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1、 新型干法水泥生产线 富氧燃烧节能优化综合增效项目介绍北京东方华电科技有限公司 北京益之盈节能技术有限公司北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术一、公司介绍北京东方华电科技有限公司是一家创新型科技企业，旗下全资子公司益资盈节能技术有限公司主要从事工业锅炉、窑炉的节能系统化工程及产品的研制开发和推广工作。结合用能企业资源情况、生产系统工艺条件和耗能设备运行状况等综合条件，为企业设计制定生产系统综合性节能方案，采用富氧助燃助燃节能技术，使企业实现节能减排，提高市场竞争力。公司自主研发的富氧机组系列产品，能提供氧气浓度和流量十分稳定的富氧空气资源，使窑内煤粉充分燃烧，提高煤粉的热量
2、利用率，达到节煤的目的。公司长期以来以“技术创新+拓展市场”为经营战略，以“重信轻利+用户至上”为生存之本，立足信息技术、环保节能产业，走“驾驭科技动力，把握无限商机”的高速发展之路。“ 同心协力，务实创新”的企业精神，是东方华电公司信誉的保障，“诚招天下客，誉从信中来”，东方华电公司愿以优良的产品服务于社会，共创美好未来。北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术二、项目背景水泥行业是我国国民经济建设的重要基础材料产业，也是主要的能源资源消耗和污染物排放行业之一。2011年全国水泥总产量20.63亿吨，水泥行业能源消耗总量约占全国能源消耗总量的5%，颗粒物排放量约占工业排放总量
3、的30%左右。目前我国对新型干法水泥生产线的能耗指标对标发现，水泥行业新型干法熟料生产的节能降耗的空间巨大，其中主要问题是燃料(煤)及电的消耗和国际先进水平相比差距较大，当前大部分企业利用余热发电技术后降低了一部分电力的成本，而用煤量消耗大的问题却一直在困扰着企业。一个年产180万吨熟料的企业年耗煤量在28万吨左右，燃料成本近2亿元。因此，如何能有效降低单位熟料（水泥）煤耗，是水泥企业降低成本亟待解决的问题。按国家的规划目标要求，到“十二五”末，全国水泥生产平均可比熟料综合能耗小于114千克标准煤/吨，水泥综合能耗小于93千克标准煤/吨。北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术
4、为了使水泥企业充分挖掘节能潜力，促进节能工作上水平、上台阶，达到降低单位熟料（水泥）煤耗的目标，经过多年的摸索实践和水泥专家的广泛论证，新型干法水泥熟料生产线回转窑富氧燃烧节能技改方案是一个有效的方法，能够很好地帮助水泥企业降低煤耗问题。特别是对于当前水泥厂用的煤品质参差不齐，有的煤内水含量高，以及无烟煤的助燃起到了很好的作用。该项目以富氧燃烧技术为主要手段，在回转窑中使用28%-30%的富氧空气，提高燃料的燃烧效率，或者使用劣质煤替代优质煤，从而大大降低熟料的生产成本，改善了熟料的品质，降低了熟料中f-cao含量,增加了C3S的含量，提高了熟料的28天强度。北京东方华电科技有限公司新型干法水
5、泥窑炉富氧燃烧节能技术三、富氧燃烧技术概述通常将氧气含量大于21%的空气称为富氧空气，富氧燃烧技术是一项新型的适用于各种工业锅炉（窑炉）的节能集成技术，是根据各种工业锅炉、水泥窑炉、玻璃窑炉的结构特点及燃烧工况、燃烧特性以及燃料特性的不同，采用独特的富氧燃烧技术，将富氧空气送入燃烧区，提高燃烧区域的氧气浓度，提高燃料的燃烧速率，提高火焰温度，达到减低燃料消耗，提高产品产量和质量的综合节能效果。综合节能率5-15%。北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术四、富氧燃烧技术节能机理1 、提高火焰温度、黑度，增强辐射换热用富氧燃烧，一般而言，氧含量提高1%，火焰温度可提高35-45。
6、因火焰温度提高，使燃料燃烧更加充分，从而炉膛中三原子气体（H2O、CO2）的比例明显增加，由于在火焰中能发生强大辐射作用的只有H2O和CO2（只有它们才可以提高火焰的黑度）等三原子气体，故火焰温度和火焰的黑度均随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高，但富氧浓度不宜过高。就目前国内外的综合情况，包括制氧成本、电耗等来说，一般富氧浓度在26-31时为最佳，因为富氧浓度再高时，火焰温度相对增加较少，而制氧投资等费用猛增，相对综合效益反而下降，在过剩空气系数不变时，随着燃烧空气氧浓度的增加火焰温度逐渐增大，当氧浓度达到30%以上，火焰温度趋于稳定不再增大。富氧浓度的提高对辐射热的增加是双重的，既提高火
