富氧煅烧技术在国内大型水泥窑上首获成功

目前,笔者获悉,富氧煅烧技术首次在国内某5000t/d水泥窑上获得成功。据了解,富氧煅烧技术系采用比空气中氧含量高的空气来助燃,可以显著提高燃烧效率和火焰温度,但由于富氧成本较高,多年来未能进入利润较低的水泥行业,长久以来主要是应用在玻璃熔窑和金属冶炼等需要高温操作的行业。随着膜法制氧技术的成熟和利用,富氧成本不断降低,在高温、高煤耗、低利润的水泥行业,应用富氧煅烧技术的时代已经到来。     

水泥窑富氧燃烧技术

<正>富氧助燃技术是近代燃烧的新突破,它是使燃料中的挥发分和未燃烬的碳粒子在富氧中充分燃烧,在不增加燃料的前提下,火焰温度提高100℃~350℃,使燃烧速度加快,热辐射迅速增强的技术。该技术强化燃烧,降低空气过量系数,降低燃烧后的排气量和粉尘量,降低二氧化碳排放,提高燃烧效率,使燃料在富氧燃烧中极大地转化成热能,工业炉窑或工业锅炉采用该技术后,一般     

富氧燃烧的技改

富氧燃烧过程中因氧气含量增加,燃烧速度加快,燃烧过程得到强化,热辐射迅速增强,燃尽率得到提高,有助于提高热效率.同时空气量及烟气量均显著减少,火焰温度、火焰黑度和辐射热均随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高,从而达到节能降耗减排、延长窑运行周期等目的.我公司通过对一线熟料生产线进行富氧燃烧改造,提高了回转窑煅烧的稳定...     

烧成论坛 栏目导读

本期“烧成论坛”栏目带来了四个热点课题的技术成果:富氧燃烧、协同处置、超低排放和智能控制。如何提高回转窑对熟料的锻烧能力,水泥技术工作者十分关注,一直在集中火力、提高火焰温度、提升传热能力上下功夫、想办法。十年前,富氧燃烧技术在其他行业的成功应用,引起我们的重视,并着手研究和实践。结论是:富氧燃烧技术可使火焰温度提高并集中,从而加强火焰辐射传热能力,加速物料分解速度;其带来的效果是:燃煤用得少,熟料质量高,窑皮更稳固。     

富氧燃烧在水泥窑协同处理工业废弃物中的应用

随着社会的发展、城市化进程的加快和人们环保意识的加强,越来越多的生活和工业废弃物需要进行"无害化、资源化、减量化"处理,而水泥窑协同处理废弃物被国际公认为处置工业废弃物的最有效方法。受制于水泥窑型和设备设计上的局限,水泥厂在使用替代燃料或者低热值燃料,以及在协同处置废弃物时,可能造成燃烧不稳定、燃烧带温度偏低、火焰偏长且燃烧不充分、工艺参数波动、生产运行不畅等问题,最终造成熟料质量下降和替代燃料替代量和废弃物处置量的下降。富氧燃烧可以提高燃料燃烧速度,促进煤粉完全燃烧,改善火焰现状和窑炉温度分布,改善窑炉气氛。在稳定水泥窑和水泥熟料质量的前提下,燃烧更多的替代燃料,提高废弃物的处理量。     

氯碱化工厂富氧空气用于水泥窑富氧燃烧的实践

利用氯碱化工PVC厂富余排空氧气,与配套处理电石渣为主的工业废渣水泥厂回转窑煅烧系统相连接,实现煅烧用燃煤富氧燃烧,提高燃料的燃尽率和燃烧温度,达到提高燃烧效率,节省能源,降低水泥生产成本的目的,同时也可以减少废气排放中NOx、CO2等物质的排放量,实现氯碱化工产生配套系统的富氧循环高效利用。     

低温干馏煤气/富氧大当量比燃烧实验及数值模拟研究

在内热式低温煤干馏中,引入富氧燃烧,同时提高煤气当量比,是在维持炉内温度分布基本不变的前提下提高煤气质量的有效途径。通过不同富氧比及不同尺寸烧嘴下的大当量比煤气/富氧燃烧实验结合数值模拟分析,探究了富氧低温干馏中的内热火焰温度分布特性及其受工艺条件和烧嘴尺寸的影响。结果表明:增大富氧比的同时增大燃料当量比可以维持平均火焰温度与空气助燃工况基本一致,但火焰锋面温度受局部当量比及流动条件影响;减小燃料及氧化剂射流的初始速度差,可以减缓组分混合、延长火焰并降低火焰锋面温度;煤气中三种气体按参与反应的速率快慢排序依次为氢气、一氧化碳、甲烷,随着燃烧反应进入湍流混合速率控制模式,组分间的选择性燃烧特征相对减弱。     

