨”
資料顯示,西亞特科技是一家專業(yè)從事研發(fā)、設計和銷售工業(yè)爐窯和鍋爐的富氧助燃節(jié)能環(huán)保裝置、工業(yè)氣體分離、液化及工業(yè)排放廢氣的回收利用裝置和相關儀器的批發(fā)、零售和進出口業(yè)務;提供相關技術咨詢、技術服務、成果轉讓、售后服務,并提供全案投資運營管理解決方案的外商獨資企業(yè)。目前,該公司產品已經遍布全國30多個省市及自治區(qū),并遠銷埃及、巴基斯坦、印度等幾十個國家和地區(qū)。
在長期的富氧燃燒技術研發(fā)和推廣過程中,原有深冷制氧技術存在的弊端越來越凸顯。蔡暉:“一年前,我們在寧夏青銅峽一個項目中使用深冷混配法,后發(fā)現(xiàn)該技術存在混配不安全,富氧純度受氣候等因素影響,不能余熱回收無法實現(xiàn)高溫送風,富氧含水量大等問題,給用戶企業(yè)帶來諸多不便?!?
為解決傳統(tǒng)深冷制氧法存在的不足,加速富氧燃燒技術在工業(yè)制造領域更大范圍的推廣應用,西亞特科技投入大量人力物力,展開了重點研究。蔡暉表示,“我們付出了很多的努力,每一個技術難點的突破都會付出研發(fā)團隊大量的心血。”
經過持續(xù)的反復計算比較,2014年西亞特科技成功研發(fā)深冷富氧直送法制氧技術,并申請國家發(fā)明專利。該技術的突破不但克服了以往制氧技術缺陷,推動富氧在冶金、化工、電子等行業(yè)更廣泛的應用,更讓水泥行業(yè)富氧燃燒技術應用推廣提供了新的思路。
西亞特工業(yè)氣體科技(杭州)有限公司
據蔡暉介紹,新式深冷法直送富氧助燃節(jié)能技術徹底改變了傳統(tǒng)富氧燃燒工藝,相比于膜法制氧、吸附法制氧以及以往的深冷制氧,該技術優(yōu)勢明顯,可以為水泥企業(yè)帶來極大的經濟效益、社會效益和環(huán)保效益。
首先,新式深冷法直送富氧助燃節(jié)能技術富氧產品為無需空氣混配直送的純干燥氣體,且輸送壓力可調節(jié),以降低或提高氣體流速;其次,富氧產品的純度非常穩(wěn)定,不會因為氣溫的變化而波動,操作簡單安全;再次,通過該方式制氧,一部分富氧溫度可以按照0℃~20℃不同溫度要求設計,安全用于取代窯頭及分解窯的噴煤風機,另一部分通過回收空壓機的余熱至約150度取代窯頭空氣助燃風機直接高溫輸送助燃;最后,設備運行損耗低,壽命長,還可在不增加成本的情況下,生產高純液氮,為企業(yè)帶來額外利潤。
蔡暉同時表示,富氧燃燒在發(fā)達國家早已應用于水泥生產,并帶來了顯著效益。資料顯示,采用富氧助燃后,水泥企業(yè)綜合節(jié)煤率≥8%以上,提高了燃燒效率,降低了NOX排放,減少了氨水消耗量,提高了熟料強度,增加了余熱發(fā)電量,火焰溫度、二次風溫、三次風溫明顯提高,過渡帶附窯皮、窯內結蛋現(xiàn)象消失,窯內通風改善,因清理煙室、分解爐溫度偏低引起的窯電流下滑、窯頭沖料現(xiàn)象得到緩解,窯況波動易于恢復。
因此,未來伴隨著水泥行業(yè)轉型升級壓力的不斷加大,富氧燃燒技術將獲得更廣闊的發(fā)展空間,新式深冷法直送富氧助燃節(jié)能技術有望在其中扮演至關重要的角色。
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西亞特工業(yè)氣體科技(杭州)有限公司別具一格的辦公環(huán)境
專業(yè)的事情專業(yè)做
業(yè)內專家曾建議,水泥企業(yè)采用富氧燃燒技術時,應將制氧交給第三方專業(yè)企業(yè)來負責。對此,蔡暉認為,專業(yè)企業(yè)擁有更為全面的技術隊伍,更為豐富的管理經驗,可以保證富氧燃燒技術性能得到充分發(fā)揮。
