柴晓磊   柴增辉   王绪谷

（山西通才工贸有限公司炼铁厂）

摘  要  本论文主要介绍了富氧燃烧技术在山西通才工贸有限公司炼铁厂活性石灰回转窑上的安装应用与实践。富氧燃烧技术是指助燃用的氧化剂中的氧浓度高于空气中的氧浓度（根据实际情况可采用局部富氧和整体富氧）代替空气作为助燃气体的一种高效节能强化助燃技术。根据此机理，结合回转窑生产实况采用在回转窑一次助燃风机出口处增加富氧，压力为28KPa,流量为350m³/h。根据生石灰焙烧理论及氧化动力学可知，助燃空气中的氧含量越高，燃烧气体中的氧含量就越高，氧分子的扩散吸附、传质能力就越强。提高燃烧气体的含氧量是回转窑生产节能降耗的有效途径之一，从2019年10月份投用至今已取得显著经济效益。

关键词  石灰回转窑  富氧助燃  石灰

1  引言

传统活性石灰窑采用空气助燃的方式，因空气中只有20.9％的氧气参与燃烧反应，剩余79％惰性气体不参与燃烧，带走大量的热量，造成热量能耗浪费。只要提高入窑空气中的氧含量可以促进充分燃烧，减少燃烧后的烟气量和二氧化碳，从而提高燃烧效率，便可在保证回转窑内烧成热工温度的基础上，减少煤粉的消耗量，降低生产燃料成本，从而提高热量利用率和降低过量空气系数，同时还可以减少煤粉中的杂质混入活性石灰产品中，提高产品质量。

2  富氧助燃选择

局部富氧助燃技术在传统的固定工业炉窑上应用较多，（国内目前）但在回转窑等动态炉窑上应用不广。随着使用富氧助燃技术后，炉窑内温度有大幅度升高，对燃烧器及窑内耐火材料的耐高温性能、保温性能和对整套设备的热胀冷缩系数都提出了更高的要求。

3  回转窑富氧施工方案

氧气管道支管在主氧气管网上进行连接，采用DN100不锈钢管道接出引至回转窑燃烧器助燃风支管。经减压阀减压后与空气一起被抽进回转窑燃烧器，煅烧介质管网。在管网入口和出口设置快速切断阀和电动调节阀，安装压力表及孔板流量计，按照规范要求对富氧管道管网进行脱脂及氮气吹扫，助燃风管和富氧管道采用环岛进行连接，确保富氧均匀接入助燃风管道。富氧管网控制阀门组布置示意图附后：

富氧管网与助燃风管道采用焊接作业连接，第一道焊缝采用氩弧焊接打底，剩余的焊接作业全部采用不锈钢焊条进行焊接作业，并进行测漏试验。富氧投运试运行期间跟踪记录回转窑热工参数变化，并模拟汇总编写补充热工操作制度。根据热工参数及窑内煅烧监控来看，火焰温度随富氧空气中含氧量增加而升高。当含氧浓度＜30％时，火焰温度上升快；＞30％时，温度上升缓慢，因此，一般含氧浓度控制在28％以下为宜。

实验室状态下提高氧气含量实际火焰温度及炉温的变化如下：

可以看到，随着氧气含量的提高，火焰温度及实际炉温快速升高。

4  回转窑采用富氧助燃技术前后参数对比

山西通才炼铁厂4.5m*63m活性石灰回转窑生产线于2019年开始采用富氧助燃技术，从炼钢厂引入高炉喷吹的氧气，氧气含量不低于95％，作为高含氧气的送入一次助燃管网，一并送入煤粉燃烧器参与燃烧。助燃风分为一次风和二次风，一次风参与快速燃烧，氧气与空气在一次助燃风管网充分混合后，送至专用燃烧器进行燃烧，这样就增加了一次风中的（的）氧含量，从而使窑内高温区域集中，加快了石灰石的分解速度；二次风主要用于冷却石灰，自身被加热后参与燃烧，提高煅烧温度，满足回转窑对石灰煅烧温度的要求。

一次助燃风机在采用富氧助燃技术前后的参数对比如下：

采用富氧技术后，火焰亮度明显变亮，窑皮显著减少，窑头飞灰减少。改造前只能使用热值、挥发分都比较高的烟煤。改造后可以使用热值＞4000大卡、挥发分＞20％的有烟煤。统计改造前后的用煤情况及产量、通过煤仓的称量装置统计每班的总用煤量来计算实际煤耗及标准煤耗：

5  结语

通过实际数据对比发现，提高一次助燃风氧气含量5.32％，可以降低大约15.53％的煤耗，可见富氧助燃对于节能降耗的效果改善非常明显。使用氧气的成本约170元/h,而节约的煤粉价值约470元/h,折合下来每小时约降低300元成本，平均每生产一吨活性石灰成本会降低大约9.6元，为回转窑创造了可观的经济效益。并大幅降低二氧化碳排放，减少对环境污染，回转窑的能源利用率明显提高，为进一步回转窑降本增效奠定了坚实的基础。

经对标先进企业显示，与行业先进指标还有一定差距，仍需要不断进行技术交流和考察，对标学习，吸取先进经验和措施、方法、做好节能、降本增效工作。  

节能降耗、低碳发展、技术创新已经成为企业快速发展的必由之路，只有不断深挖潜能，群策群力，回转窑降本增效将会进一步释放！ 

6  参考文献

[1]  富氧助燃技术在活性石灰回转窑的应用实践

[2]  浅谈石灰回转窑低热值煤气富氧燃烧新工艺