超低排放势在必行 水泥厂粉尘治理有妙招
压差毎减小400帕，电费一年能节省五六十万。
富氧新猜想：节能非节煤 余热发电有无必要？
2015/11/12 09:59
来源：中国水泥网信息中心 曾家明
富氧燃烧作为水泥工业烧成系统改造升级的一种新思路，带给行业的思考极为深刻，无论是劣质煤替代优质煤，还是淘汰余热发电，开辟余热利用新途径，这一新技术的应用有望为进一步降低水泥生产能耗，并推动行业绿色生产提供重要帮助。......
在环保标准提升以及市场需求下滑双重压力下，水泥工业当前正处于转型升级的关键时期，原有的生产方式和工艺越来越难以跟上时代的步伐。今年1-9月，水泥行业大面积效益下滑，不少企业甚至出现巨亏，除去市场大环境带来的影响，自身成本控制力的欠缺也是重要因素之一。
以业内龙头海螺水泥为例，即便1-9月全国水泥行业利润仅184亿，降幅达到65%，创下多年以来新低，但海螺水泥前三季仍然实现净利润61亿元，占据行业利润总额超过三成。大幅低于业内平均水平的生产成本，是其取得如此业绩的重要原因。
未来国内水泥需求极有可能逐步回落，水泥行业或将迎来一场空前整合浪潮，在此背景下，降低生产成本已经不仅仅是提升经营效益的需要，更是争夺市场份额，关乎企业生存的关键。正因如此，目前越来越多得水泥企业也更愿意尝试新的生产工艺，从生产线的整体优化方面，降低生产成本，而作为水泥生产主要能耗环节，也是最主要的成本产生环节，烧成系统改造首当其冲。
富氧燃烧是近代燃烧技术的一大突破，在钢铁、玻璃等行业的成功应用，已经充分证明了其在强化燃烧，提高燃烧效率，推动产业节能减排方面的突出功效。在水泥工业，由于富氧燃烧可以使燃料中的挥发份和没燃尽的碳粒子充分燃烧，在不增加燃料的前提下，大幅提高火焰温度，因此有望成为行业谋求减少污染，降低生产成本的一个突破口。
富氧燃烧节能≠节煤
虽然富氧燃烧技术一直以来备受业内关注，但一段时间以来，不少企业对富氧燃烧如何通过节能降低生产成本的认识却有着不小的偏差，以至于将节能与节煤等同考虑，而在西亚特工业气体科技（杭州）有限公司（简称：西亚特科技）CEO蔡晖看来，二者却有着根本的差异。
“富氧燃烧对水泥烧成系统的影响应该分为三个层次：首先是节能，其次是降低污染物排放，最后才是节煤。”蔡晖认为，富氧燃烧对于水泥工业的意义在于提升燃烧效率，同时减少空气流量，降低热量损失，从而提升整个烧成系统热交换效率，将煤炭有限的热值充分发挥。
由于热值利用效率的大幅提升，使得水泥厂原来用优质煤才可以达到的熟料烧成效果，利用等量或稍多劣质煤即可实现。因此，蔡晖认为利用劣质煤替代优质煤才是富氧燃烧技术节能理念最直接的体现。
事实上，一直以来国不乏使用劣质煤的水泥企业，但由于燃烧效率不好，导致资源浪费较为严重，同时影响生产效率和熟料质量。利用富氧燃烧解决劣质煤不充分燃烧等问题，不但可以提高熟料强度，更能有效降低水泥生产成本，可谓一举两得。
值得一提的是，目前在我国云贵川等地区大量分布着劣质煤，将劣质煤充分利用也是实现资源综合利用的有效手段。蔡晖告诉中国水泥网记者，富氧燃烧影响水泥烧成系统的三个层次不能改变，节煤的前提应该是利用劣质煤替代优质煤，同时有效降低污染物排放。
余热发电并非不可或缺
经过十余年的发展，水泥窑纯低温余热发电技术已经在全行业得到广泛推广。目前国内新型干法水泥生产线基本上均已配套余热发电系统，有效降低了水泥生产成本，并推进了水泥行业节能降耗的发展。
然而，随着富氧燃烧技术的推广应用，作为余热利用手段之一，余热发电系统的必要性已经受到挑战。以西亚特科技开发的深冷法直送富氧助燃技术为例，该技术利用蒸汽深冷制氧，电耗可以降低50%以上，不但大幅降低富氧燃烧制氧成本，更能将现有水泥生产过程中产生的蒸汽加以充分利用。
众所周知，任何一种能量转换为另一种能量，均不可能达到百分之百，在转换过程中的损失不可避免。因此，现有余热发电系统将余热转化为电能，再将电能运用于生产的做法，虽然可以将水泥生产过程中的余热较大程度利用，但能量转化过程已经相对复杂，加之汽轮机发电本身效率偏低，热量流失实际相当严重。
而相反，将水泥余热蒸汽直接运用于深冷制氧，则转化流程简单，有利于减少不必要的能源损失，相比于转化为电能的做法明显更为高效。有鉴于此，利用蒸汽深冷制氧，再将氧气应用于富氧燃烧，对于水泥企业提高能源利用效率，降低生产成本也将更为有效。
蔡晖介绍说：“现有5000t/d水泥生产线，每小时可以产生7-8公斤/m2蒸汽50吨左右，在二次风与三次风均采用富氧燃烧的情况下，水泥企业产生的蒸汽可能不够用。对此水泥企业可以有两种选择，其一是二次风和三次风不全部采用富氧，其二是与周边火电厂合作，对火电厂放空蒸汽回收利用。”
可见，利用蒸汽深冷制氧，推动富氧燃烧技术应用可以成为水泥企业实现资源综合利用，降低生产成本的另一条思路，但是需要指出的是，一方面当前蒸汽与电力价格倒挂，不符合市场规律；另一方相关政策并不全面，有关部门若能依据资源综合利用，对水泥企业进行适当补助，将有助于该技术的推广应用。
综合而言，富氧燃烧作为水泥工业烧成系统改造升级的一种新思路，带给行业的思考极为深刻，无论是劣质煤替代优质煤，还是淘汰余热发电，开辟余热利用新途径，这一新技术的应用有望为进一步降低水泥生产能耗，并推动行业绿色生产提供重要帮助。
编辑：曾家明
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