7、焰的黑度，又提高火焰的温度，而后者对辐射热的影响更大，因为辐射热与火焰的温度和换热面的温度的4次方之差成正比，当富氧燃烧所需的富氧浓度为26-31时，火焰的温度和黑度提高，辐射换热量增强，所以用富氧燃烧能显著节约能源。 北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术2 、加快燃烧速率，促进燃烧充分由于氧气含量的提高，这不仅增加了燃烧反应的反应物浓度，而且增加了活化分子的有效碰撞次数，因此导致燃烧速度加快。富氧燃烧具有较高的火焰蔓延速度，较低的着火温度等。故用富氧燃烧，能够提高燃烧强度，加快燃烧速度，获得较好的热传导，同时由于温度提高了，将有利于煅烧反应完全，从而提高熟料产量和质量。北
8、京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术3 、降低燃料的燃点温度和燃尽温度燃料的燃点温度（即着火点）不是一个常数，它与燃烧状况、受热速度、环境温度和测试方法等有关。用富氧燃烧能降低燃料燃点，提高火焰强度、增加释放热量等。对于固体燃料，如石油焦，镇海石化股份有限公司研究中心测试了不同尺寸的石油焦及飞灰中粉焦的燃点温度和燃尽温度与氧浓度等之间的关系，石油焦尺寸越小，燃点温度越低；而燃尽温度先随石油焦尺寸的减小而明显升高，达到最大值后再显著降低！氧浓度为33%时的燃点比氧浓度为20%时的燃点最小降低40多，最大降低近80；燃尽温度则相差更明显：最小降低140多，最大降低近200。对于飞
9、灰中的粉焦，也就是烟囱里冒的黑烟，即游离碳，用富氧燃烧燃点降低了18.62, 燃尽温度降低125.58，非常有利于燃尽。北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术4、提高热量利用率采用富氧燃烧，可适当减少普通助燃空气的加入量，减少热量损失，提高对热量的利用率；如用普通空气燃烧，当加热温度为1300 时，其可利用的热量为 42，而用26的富氧空气燃烧时可利用热量为56，而且富氧浓度越大，加热温度越高，所增加的比例就越明显，因此节能效果就越好。北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术由于对窑系统所用的煤粉进行了富氧燃烧，所以能够使煤粉在窑内加快燃烧速率，促进煤粉燃烧充
10、分，同时能降低煤粉的燃点温度和燃尽温度，提高火焰温度和热量利用率，这样在同等条件下达到节约生产用煤的目的。适应了劣质煤、无烟煤或烟煤种掺入一定比例的劣质煤煅烧，提高了水泥厂对燃料的使用范围，拓宽了能源采购渠道，从而优化了能源结构，节约了采购成本，提高公司产品的市场竞争力。由于加入富氧煅烧技术，提高了窑内煤粉的燃烧火焰温度和热量利用率，这样就为生产线在同等条件下煅烧较高的KH物料提供了有利条件，从而也为提高熟料的28天强度打下了良好的基础，也就为生产水泥时可多加混合材降低成本创造了条件。新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术窑炉应用效果北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术窑系统加入
11、富氧助燃技术后，加快了煤粉的燃烧速率，使得煤粉燃烧更加充分，这样就有效的避免了窑内还原气氛的存在，从而大大减少了窑内因缺氧产生还原气氛出现“黄心料”的机率。由于本系统能并入一线窑DOS操作系统接口，实现和窑统一中控操作，这就给窑操作员日常操作带来了便利，也为操作员煅烧优质 熟料提供了有利的辅助手段。北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例一北京东方华电科技有限公司新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例一北京东方华电科技有限公司富氧燃烧节能技术，是燃烧领域的二次革命。这项新技术在水泥回转窑上的应用将促进我国
