采取多种措施降低窑炉生产造成的资源浪费和环境污染问题是我国多年来推动工业企业转型的主要策略之一,随着我国工业化生产的不断发展壮大,工业污染问题不容小觑。
目前,国外在工业节能生产领域的技术研发和运用已经取得了显著的成功,但我国起步较晚,在这块领域还存在诸多问题有待改善。如何对国外先进经验加以吸收利用,大力推进工业窑炉的节能优化进程还需“走三步”——
第一步:新型环保能源做燃料
钢铁、水泥及建材等传统工业生产对煤炭和石油的依赖程度较高,但该类能源的价格不断上涨已然超过企业的承受范围,加上该类能源在燃烧过程中存在废气大、废渣多且燃烧不全面的诸多弊端,十分不利于环境保护及企业可持续发展。为了缓解该项问题,各国都致力于新型能源材料的开发和应用。目前而言,生物能源是以成本低廉且极高普遍性成为了最受认可的替代性能源。
近年来,新型生物燃料受到全球工商业界的广泛关注。生物燃料主要是通过对机体自身能够利用光合作用制造能量的有机物加以开发利用,从中提取出可以被有效利用的能源的一种新型可再生能源。在该能源的制造过程中,无论是动植物还是微生物都可被利用到能源的开发和制造。
目前,国外主要以开发乙醇物质来作为新型能源。与其他生物能源相比,其具有多样性且较容易获取,秸秆、动物粪便……都可以成为制备原料。而且,通过生物转换技术所制造出来的能源可以有沼气、乙醇等多种表现形式,这对于五花八门的工业制造行业而言等同于有了更多选择,更利于新能源的推广。另外,新型生物能源的生产和制造过程中,还能有效带动相关生产行业的发展,不仅降低了工业生产成本,还同时使得工农业废物得以循环利用,真正实现了变废为宝。
第二步:新型燃烧技术
有了新型环保能源作为窑炉燃料,还需要先进的燃烧技术。
据中国报告大厅发布的《2011-2016年中国工业炉行业市场深度调研及投资风险评估报告》了解到,富氧燃烧技术是以助燃空气中氧含量超过常规值得一种高效强化燃烧技术。富氧燃烧技术能够降低燃料的燃点,加快燃烧反应速度,促进燃烧完全,降低过量空气系数,减少燃烧后的烟气量,从而提高热量的利用效率。
与其他燃烧技术相比,富氧燃烧技术更适合应用于高温工业炉,如金属加热炉和玻璃溶化炉等,有资料表明锻造加热炉若采用23%~25%的富氧空气助燃,可节省1/4的燃料。
第三步:提高工业余热有效回收利用
在已投运的工业企业耗能装置中,原始设计未被合理利用的显热和潜热,包括高温废气余热、冷却介质余热、废气废水余热及高温产品和炉渣余热等。根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。由此看出,余热回收是工业进行节能改造的一大重要环节。
目前主要利用方式包括:利用余热锅炉产蒸汽或者加热导热油直接利用,利用换热器预热助燃空气,还有通过余热锅炉产蒸汽并利用蒸汽汽轮机发电以轧钢加热炉为例,轧钢加热炉的出炉烟温1000℃左右,在烟道内设置高效空气和煤气预热器对助燃空气和煤气进行预热,可将空气预热到600℃,煤气预热到300℃,吨钢燃耗可降低0.3GJ。
经过一段时期“三步走”优化策略的实施,当前我国工业炉窑的技术水平已经有了显著提高,但从整体上看,国内工业炉在节能减排方面还存在巨大的发展空间。我国工业污染并非一日之寒,要想真正改头换面,与发达国家并肩,还有待努力。
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