水泥行業(yè)是我國國民經(jīng)濟建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)，也是主要的能源資源消耗和污染物排放行業(yè)之一。目前，我國擁有水泥企業(yè)近5000家，產(chǎn)量已連續(xù)多年位居世界首位。2010年全國累計水泥總產(chǎn)量18.7億噸，水泥行業(yè)能源消耗總量約占全國能源消耗總量的5%以上。

    當前我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的重要階段，經(jīng)濟社會發(fā)展面臨著嚴峻的資源和環(huán)境雙重約束。水泥行業(yè)作為我國主要的高能耗、高排放產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排的重點和難點，其節(jié)能減排效果對完成我國能源消耗目標、工業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用。因此，進一步加大節(jié)能減排力度，已成為水泥行業(yè)面臨的一項艱巨而緊迫的任務(wù)。

    采用富氧助燃裝置可節(jié)煤11.19%，節(jié)煤5169噸

    4月1日，一則令我國水泥行業(yè)倍感振奮的消息從山東煙臺海洋水泥有限公司傳來，我國首臺水泥回轉(zhuǎn)爐窯富氧助燃節(jié)能裝置在這里正式投入運行。

    運行當日，煙臺能源監(jiān)察大隊按照“全氧、富氧燃燒技術(shù)改造節(jié)能評價方法”對這臺大型節(jié)能裝置進行了測試。測試表明，在不增加燃料的前提下，爐窯火焰溫度相對提高了180℃—200℃。經(jīng)煙臺海洋水泥有限公司運行對比測試，可節(jié)約燃煤11.19%，節(jié)能率達到10.03%，一臺水泥回轉(zhuǎn)爐窯年節(jié)煤達5169噸。如此顯著的節(jié)能效果令廠方贊嘆不已。

    山東煙臺海洋水泥有限公司始建于1970年，擁有一條日產(chǎn)1000噸熟料的回轉(zhuǎn)爐窯水泥生產(chǎn)線，年水泥生產(chǎn)能力為40萬噸。據(jù)該公司總經(jīng)理楊國榮介紹，投入運行的這臺節(jié)能裝置采用了局部全富氧助燃技術(shù)，每小時設(shè)計氧氣流量為2500立方米，在燃用低質(zhì)煤的情況下，氧氣流量仍可達每小時2700立方米，氧濃度達30%以上。

    這臺富氧助燃節(jié)能裝置是由煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司研制生產(chǎn)的國家發(fā)明專利產(chǎn)品，填補了該領(lǐng)域的國內(nèi)空白，達到國際同類產(chǎn)品的領(lǐng)先水平。該公司董事長姜政華告訴記者，這臺裝置采用了國內(nèi)最新的技術(shù)制造，為了保障在惡劣環(huán)境下的使用，他們精心設(shè)計了自潔式PLC控制空氣過濾裝置，可確保膜組件的使用壽命長達10年以上。同時，該裝置還首次采用了大型集成化膜組件，可使氧氣流量每小時達到20000立方米，能滿足日產(chǎn)10000噸水泥和熱電聯(lián)產(chǎn)每小時450噸以下的鍋爐使用。據(jù)了解，局部全富氧助燃方式的應(yīng)用，不僅讓工業(yè)爐窯節(jié)能率達到10%—20%，也使設(shè)備的性價比更加合理。

    業(yè)內(nèi)專家認為，工業(yè)爐窯和工業(yè)鍋爐采用富氧助燃節(jié)能裝置是目前實現(xiàn)節(jié)能減排降耗的重要手段。首臺富氧助燃節(jié)能裝置的成功運行，標志著我國水泥回轉(zhuǎn)爐窯節(jié)能改造工程又邁上了新的臺階。此舉不僅對進一步大力推進我國工業(yè)水泥爐窯節(jié)能改造有著積極的示范作用，對促進我國節(jié)能減排事業(yè)更具有重大的現(xiàn)實意義。

    富氧助燃被譽為燃燒領(lǐng)域的“二次革命”

    因空氣中只有20.9%的氧氣參與燃燒，其余約79%得氮氣不參與燃燒，而且還帶走大量熱量，會造成能源的極大的浪費。膜法制氧、富氧助燃節(jié)能技術(shù)的誕生，徹底改變了傳統(tǒng)以普通空氣助燃的老式方法，結(jié)束了千百年來僅靠空氣助燃的歷史，被譽為燃燒領(lǐng)域的“二次革命”。

    煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司董事長姜政華是這臺節(jié)能裝置的發(fā)明研制者。他告訴記者，燃料在燃燒時因缺氧會導(dǎo)致設(shè)備熱效率低下，因此造成了極大的能源浪費。研究資料表明，煤炭（包括油品、天然氣）在氧濃度為26%時燃燒最完全，速度最快，溫度最高，熱輻量強度最大。膜法制氧、富氧助燃的燃燒機理就是高分子膜在壓力差的作用下，使空氣中的氧氣優(yōu)先通過，送入燃燒設(shè)備中，從而提高工業(yè)爐窯內(nèi)氧氣的含量，使燃料在燃燒中最大化地轉(zhuǎn)為熱能，大幅度提高工業(yè)爐窯的燃燒效率，由此達到節(jié)能之目的。

    姜政華介紹，在工業(yè)爐窯上，膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置適用于石灰、水泥、冶金回轉(zhuǎn)爐窯、焚燒爐、冶煉爐等。也適用于小型電站鍋爐和工業(yè)鍋爐。近年來，煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司不斷加大科技投入，已研發(fā)出大量擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品，并獲得二十余項國家專利。國家發(fā)明專利產(chǎn)品—膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置于2007年被評為山東省優(yōu)秀節(jié)能新技術(shù)新產(chǎn)品獎；2008年榮獲煙臺市優(yōu)秀節(jié)能成果獎；2008年榮獲第六屆國際發(fā)明展覽會金獎；2010年7月被山東省政府授予2009年度山東省優(yōu)秀成果獎；“十二五”期間被列入山東省重點節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品和設(shè)備第一批推廣目錄。

    記者在山東煙臺海洋水泥有限公司爐窯現(xiàn)場看到，這臺富氧助燃節(jié)能裝置采用了先進的箱式結(jié)構(gòu)，不僅安裝簡單，而且占地面積小。數(shù)字顯示和電腦控制技術(shù)使設(shè)備操作實現(xiàn)了自動化和無人值守。大型板式膜組件的應(yīng)用和全變頻設(shè)計使該裝置不僅可以滿足用戶制取富氧氣體濃度高的需要，而且具有耗電量小、使用壽命長、節(jié)能率高的特點，技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平。