第一篇：富氧助燃技術開通水泥高效節能新路徑[精選]

富氧助燃技術開通水泥高效節能新路徑

節約資源和保護環境是我國的基本國策，推進節能減排工作，加快建設資源節約型、環境友好型社會是我國經濟社會發展的重大戰略任務。日前，國務院印發《節能減排“十二五”規劃》(以下簡稱《規劃》)，要求各地認真貫徹執行，確保“十二五”期間實現節約能源6.7億噸標準煤等節能減排目標。

我國節能減排形勢極為嚴峻

中央重拳出擊加大管控力度

記者在《規劃》中了解到，由于我國產業結構調整進展緩慢，“十一五”期間，第三產業增加值占國內生產總值的比重低于預期目標，重工業占工業總產值比重由68.1%上升到70.9%，高耗能、高排放產業增長過快，造成結構節能目標沒有實現。

“十二五”時期如未能采取更加有效的應對措施，我國面臨的資源環境約束將日益強化。從國內看，我國能源需求呈剛性增長，經濟社會發展面臨的資源環境瓶頸約束更加突出，節能減排工作難度不斷加大。從國際看，圍繞能源安全和氣候變化的博弈更加激烈。部分發達國家憑借技術優勢開征碳稅并計劃實施碳關稅，綠色貿易壁壘日益突出。全球范圍內綠色經濟、低碳技術正在興起，不少發達國家大幅增加投入，支持節能環保、新能源和低碳技術等領域創新發展，搶占未來發展制高點的競爭日趨激烈。

我國能源利用效率總體偏低。我國國內生產總值約占世界的8.6%，但能源消耗占世界的19.3%，單位國內生產總值能耗仍是世界平均水平的2倍以上。2010年全國鋼鐵、建材、化工等行業單位產品能耗比國際先進水平高出10%—20%。從這些比較的數字中不難看出，我國節能減排工作任重道遠。

《規劃》中指出了我國在節能減排工作中存在的主要問題，其中第一條就是，一些地方對節能減排的緊迫性和艱巨性認識不足，片面追求經濟增長，對調結構、轉方式重視不夠，不能正確處理經濟發展與節能減排的關系，節能減排工作還存在思想認識不深入、政策措施不落實、監督檢查不力、激勵約束不強等問題。

為此，《規劃》中明確要求重點淘汰小火電2000萬千瓦、煉鐵產能4800萬噸、煉鋼產能4800萬噸、水泥產能3.7億噸、焦炭產能4200萬噸、造紙產能1500萬噸。對未完成淘汰任務的地區和企業，依法落實懲罰措施。鼓勵各地區制定更嚴格的能耗和排放標準，加大淘汰落后產能力度。為強化目標責任，國務院每年組織開展省級人民政府節能減排目標責任評價考核，考核結果作為領導班子和領導干部綜合考核評價的重要內容，納入政府績效管理，實行問責制。

為實現節能減排目標，《規劃》中部署了多項措施，實施節能減排重點工程和大力推廣節能新技術是其中要點。在“十二五”期間，我國計劃實施的節能減排重點工程需投資約23660億元，可形成節能能力3億噸標準煤。節能技術是完成節能減排的利器。因此，《規劃》中要求，對節能效果好、應用前景廣闊的關鍵產品或核心部件組織規模化生產，提高研發、制造、系統集成和產業化能力。“十二五”時期產業化推廣30項以上重大節能技術，培育一批擁有自主知識產權和自主品牌、具有核心競爭力、世界領先的節能產品制造企業，形成1500萬噸標準煤的節能能力。

我國節能減排面臨著巨大的挑戰。面對挑戰，《規劃》要求充分認識節能減排的極端重要性和緊迫性，增強憂患意識和危機意識，大力推進節能減排。面對挑戰，溫家寶總理在國務院召開的全國節能減排電視電話會議上曾強調指出：“節能和減排兩個約束性指標，是一件十分嚴肅的事情，不能改變，必須堅定不移的去實現。” 我國水泥行業節能大有潛力可挖

采用富氧助燃新技術可節能5—15%

在《規劃》中，記者多次看到關于對水泥行業節能減排的事項，要求水泥熟料綜合能耗(千克標準煤/噸)要由2010年的115下降到2015年的112。

我國是水泥大國。資料顯示，目前我國擁有水泥企業5563家，2011年全國水泥總產量達20.9億噸，已連續23年位居世界第一。水泥行業能源消耗總量約占全國能源消耗總量的5.6%以上，煤炭消費量占全國煤炭消費量的6.7%以上(2007年數據)。今年1—7月全國水泥產量為11.8億噸。據行業權威人士介紹，今年我國水泥產量仍會創歷史新高，并保持6%—8%的增幅。

