西藏高爭建材股份有限公司成立于2001年1月20日，公司現(xiàn)擁有兩條2000t/d熟料生產(chǎn)線，地處海拔3750m的拉薩市堆龍德慶縣，是世界高原地區(qū)新型干法水泥生產(chǎn)線重要代表之一。
近年來，企業(yè)經(jīng)過多次技改工程后，逐步形成年產(chǎn)200萬噸優(yōu)質(zhì)高標(biāo)號水泥的生產(chǎn)規(guī)模，是目前西藏自治區(qū)規(guī)模最大的水泥生產(chǎn)企業(yè)，同時也是西藏自治區(qū)建材行業(yè)的龍頭企業(yè)。
西藏高爭建材股份有限公司富氧燃燒節(jié)能項目，是聯(lián)合式富氧燃燒技術(shù)在高原地區(qū)新型干法水泥生產(chǎn)線的首次運用。
項目生產(chǎn)規(guī)模為：折合純氧2×3000Nm3/h，建設(shè)單位是西藏高爭建材股份有限公司(以下簡稱：西藏高爭)，由湖南省建筑材料研究設(shè)計院有限公司(以下簡稱：湖南院)總承包建設(shè)。
項目建設(shè)期為10個月，于2015年5月10號開始系統(tǒng)調(diào)試，經(jīng)過兩個多月的調(diào)試， 2015年7月下旬正式投入生產(chǎn)使用，富氧燃燒系統(tǒng)與水泥窯系統(tǒng)工藝順暢，持續(xù)正常運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)狀況穩(wěn)定，于2015年8月25日正式通過竣工驗收。
聯(lián)合式富氧燃燒技術(shù)在高原地區(qū)新型干法水泥生產(chǎn)線的成功運用，這主要源于整個項目規(guī)劃、設(shè)計與建設(shè)過程中，嚴(yán)格遵循西藏高爭“生產(chǎn)可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、節(jié)能提產(chǎn)、技術(shù)先進(jìn)”的指導(dǎo)準(zhǔn)則，湖南院依賴多年對新型干法水泥技術(shù)和富氧燃燒技術(shù)的摸索與研究，將兩種燃燒關(guān)鍵技術(shù)有效結(jié)合，形成互補優(yōu)勢，共同協(xié)力合作的技術(shù)成果。
富氧燃燒車間外景
聯(lián)合式富氧燃燒系統(tǒng) 變壓吸附(VPSA)車間上部
湖南院自主研發(fā)的一種適用于新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯的聯(lián)合富氧燃燒技術(shù)，是高濃度富氧制氧裝置與低濃度富氧制氧裝置兩套系統(tǒng)提供富氧源，高濃度富氧源接入低濃度富氧主管道組成聯(lián)合式供氧系統(tǒng)，分別對窯頭燃燒器凈風(fēng)、送煤風(fēng)、窯頭二次風(fēng)提供富氧空氣，以此達(dá)到有效增加窯頭、窯尾燃燒器的煤粉燃燒效果，改善回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的煅燒環(huán)境的目的，克服新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)煤粉燃燒不充分的不利因素。然而富氧燃燒與水泥窯窯爐的工藝對接方式，是近年來富氧燃燒技術(shù)研究與摸索的研究方向之一，從已有的適用于新型干法水泥的富氧燃燒技術(shù)來看，存在以下幾個問題：
1)只著重窯頭、窯尾燃燒器與富氧燃燒技術(shù)銜接，致力于開發(fā)新型富氧燃燒器;
2)制氧方式較為單一，如煙臺海洋水泥、香格里拉昆鋼水泥采用膜法制氧，都江堰拉法基水泥采用變壓吸附制氧;
3)多采用局部供氧方案，有的僅對窯頭燃燒器提供富氧，有的僅對凈風(fēng)進(jìn)行供氧，有的是直接對分解爐進(jìn)行供氧，而無法全面而高效的改善窯爐煅燒情況。