目前,西亞特科技新式深冷法直送富氧助燃節(jié)能技術在水泥行業(yè)尚未有先例,及早將技術投入實際,樹立水泥行業(yè)富氧燃燒技術應用標桿對于推動水泥行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展尤為必要。
蔡暉告訴中國水泥網記者,為此西亞特科技正在尋求合作水泥企業(yè),共同推進新技術的應用。而為保證項目落實,西亞特科技也列出了許多優(yōu)厚條件,使水泥企業(yè)實現(xiàn)零參與風險。
據了解,參與該項目以后,一方面項目實施獲得的各項政策補助及減排利潤全部歸水泥企業(yè)支配,因實施項目獲得節(jié)能經濟效益及其它效益,如:增產經濟效益;水泥熟料提高抗壓強度帶來的經濟效益;余熱發(fā)電量增加的經濟效益;副產品液氮的經濟效益;減少氨水的經濟效益等中的90%將歸投資者所有;另一方面水泥廠可分享節(jié)能經濟效益及其它效益,如:增產經濟效益;水泥熟料提高抗壓強度帶來的經濟效益;余熱發(fā)電量增加的經濟效益;副產品液氮的經濟效益;減少氨水的經濟效益等中的10%;與此同時,水泥廠也可共同投資參與本富氧節(jié)能助燃項目,節(jié)能效益按投資比例分配。
蔡暉同時表示,作為從事富氧助燃節(jié)能環(huán)保裝置研發(fā)于生產的專業(yè)企業(yè),西亞特科技具有強大的研發(fā)實力和豐富的管理經驗,可以為水泥企業(yè)富氧燃燒技術應用提供全方位幫助。另據了解,西亞特科技目前正在與浙江大學及水泥行業(yè)專家緊密合作,把專業(yè)的事情做到極致,共同為富氧燃燒在水泥行業(yè)的應用提供技術方案和服務,實現(xiàn)在中國水泥行業(yè)的超低排放目標。
西亞特工業(yè)氣體科技(杭州)有限公司辦公環(huán)境
富氧燃燒不僅僅是節(jié)能減排
富氧燃燒技術近年來在水泥行業(yè)大受追捧,離不開其顯著的節(jié)能減排效果,尤其是在當前對水泥企業(yè)成本控制及環(huán)保要求越來越高的背景下更是如此,然而富氧燃燒對于水泥工業(yè)的意義覺卻并非僅僅如此。
蔡暉告訴中國水泥網記者,富氧燃燒技術對水泥工業(yè)節(jié)能減排的貢獻僅僅是一方面的,應用結果顯示,由于可以精確控制氣體流量、水分、溫度、成分等因素,因此富氧燃燒技術的推廣還可以大幅提升水泥窯運行穩(wěn)定性,幫助水泥企業(yè)實現(xiàn)資源優(yōu)化利用。
根據蔡暉的設想,未來西亞特科技將為水泥企業(yè)設立區(qū)域控制中心,根據水泥企業(yè)生產線工況,為企業(yè)有針對性提供富氧燃燒技術支持,與此同時,通過與水泥企業(yè)ERP控制系統(tǒng)的有效結合,提升水泥企業(yè)智能化生產水平,未來水泥企業(yè)將化身現(xiàn)代科技的綜合體。
為搭建一個溝通的平臺,共同推動富氧燃燒技術在水泥行業(yè)的應用,助推行業(yè)節(jié)能減排,中國水泥網將于9月12-13日,在山東泰安舉辦“2015第三屆中國水泥節(jié)能環(huán)保技術交流大會”將召開,會議將邀請國家相關部門、行業(yè)領導,知名專家,水泥企業(yè)總工,生產負責人,科研院所技術人員及廣大水泥行業(yè)服務商共同就包括富氧燃燒在內的水泥節(jié)能環(huán)保技術、政策展開深入交流,盡請關注。
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