富氧燃烧技术在水泥企业应用的探讨

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1、水泥与混凝土富氧燃烧技术在水泥企业应用的探讨Discussionontheapplicationoftheoxygenenrichedcombustiontechnologyincementindustry干志强（西南水泥有限公司，四川成都610000）摘要：通过对国内几家采用富氧燃烧技术企业的考察，结合水泥企业的现状，提出了富氧燃烧技术在水泥行业应用的一些建议。关键词：富氧燃烧；水泥；节能Abstract：Throughtheuseofseveraldomesticcompanyvisits,co

2、mbinedwiththestatusofthecementindustry,proposedsomerecommendationsoftheapplicationsinthecementindustry.Keyword：oxygenenrichedcombustion；cement；energyconservation中图分类号：YQ172.625文献标识码：B文章编号：1003-8965(2014)01-0031-041富氧燃烧技术概述统，合理调配、使用富氧空气，可以提高燃料的完全燃烧效率，促进

3、劣质煤替代优质煤，有效降通常将氧气含量大于21%的空气称为富氧空低熟料(水泥)的成本。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，将富氧空气送入3空气分离富氧方法燃烧区，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，目前，空气分离富氧方法主要有三种，即深提高产品产量等效果。冷法、变压吸附法和膜法，深冷法由于投资、不适用水泥行业等原因本文不做讨论。表1是对膜2富氧燃烧在水泥行业的发展法和变压吸附法进行的比较。3.1变压吸附方法富氧燃烧技术在很多行

4、业都有着广泛的应用，空气中的主要组份是氮和氧，通过选择对氮富氧空气参与助燃具有节能效果，近年来，水泥和氧具有不同吸附选择性的吸附剂，使氮和氧分行业对富氧燃烧的应用日益关注。离制得氧气。氮气在分子筛上的吸附能力比氧气在对新型干法水泥生产线的能耗指标对标中强，当空气在加压状态下通过装有分子筛吸附剂发现，节能降耗存在一定空间，其中燃料(煤)及的吸附床时，氮气被分子筛吸附，氧气因吸附较少，电的消耗和国际先进水平有较大差距，目前余热在气相中得到富集并流出吸附床，使氧气和氮气发电技术降低了一部分电力的成本，而煤

5、耗大的分离获得氧气。当分子筛吸附氮气至接近饱和后，问题却一直在困扰着企业。相关技术人员认为借停止通空气并降低吸附床的压力，分子筛吸附的助富氧燃烧，构建一个针对回转窑整体的控制系氮气可以解吸出来，分子筛得到再生并重复利用。表1膜法制氧与变压吸附制氧的对比项目变压吸附法膜法2500t/d熟料生产线投资估算在1000万元，2500t/d熟料生产线投资估算在1000万元，投资5000t/d熟料生产线投资估算在1600万元5000t/d熟料生产线投资估算在1600万元吨熟料耗电量一般2.5kwh一般5.0kw

6、h维修费用较低较低含氧气量21%~90%可调21%~30%可调，一般为固定含氧气量使用寿命十年换吸附剂十年换膜（国产、进口有差异）占地面积较大较小31水泥与混凝土两个以上的吸附床轮流切换工作，便可连续生产样的DTG曲线向低温区移动,也就是着火温度降出氧气。（见图1）低，且最大质量损失速率随着氧的体积分数的增3.2膜渗透法加而增大,说明煤的活性随着氧的体积分数的增膜分离法富氧是利用高分子薄膜对氧气、氮大得到增强。煤样燃烧的平均质量损失率也随氧气选择性透过的特性，即透过氧气多，透过氮气的体积分数的增加而

7、增大,这说明随着氧的体积[1]少。这种透过气体的特性称薄膜的透气性。透分数的增加,煤样从开始燃烧到燃尽所需的燃烧过富氧膜组件产生富氧空气，进入气水分离器，时间缩短,煤中易燃物质整体燃烧速率得到提高。再经脱水罐脱水，由增压风机增压后，经富氧预还可看到,随着氧的体积分数的增大,燃烧曲线的热器预热，由管道输送到炉前的富氧喷嘴，再进后部尾端变陡,即煤的燃尽性能提高。人炉膛，参与助燃（见图2）。图1变压吸附富氧机组原理图图3煤在不同氧的体积分数的DTG曲线4.2富氧助燃能提高火焰的绝对温度富氧空气的助燃，直接

8、影响到燃烧温度，在富氧空气状态下，燃料的燃烧温度起了变化。煤炭的低发热值越高，在同等的富氧率情况下，火用损失就越少，煤炭的节约率也就越高。4.3富氧助燃能提高炉内火焰温度在常规燃烧时，空气中仅有21%的氧气参与图2膜法制氧原理图燃烧过程，而约为79%的氮气在吸收了大量燃烧[3]4富氧煅烧技术在熟料生产中的节煤机反应放出的热量后，却作为烟气排出，造成能理源浪费。富氧浓度与火焰温度及相对效益的关系如图4。由于燃料在富氧中能够充分燃烧，热辐射会迅速增强，从而提高了燃料的燃烧