正压膜富氧燃烧技术推动水泥行业降本增效节能减碳

水泥中国水泥网信息中心 2024-11-29

富氧燃烧的节能效果是影响投资效益及回收期的关键。富氧燃烧技术关键是制氧技术＋燃烧技术，而节能效益的体现在于燃烧技术。

近年来，在“双碳”目标、市场需求收缩、成本压力下，水泥企业节能降碳技术改造步伐加快。企业实施节能降碳技术改造，既能降低生产成本、提高企业竞争力，还能达到节能降耗的目标，可谓是一举两得。富氧燃烧便是助力企业节能降碳、增产增效技术之一。

富氧燃烧不是个新技术，在国外及其它行业应用已经多年，但鉴于制氧系统的技术改造投资、制氧成本以及富氧燃烧的节能效果等多方面考虑，这一技术在水泥行业一直未得到广泛的应用。

杭州海大机械设备有限公司（以下简称“海大公司”）副总经理、总工陈长城指出，富氧燃烧的节能效果是影响投资效益及回收期的关键。富氧燃烧技术关键是制氧技术＋燃烧技术，而节能效益的体现在于燃烧技术。水泥窑富氧燃烧如何发挥富氧在水泥煅烧中的作用，涉及的因素很多：有煤炭的热值及相关成分，配料方案改变，燃烧器的适应性及调整，冷却机的运行调整、一次风的流量及压力调整等等，不同的水泥窑需要窑操做深入的探索，找到最佳节能点。富氧燃烧只有达到一定的节能效果，使节能效益＞生产成本＋财务成本＋固定资产折旧，该技术才能得到广泛应用与推广。

陈长城介绍，海大公司采用正压膜富氧技术进行富氧助燃技术改造，技术上成熟可靠，改造投入适中，制氧系统运行及维护成本低，操作简便，节能效果明显，能够显著降低水泥生产过程中的能耗和碳排放，提高熟料质量，同时降低企业的生产成本。

正压膜富氧燃烧技术除富氧产品用于助燃外，其副产品——富氮气体仍作为压缩空气重新应用于水泥生产；另外，通过优化燃烧过程，提高能源利用效率，减少不必要的能源浪费。这一技术的应用，不仅减少水泥生产过程中的碳排放，还能为企业带来了显著的经济效益，进一步提升企业的竞争力。

据了解，海大公司成立于2003年，深耕压缩空气净化、设计、生产及节能改造领域20余载，2021年开始专注富氧燃烧技术在水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料、锅炉等行业的应用研究。海大公司掌握的正压膜法制氧技术，核心在于利用压缩空气中不同气体通过正压膜具有不同的渗透率，借助压力差驱动，氧气优先透过、富集，从而制得35%～45%含氧量的富氧空气。正压膜制氧富氧技术凭借其制氧功耗极低（每立方米仅需0.07Kwh，吨熟料电耗在1.5kwh/tcl以内）、膜组寿命长、运行稳定可靠、操作简便以及具有显著的节能效果等优势，备受工业发达国家的赞誉，被誉为“资源的创造性技术”。

陈长城介绍，海大公司的水泥企业富氧节能项目目前已应用于央企——南方水泥某基地，项目在实施过程中，海大公司秉持着“最小干预、最大效益”的原则，确保在不改变原有压缩空气输气管路系统及生产工艺的基础上，额外搭建富氧制氧系统。

这一设计策略不仅提升了系统的灵活性和可靠性，还确保了在富氧系统遇到任何故障时，压缩空气供气系统能够迅速切换回原有的输气系统及生产工艺，窑头燃烧也可随时切换回大气助燃，从而维持生产的稳定性和可靠性。

项目自合同签约至系统投运，耗时仅三个多月，在随后的富氧助燃系统调试过程中，系统节能效果、产品质量及系统电耗增加等情况都逐步得到验证。该富氧燃烧系统投运后，熟料3天强度提升 ≥ 0.5 Mpa，熟料28天强度提升 ≥ 2 Mpa，吨熟料系统电耗增加在 ≤ 1.5 kwh/tcl以内，节标煤在 ≥ 4 kg/tcl以上，熟料产量有所提升。

海大公司富氧技术设备选用的正压制氧膜为韩国进口产品，该膜的使用寿命在8～10年，最长甚至可达15年；膜的制氧效率在半年内衰减到95%后不再衰减，持续保持95%的制氧效率。陈长城表示，未来海大公司将不断深入膜法富氧技术研发和系统优化，为更多水泥企业带来实实在在的节能降碳效益，助力行业绿色转型。

编辑：戴冬虞

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