柴曉磊   柴增輝   王緒谷

（山西通才工貿有限公司煉鐵廠）

摘  要  本論文主要介紹了富氧燃燒技術在山西通才工貿有限公司煉鐵廠活性石灰回轉窯上的安裝應用與實踐。富氧燃燒技術是指助燃用的氧化劑中的氧濃度高于空氣中的氧濃度（根據實際情況可采用局部富氧和整體富氧）代替空氣作為助燃氣體的一種高效節能強化助燃技術。根據此機理，結合回轉窯生產實況采用在回轉窯一次助燃風機出口處增加富氧，壓力為28KPa,流量為350m3/h。根據生石灰焙燒理論及氧化動力學可知，助燃空氣中的氧含量越高，燃燒氣體中的氧含量就越高，氧分子的擴散吸附、傳質能力就越強。提高燃燒氣體的含氧量是回轉窯生產節能降耗的有效途徑之一，從2019年10月份投用至今已取得顯著經濟效益。

關鍵詞  石灰回轉窯  富氧助燃  石灰

1  引言

傳統活性石灰窯采用空氣助燃的方式，因空氣中只有20.9％的氧氣參與燃燒反應，剩余79％惰性氣體不參與燃燒，帶走大量的熱量，造成熱量能耗浪費。只要提高入窯空氣中的氧含量可以促進充分燃燒，減少燃燒后的煙氣量和二氧化碳，從而提高燃燒效率，便可在保證回轉窯內燒成熱工溫度的基礎上，減少煤粉的消耗量，降低生產燃料成本，從而提高熱量利用率和降低過量空氣系數，同時還可以減少煤粉中的雜質混入活性石灰產品中，提高產品質量。

2  富氧助燃選擇

局部富氧助燃技術在傳統的固定工業爐窯上應用較多，（國內目前）但在回轉窯等動態爐窯上應用不廣。隨著使用富氧助燃技術后，爐窯內溫度有大幅度升高，對燃燒器及窯內耐火材料的耐高溫性能、保溫性能和對整套設備的熱脹冷縮系數都提出了更高的要求。

3  回轉窯富氧施工方案

氧氣管道支管在主氧氣管網上進行連接，采用DN100不銹鋼管道接出引至回轉窯燃燒器助燃風支管。經減壓閥減壓后與空氣一起被抽進回轉窯燃燒器，煅燒介質管網。在管網入口和出口設置快速切斷閥和電動調節閥，安裝壓力表及孔板流量計，按照規范要求對富氧管道管網進行脫脂及氮氣吹掃，助燃風管和富氧管道采用環島進行連接，確保富氧均勻接入助燃風管道。富氧管網控制閥門組布置示意圖附后：

富氧管網與助燃風管道采用焊接作業連接，第一道焊縫采用氬弧焊接打底，剩余的焊接作業全部采用不銹鋼焊條進行焊接作業，并進行測漏試驗。富氧投運試運行期間跟蹤記錄回轉窯熱工參數變化，并模擬匯總編寫補充熱工操作制度。根據熱工參數及窯內煅燒監控來看，火焰溫度隨富氧空氣中含氧量增加而升高。當含氧濃度＜30％時，火焰溫度上升快；＞30％時，溫度上升緩慢，因此，一般含氧濃度控制在28％以下為宜。

實驗室狀態下提高氧氣含量實際火焰溫度及爐溫的變化如下：

可以看到，隨著氧氣含量的提高，火焰溫度及實際爐溫快速升高。

4  回轉窯采用富氧助燃技術前后參數對比

山西通才煉鐵廠4.5m*63m活性石灰回轉窯生產線于2019年開始采用富氧助燃技術，從煉鋼廠引入高爐噴吹的氧氣，氧氣含量不低于95％，作為高含氧氣的送入一次助燃管網，一并送入煤粉燃燒器參與燃燒。助燃風分為一次風和二次風，一次風參與快速燃燒，氧氣與空氣在一次助燃風管網充分混合后，送至專用燃燒器進行燃燒，這樣就增加了一次風中的（的）氧含量，從而使窯內高溫區域集中，加快了石灰石的分解速度；二次風主要用于冷卻石灰，自身被加熱后參與燃燒，提高煅燒溫度，滿足回轉窯對石灰煅燒溫度的要求。

一次助燃風機在采用富氧助燃技術前后的參數對比如下：

采用富氧技術后，火焰亮度明顯變亮，窯皮顯著減少，窯頭飛灰減少。改造前只能使用熱值、揮發分都比較高的煙煤。改造后可以使用熱值＞4000大卡、揮發分＞20％的有煙煤。統計改造前后的用煤情況及產量、通過煤倉的稱量裝置統計每班的總用煤量來計算實際煤耗及標準煤耗：

5  結語

通過實際數據對比發現，提高一次助燃風氧氣含量5.32％，可以降低大約15.53％的煤耗，可見富氧助燃對于節能降耗的效果改善非常明顯。使用氧氣的成本約170元/h,而節約的煤粉價值約470元/h,折合下來每小時約降低300元成本，平均每生產一噸活性石灰成本會降低大約9.6元，為回轉窯創造了可觀的經濟效益。并大幅降低二氧化碳排放，減少對環境污染，回轉窯的能源利用率明顯提高，為進一步回轉窯降本增效奠定了堅實的基礎。

經對標先進企業顯示，與行業先進指標還有一定差距，仍需要不斷進行技術交流和考察，對標學習，吸取先進經驗和措施、方法、做好節能、降本增效工作。  

節能降耗、低碳發展、技術創新已經成為企業快速發展的必由之路，只有不斷深挖潛能，群策群力，回轉窯降本增效將會進一步釋放！ 

6  參考文獻

[1]  富氧助燃技術在活性石灰回轉窯的應用實踐

[2]  淺談石灰回轉窯低熱值煤氣富氧燃燒新工藝