12、水泥工业节能减排的工作，具有重大现实意义，对推进我国建材类炉窑节能改造具有重要示范作用。北京东方华电科技有限公司在2011年10月13日在某国内大型水泥集团4000t/d的水泥回转窑进行富氧燃烧节能实验。试验研究的目的是：（1）研究回转窑一次风富氧率对熟料烧成质量的影响；（2）研究回转窑一次风富氧率对熟料烧成产量的影响；（3）研究回转窑一次风富氧率对熟料烧成能耗的影响；（4）研究并掌握高原地区水泥回转窑一次风富氧率对降低水泥熟料烧成能耗的优化规律，为水泥建材集团的节能减排工作提供重要理论和实践依据。综上，因水泥回转窑富氧燃烧文献报道不多，而且大多基于理论分析，所以进行富氧燃烧工业试验是非常必要
13、的。水泥回转窑富氧燃烧工业性试验具有较高的理论研究和实践指导价值。新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例一北京东方华电科技有限公司空白试验试验 流量测测定现场现场新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例一北京东方华电科技有限公司含氧量测定现场新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例一北京东方华电科技有限公司富氧加入后烧成控制系统截图新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例一北京东方华电科技有限公司回转窑(海拔高度1930 m) 规格: 4.8 72m 能力: 4000 t/d 斜度: 3.5%(正弦) 筒体转速:主传动时 0.3983.981 r/min 窑头煤粉输送罗茨风机 型号： MJL
14、密集成套型 风量： 68m3/min 升压： 62 kPa 转速： 1450r/min 一次风机 型号： PJL500 风量： 261m3/min 风压： 29.4 kPa 转速： 960 r/min富氧节能实验水泥窑炉基本情况新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例一北京东方华电科技有限公司1. 富氧的使用，改善了水泥新型干法窑窑头用煤的燃烧状况，降低用煤量约4%-5%；2. 从窑头煅烧情况上看，氧含量的增加已经明显反映出对窑头燃烧及煅烧情况的改善，尤其是当氧含量达一定浓度时，对煅烧情况的改善更明显，缓解了劣质煤燃烧状况和煅烧状况带来的不足，有一定提产效果；3. 从出磨煤粉工业分析和三天强度
15、来看，煤热值最低时水泥强度最高，同时氧含量的增加窑工况明显好转，煅烧状况得以改善，熟料强度也相应得以改善。（熟料强度与物料成分和煅烧强度有关）实验结论：新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例一北京东方华电科技有限公司经济效益分析：1. 节能减排方面：用煤量减少5%，有助于NOX、CO2减排，相应减少排污费上缴；2. 台时产量提高，降低电耗；根据台产与电耗的关系，台产每提高10%，熟料综合电耗下降5%；本次提产幅度5%，节约熟料综合电耗2KWh，按综合电价0.54元/KWh计算；综合每吨熟料节约成本1.08元。3. 从强度的改善方面来看（煅烧状况的改善所致）：由于影响强度的主要因素为物料成分和
16、煅烧情况的好坏；而前面数据和分析表明成分基本保持一致，对三天的熟料强度结果进行了对比分析，熟料强度由12日的29.6Mpa上升至31.1Mpa，提高1.5MPa，根据水泥出厂控制经验，强度每上升1MPa则混合材掺入量可增加1.5%，而混合材掺入量每增加1%时，水泥成本可下降约1.8元/吨水泥；上升1.5MPa可节约水泥成本约2.7元/吨水泥。新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例二新型干法水泥窑炉富氧燃烧节能技术应用案例二北京东方华电科技有限公司2012年12月我司完成了对金隅集团下属公司琉璃河水泥有限公司2000t/d新型干法水泥窑炉的富氧燃烧节能技改项目。这个技改项目得到了金隅集团各级领导的关注与支持，10月下旬由琉璃河水泥有限公司技术部牵头，富氧燃烧节能项目组成立。2012年12月经过双方近1个月的节能效果测试，我们得到了水泥窑炉富氧