辊道窑烧成带富氧燃烧及火焰空间数值模拟

采用FLUENT软件对气烧明焰陶瓷辊道窑烧成带的火焰空间进行数值模拟研究,并对不同氧气浓度下以天然气和炉煤气为燃料时辊道窑烧成带的燃烧特性进行对比.数值模拟结果表明:当燃料种类和燃料量一定时,富氧燃烧可以提高燃烧的火焰温度,随氧气质量分数百分比增加,平均温度呈上升趋势,但35%时有所减少;随氧气质量分数百分比增加,以发生炉煤气为燃料时炉内CO浓度逐渐减少,而采用天然气时,CO浓度逐渐增加;相同气氛下,以天然气为燃料时炉内温度高于发生炉煤气,CO浓度较低.本文结果为辊道窑的富氧燃烧运行提供了有益的参考.     

水泥窑富氧燃烧废气循环碳捕集技术

富氧燃烧技术可以改善水泥窑煅烧环境,二三次风温明显提高,系统煤耗有显著降低,对水泥行业具有一定的碳减排意义.将富氧燃烧的窑尾废气循环富集,提高烟气CO2浓度,可以降低CO2捕集纯化成本.在具体实施上具有一定的可行性,为水泥行业碳减排碳中和提供一种思路.     

氧含量对富氧燃烧玻璃熔窑热工特性的影响

为加深对富氧燃烧玻璃窑炉热工特性的进一步认识,在燃料燃烧计算的基础上,应用改进的充分搅拌火焰空间传热模型,采用数值方法计算研究了氧含量对玻璃窑炉热工特性参数的影响.计算结果表明,随氧含量增加,空气需要量和烟气生成量逐渐降低,理论燃烧温度明显提高;氧含量增加,火焰黑度增大,火焰辐射给玻璃料液面的热量也增大,且增幅显著,表明富氧燃烧确有节能降耗的作用.氧含量改变对窑墙内、外表面温度和通过窑墙的散热损失影响不大.     

论水泥熟料富氧煅烧的效益

钢铁行业、玻璃行业富氧技术的应用,如果说效益显著,那是因为是在转炉、池窑的间歇性生产中取得的,而在连续性煅烧熟料的回转窑中,如何应用富氧技术决不能照此简单推理,而应认真研究。在新型干法窑上,富氧确能加快燃烧,但不是预分解窑工艺的最佳办法;富氧的一次风对提高煤粉燃烧速度有副作用;富氧不能提高分解炉中煤粉的燃烧速度;富氧可提高窑炉热力强度、增产,但不一定节能。工艺上所有业已成功的节能措施尚未用好之前,就用富氧降耗,实属操之过急,甚至是舍近求远、舍简求繁、舍廉求贵。     

高海拔地区水泥窑富氧燃烧技术研究与实践

利用氯碱化工配套企业PVC厂产生的富余外排氧气，与处理工业废渣的水泥厂回转窑煅烧系统相连接，实现煅烧用燃煤富氧燃烧，提高燃尽率和燃烧温度，达到提高燃烧效率，降低热耗，降低水泥生产成本的目的，同时可实现减少废气排放中NOx、CO2等物质的排放量，实现氯碱化工生产配套系统的富氧循环的高效利用。     

耐火材料煅烧过程的节能降耗

通过对耐火材料煅烧过程热耗现状的分析,指出了耐火材料行业的节能降耗,应该从能耗较大的煅烧环节出发,从燃料的选择及炉窑燃烧技术的改进着手,并对包括环保节能型洁净发生炉冷煤气、富氧发生炉煤气在内的相关燃料应用进行了扼要的分析,对炉窑富氧燃烧、蓄热式燃烧技术进行了简要介绍,并提如了燃烧新技术在耐火行业推广应用应注意的相关事宜。     