聯(lián)合式富氧燃燒系統(tǒng) 變壓吸附(VPSA)車間下部
聯(lián)合式富氧燃燒系統(tǒng) 變壓吸附(VPSA)車間下部
湖南院開發(fā)的聯(lián)合富氧燃燒工藝技術(shù)，通過合理、有序、定量的安排燃燒需要的富氧空氣以及與煅燒工藝結(jié)合的方法，有效地解決了上述問題。聯(lián)合式富氧燃燒技術(shù)是以改善燃料的燃燒條件，縮短燃燒時間，實現(xiàn)了燃料的完全燃燒，使窯內(nèi)傳熱速率大幅度提高為目的，進(jìn)而以減少燃料消耗，挖掘窯系統(tǒng)熟料潛在產(chǎn)能，并可與原水泥窯煅燒系統(tǒng)形成無損工藝切換，是高原地區(qū)新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯富氧助燃技術(shù)的首選。
聯(lián)合式富氧燃燒系統(tǒng) 膜法制氧車間內(nèi)景
目前，該套富氧燃燒系統(tǒng)已經(jīng)正常運行22個月時間，經(jīng)歷了西藏拉薩地區(qū)一年四季溫度、氧含量等氣候變化的考驗，富氧燃燒技術(shù)和新型干法水泥技術(shù)工藝無縫銜接，設(shè)備持續(xù)運轉(zhuǎn)正常，窯況穩(wěn)定，節(jié)能提產(chǎn)效果顯著。截止2017年6月底，該項目已為西藏高爭2×2000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線增加熟料產(chǎn)量55萬t熟料，窯頭窯尾喂煤量節(jié)約1.76萬t。眾所周知，西藏自治區(qū)內(nèi)現(xiàn)有新型干法水泥生產(chǎn)線少，水泥長期處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，水泥價格高，西藏高爭全年生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)率高達(dá)90%以上，可以說熟料產(chǎn)量對企業(yè)影響至關(guān)重要。粗略估算，與原先未上富氧燃燒系統(tǒng)的熟料生產(chǎn)線相比，該富氧燃燒項目投運后，每年能為西藏地區(qū)增加水泥36.7萬t水泥，每年直接增加企業(yè)銷售收入3.0億元，同時在企業(yè)減排方面，每年將為企業(yè)減排CO2約2.0萬t，SO2約180t。可見西藏高爭富氧燃燒節(jié)能項目是具有實實在在的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
富氧燃燒車間外景
西藏高爭富氧燃燒項目的成功應(yīng)用，只是富氧燃燒技術(shù)在西藏高爭發(fā)展的一小步，至于如何用好富氧，如何適配不同海拔、不同規(guī)模的熟料生產(chǎn)線，相信還有更加廣闊的發(fā)展空間。
目前，由湖南院總承包的西藏藏中建材股份有限公司4000t/d熟料生產(chǎn)線配套富氧燃燒節(jié)能項目正緊鑼密鼓地建設(shè)中，這也是聯(lián)合富氧燃燒技術(shù)在高原地區(qū)更大規(guī)模的新型干法水泥生產(chǎn)線的實踐應(yīng)用。
水泥企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路，應(yīng)積極鼓勵西藏自治區(qū)、青海、云南、四川、貴州、陜西、新疆各省的高原地區(qū)水泥企業(yè)，共同參與進(jìn)來，共同推進(jìn)我國高原地區(qū)新型干法水泥技術(shù)水平、裝備力量的發(fā)展，為企業(yè)的綠色建材可持續(xù)發(fā)展道路開拓廣闊前景，完成富氧燃燒技術(shù)在我國高原地區(qū)新型干法水泥生產(chǎn)線發(fā)展的一大步，破解高原地區(qū)新型干法水泥窯煅燒不充分的難題。(本文作者：湖南省建筑材料研究設(shè)計院有限公司 李翔)