水泥產業作為我國主要的高能耗、高排放產業，無疑是工業領域節能減排的重點和難點，其節能減排效果對完成我國能源消耗目標、工業可持續發展起著舉足輕重的作用。因此，進一步加大節能減排力度，發展低碳可循環經濟已成為水泥行業面臨的一項艱巨而緊迫的任務。

《節能減排“十二五”規劃》在節能減排重點工程的改造工程項目中，列入第一位的就是鍋爐(窯爐)改造和熱電聯產。要求實施燃煤鍋爐和鍋爐房系統節能改造，提高鍋爐熱效率和運行管理水平。到2015年工業鍋爐、窯爐平均運行效率分別比2010年提高5個和2個百分點。“十二五”時期形成7500萬噸標準煤的節能能力。

據介紹，在水泥生產中，煤耗基本占到整個熟料生產成本的一半以上，如何降低煤耗直接關系到水泥企業的經濟效益。近幾年來，一種采用膜法制氧的富氧助燃節能裝置，在我國已成功應用于水泥、石灰等行業的回轉窯爐，節能效果十分明顯，可達5—15%，備受業界關注。

2011年4月1日，國內首臺應用于水泥回轉窯的富氧助燃節能裝置在煙臺海洋水泥有限公司正式投入運行。運行當日，煙臺能源監察大隊按照“全氧、富氧燃燒技術改造節能評價方法”進行了測試：在不增加燃料的前提下，爐窯火焰溫度相對提高了200℃。經煙臺海洋水泥有限公司運行對比測試，可節約燃煤11.19%，節能率達到10.03%。

今年7月18日，MZYR-12000富氧助燃節能裝置在河南天瑞集團汝州水泥有限公司日產5000噸的水泥回轉窯上投入試運行。這是目前我國水泥爐窯配備的最大富氧助燃裝置。經效果試驗，爐窯火焰溫度提高了200℃，達到了預期效果。火焰溫度提高200℃，意味著節煤率最少可提高8%以上。日前，該裝置正進行節煤率的運行試驗。

記者在水泥行業調查了解到，棗莊中聯水泥有限公司、都江堰拉法基水泥有限公司等多家水泥企業紛紛與富氧助燃節能裝置企業簽訂安裝協議。

除了水泥產業，富氧助燃節能裝置在石灰回轉爐窯上的節能效果同樣顯著。2009年8月，我國首臺應用于石灰回轉窯的富氧助燃節能裝置在濟南鋼鐵集團耐火材料有限責任公司投入運行，這是我國燃用煤粉、輕燒白云石回轉窯上首次使用富氧助燃節能技術。經運行測試，該公司3×52米燃用煤粉回轉窯在不增加燃料前提下爐膛火焰溫度升高109℃，產品產量增加12.34%，節煤率達到8%。按照日節煤5040公斤計算，一年就可節煤1814.4噸，噸煤按700元計，年節約資金127.01萬元，經濟效益43.2萬元。

理想的節能效果，使該公司又購置了第二臺富氧助燃節能裝置，并在2010年4月投入運行，綜合節能率達8%以上。公司董事長張吉江告訴記者，下一步他們將在公司所有的回轉爐窯上推廣這項節能新技術。公司現有回轉爐窯7座，全部安裝富氧助燃節能裝置后，每年可節約煤12700.8噸，節約資金889.07萬元(煤價按照每噸700元計)，實現經濟效益300多萬元。

今年6月15日，河北龍鳳山爐料廠一臺4×50m石灰回轉爐窯安裝了MZYR-1000富氧助燃節能裝置，經對比測試表明，在不增加燃料前提下，回轉窯火焰溫度相對提高100℃左右，平均達到100℃。石灰噸煤耗降低9公斤，年按300天計，可節約1674噸，煤價按780元每噸，年可節資金130多萬元。

據了解，富氧助燃節能裝置不僅適用于水泥、石灰、冶金回轉爐窯、焚燒爐、冶煉爐等。我國現有各種工業爐窯約80萬臺，年耗用燃料約3億多噸標準煤，其中水泥回轉爐窯每年消耗煤炭2.3億噸。如果富氧助燃節能技術在10%的工業爐窯上推廣使用，平均節煤率按10%計算，年可節約標準燃煤300萬噸，每噸標準煤按980元計算，年可產生社會經濟效益29.4億元。同時還可以減少排放煙氣量4254萬噸，減少排放二氧化碳750萬噸。