含AP包覆硼的富燃推进剂燃烧机理研究

通过微热电偶测温和火焰单幅照相技术测试了含硼富燃料推进剂燃烧波温度分布及燃烧火焰结构;用扫描电镜对熄火表面形貌进行了观察,并通过能谱仪进行局部元素分析;对DSC曲线进行积分,得到推进剂的凝相放热量;测量推进剂燃烧的爆热和低压燃速,获得了其低压燃烧特性和一次燃烧放热情况。结果表明,含AP包覆硼的推进剂燃烧更剧烈,推进剂的绝热火焰温度更高,AP包覆硼提高了含硼富燃料推进剂的凝相放热、爆热和低压燃速。初步确定了该类推进剂的燃烧过程,为建立含硼富燃料推进剂燃烧物理模型提供了依据。     

由相关数据考核评价回转窑生产能力

水泥回转窑作为燃料燃烧装置，具有广阔的空间和热力场，可以供应足够的空气，装设优良的燃烧装置，保证燃料充分燃烧，为水泥煅烧提供必要的热量。但燃料在窑内高温、富氧条件下燃烧，NOx等有害成分大量形成，造成大气污染；作为热交换装备，它具有比较均匀的温度场．可以满足熟料生产过程各个阶段的换热要求，     

漫谈富氧煅烧在水泥窑上的应用

目前,水泥行业的环保和成本压力较大,鉴于富氧燃烧的诸多好处,富氧燃烧在其他行业取得好的业绩。在此水泥窑上采用富氧煅烧已成为水泥人的一种期望,就此谈点自己的看法,供同仁参考。     

局部增氧助燃技术在燃煤蒸汽锅炉上的应用

局部增氧助燃技术在燃煤蒸汽锅炉上的应用是局部增氧技术和助燃技术两者的有机结合,通过在燃煤蒸汽锅炉上的实例验证,证明可以提高炉内火焰温度,加快燃料燃烧速度,促进燃烧完全,降低锅炉排烟热损失,提高锅炉热效率,节约能源等。同时可以稳定锅炉炉况、延长炉龄。     

水泥行业CO2排放特征及治理技术研究

本文系统梳理分析了水泥不同种类和各工序的CO₂排放特征，其中，工艺、燃料直接CO₂排放占比达90%，与物料中碳酸盐的含量正相关，与燃料发热量和利用率负相关，电力间接CO₂排放占比约10%，特种水泥由于减少了碳酸盐分解造成的碳排放，总体碳排放量较低。新型干法水泥生产过程可分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个阶段，工艺和燃料CO₂排放主要发生在熟料煅烧阶段，其尾气中CO₂浓度一般在11%～29%。研究分析了碳替代/碳捕集等控碳技术、CO₂资源化利用技术。水泥厂碳替代主要是原料替代、熟料或水泥替代、燃料替代等，可分别实现减碳10%、25%～50%和30%以上；碳捕集主要有富氧燃烧和烟气CO₂捕集，水泥窑富氧燃烧技术有全氧燃烧和分解炉全氧燃烧技术两种。捕集技术主要采用化学吸收法、固体吸附法；在CO₂综合利用方面，针对水泥厂的特殊应用场景，矿化具有较好的应用效果，如采用混凝土养护技术，制备高附加值的微纳米碳酸钙等。     

氧气加入方式对富氧燃烧特性影响规律的数值研究

以一种天然气冲天炉富氧燃烧器为研究对象,并建立了燃烧器燃烧的物理模型和数学模型。利用CFD软件Fluent分别模拟研究了在不同空气和燃料预热温度下两种氧气加入方式对富氧燃烧的火焰温度分布状况、NOx生成量等燃烧特性的影响规律,为以后该类型燃烧器的设计提供了理论依据。     

低热值煤在水泥生产中的应用

低热值、劣质燃料具有高灰份、低挥发份、固定碳含量低、燃点高、燃烧速度慢等特点,在水泥生产中的使用会产生熟料煅烧困难、窑系统运行不稳定以及能耗上升等问题。如何使用低热值和劣质燃料,南方水泥公司的经验是:采用风扫磨进行粉磨,降低煤粉细度;提高二、三次风温,保证煤粉燃烧起火温度;改造预热分解系统,保证煤粉和物料停留时间;选择大推力窑头燃烧器,保证火焰形状控制符合煅烧要求;加强过程控制与操作。