被譽為燃燒領域的“二次革命”

富氧助燃技術對節能意義重大

自然條件下一般燃燒需要消耗氧氣來完成。煤炭在工業窯爐的燃燒中因缺氧會導致熱效率低下。常規燃燒中空氣僅有20.9%的氧氣參與燃燒過程，而78%的氮氣則要吸收大量燃燒反應放出的熱量，并作為煙氣排出，造成嚴重的環境污染和能源浪費。

膜法制氧技術屬高分子材料科學，許多發達國家都投入大量人力物力來研究這項技術，它已成為第三代最具發展應用前景的氣體分離技術。膜法制氧、富氧助燃節能技術的誕生，是近代燃燒技術創新的一次重大突破，它結束了千百年來僅靠空氣助燃的歷史，被譽為燃燒領域的“二次革命”，發達國家稱之為“資源的創造性技術”。

富氧助燃技術作為一種新興的產業，市場發展空間巨大，是經濟發展新的增長點。就我國而言，應用膜法制氧、富氧助燃節能裝備的歷程還很短。煙臺華盛燃燒設備工程有限公司是目前國內唯一一家將膜法制氧、富氧助燃節能裝備大型化、產業化的企業。濟南鋼鐵集團耐火材料有限責任公司、河南天瑞集團汝州水泥有限公司、山東煙臺海洋水泥有限公司、河北龍鳳山爐料廠等諸多企業使用的膜法制氧、富氧節能裝置均由這家公司自主研制生產。

記者了解到，近年來，該公司不斷加大科技研發力度，生產的回轉爐窯應用膜法制氧、富氧助燃節能裝置填補了該領域的國內空白;2007年被授予山東省優秀節能新技術新產品獎;2008年榮獲第六屆國際發明展覽會金獎;2009年12月通過山東省科技廳組織的技術成果鑒定，達到國內領先水平;2010年被山東省政府授予2009年度山東省優秀成果獎，并列入“十二五”期間山東省重點節能技術、產品和設備第一批推廣目錄。

據回轉爐窯應用富氧助燃節能裝置的發明者、煙臺華盛燃燒設備工程有限公司董事長姜政華介紹，膜法制氧技術、富氧助燃的燃燒機理是以空氣為原料，通過高分子膜在壓力差的作用下產生出濃度為30%的富氧空氣，再通過助燃裝置將30%的氧氣送入燃燒設備中，使燃料在富氧燃燒中極大地轉化成熱能，大幅提高工業爐窯燃燒效率，由此達到節能之目的。華盛燃燒設備工程有限公司拓寬了應用領域，膜法制氧富氧助燃節能裝置大型化可達24000m3/h，使水泥回轉爐窯徹底改變了傳統用空氣助燃的歷史，開辟了回轉窯燃燒領域的新篇章。

為實現“十二五”節能減排目標，中央在《規劃》中明確要求，加快推廣先進、成熟的新技術、新工藝、新設備和新材料。目前，我國的工業爐窯采用富氧助燃新技術節能率可達5%—15%。并可提高鍋爐出力10%以上。記者了解到，對建材行業的窯爐進行富氧(全氧)燃燒節能改造是國家發改委和財政部重點資金支持的項目。對于水泥行業而言，干法水泥生產線低溫余熱發電項目2013年以后不再支持。因此，“十二五”期間建材行業水泥爐窯技改項目首次把富氧燃燒改造列為唯一項目。

資料顯示，截至2011年年底全國共有干法水泥生產線1513條，熟料設計產能14.37億噸，其中日產熟料4000噸及以上的生產線占56.87%，另有210條在建、擬建生產線，2012年年底新增熟料產能3億噸，使全國熟料產能將達到17.37億噸，需年耗標煤19975.5萬噸。如全部采用富氧助燃技術，按照節煤10%計，年可節煤1997.55萬噸，每噸標煤按980元計，全年可節約資金195.76億元人民幣。減少煙氣排放量163199.84萬Nm3，減少排放二氧化碳4993.88萬噸。

水泥行業專家認為，采用富氧助燃節能裝置是目前工業爐窯和工業鍋爐實現節能減排降耗的重要手段，也是工業爐窯和工業鍋爐節能改造的必由之路。此項技術的成功應用，標志著我國工業爐窯節能改造在科技創新方面達到了新的高度，有著積極的示范作用和重大的現實意義。隨著國家的大力推廣，富氧助燃節能技術有望成為水泥行業繼純低溫余熱發電之后又一新的節能舉措。