只有站在煙臺華盛燃燒設備工程有限公司生產(chǎn)的富氧設備面前，你才明白何為“重量級”：近30米長的機身長度，十幾噸的噸位重量，這臺被稱為“膜法富氧助燃節(jié)能裝置”的設備書寫了該技術(shù)富氧流量最大的“中國紀錄”。外表略顯粗獷的設備“內(nèi)芯”，卻是細膩十足：這邊空氣進入，那邊氧氣出來，神奇的物理化學反應支持的是15%左右節(jié)能效率的提升。

“膜法制氧、富氧助燃節(jié)能技術(shù)是燃燒領域的二次革命”，幾十年技術(shù)積淀集于一臺設備，通過協(xié)同創(chuàng)新與自主創(chuàng)新最終研發(fā)成功，“富氧助燃節(jié)能裝置”并不缺乏漫長的往事和刻骨銘心的細節(jié)，但對發(fā)明者、該公司董事長姜政華來說，設備的意義并不僅僅是行業(yè)專業(yè)眼中的“國際同類產(chǎn)品的先進水平”如此簡單，更在于它擁有改變?nèi)紵I域的現(xiàn)狀，對當下牽動國人神經(jīng)的節(jié)能減排提供了一劑良方。

用“資源的創(chuàng)造性技術(shù)”膜法富氧燃燒技術(shù)對付霧霾，如何撥開云霧見天日？

“新式武器”亮相

“這是最好的時代，這是最壞的時代，這是智慧的時代，這是愚蠢的時代。”以狄更斯在《雙城記》中的開篇之語形容當下的霧霾治理非常貼切：一方面霧鎖中國，亟待科技發(fā)力；另一方面政府出手，召喚減排新品的出現(xiàn)。而被發(fā)達國家稱為“資源的創(chuàng)造性技術(shù)”的富氧燃燒技術(shù)自然站到了舞臺中央。

2009年底，中國膜法富氧助燃技術(shù)的頂尖之作在華盛誕生，“膜法富氧助燃技術(shù)是近代燃燒領域的新突破，它可使燃料中的揮發(fā)份和沒燃盡的碳粒子在富氧中充分燃燒，極大地轉(zhuǎn)化成熱能，并降低燃燒后的排氣量、粉塵量和二氧化碳。”據(jù)公司董事長姜政華介紹，富氧助燃已成為水泥、建材、鋼鐵、有色冶金、玻纖各種工業(yè)鍋爐（窯爐）的節(jié)能集成技術(shù)。

“新式武器”甫一亮相，注定與眾不同。

2012年8月18日，一種名為“MZYR-12000富氧助燃節(jié)能裝置”在中國企業(yè)500強河南天瑞集團汝州水泥有限公司日產(chǎn)5000噸的水泥回轉(zhuǎn)窯上投入試運行。這是目前我國水泥爐窯配備的最大膜法富氧助燃裝置。

何為膜法富氧助燃？

“氧濃度大于21%、小于40%的氣體稱為富氧助燃技術(shù)”，姜政華向記者揭示了富氧助燃的神奇過程：“當氧濃度大于21%、小于40%的氣體稱為富氧。在燃燒設備最需要富氧的地方局部增氧助燃的過程稱為富氧助燃。”他強調(diào)：“在助燃空氣中沒增加1%的氧氣，則相應減少4%的氮氣，所以富氧燃燒提高燃燒效率，減少廢氣排放是環(huán)保的選擇。”

燃燒是人類獲取能源的主要途徑，世界上80%以上的能源都來自燃燒，而這更是中國以火電為主體的能源現(xiàn)狀。人類通過燃燒獲得能量的同時，也產(chǎn)生了大量溫室氣體和酸性氣體，而這些是造成霧霾的重要原因之一。富氧助燃恰恰是近代燃燒的新突破，它使燃料中的揮發(fā)份和沒燃盡的碳粒子在富氧中充分燃燒，在不增加燃料的前提下，火焰溫度提高100—350℃，使燃燒速度加快，熱輻射迅速增強的技術(shù)。從某種程度上，推廣富氧助燃正是最貼合中國能源國情的“中國道路”。

送給環(huán)保者的一份禮物

人們并沒有想到，安裝在河南天瑞水泥設備上的裝置能夠產(chǎn)生如此之功效。

經(jīng)效果試驗，爐窯火焰溫度提高了200℃，二次風溫提高100℃，節(jié)煤率達到8.18%。通過在線儀表進行測試，該公司加裝富氧助燃裝置后，水泥窯排放煙氣中NOx濃度降低了15.64%，二氧化硫濃度降低了7.71%，同時煙氣流速降低了2.28%，煙氣排放等各項指標達到了設計要求。

“2012年11月25日水泥窯富氧煅燒投入正式運行。從11月25日到12月2日，又進行了192小時的正式有富氧運行觀察，節(jié)煤率達到了10.19%。從2012年11月25日正式投入運行，至2013年1月9日停窯檢修，平均日產(chǎn)孰料提高約200t/d左右，平均節(jié)煤率為10.73%。”使用富氧煅燒后，天瑞集團水泥有限公司總工賈華平如是說，“爐窯操作運行穩(wěn)定；窯內(nèi)熱負荷穩(wěn)定；窯皮穩(wěn)定；熟料質(zhì)量穩(wěn)定并有提高；熟料的外觀顏色明顯改善；有提高熟料產(chǎn)量的能力；不影響低溫余熱發(fā)電工作；向大氣排放的主要指標均呈下降趨勢。”

“填補了該領域的國內(nèi)空白，達到國際同類產(chǎn)品的領先水平。”這是姜政華帶領公司技術(shù)人員研發(fā)設備的科技高度，更是帶給環(huán)保領域一份禮物，“這臺裝置采用了國內(nèi)最新的技術(shù)制造，首次把膜法制氧裝置大型化，為了保障在惡劣環(huán)境下的使用，他們精心設計了自潔式PLC控制空氣過濾裝置，可確保膜組件的使用壽命長達10年以上。同時，該裝置還首次采用了大型集成化膜組件，可使富氧流量每小時達到24000立方米，能滿足日產(chǎn)10000噸水泥爐窯和企業(yè)自備熱電聯(lián)產(chǎn)每小時450噸以下的鍋爐使用。據(jù)了解，局部全富氧助燃技術(shù)的應用，不僅讓工業(yè)爐窯節(jié)能率達到10%—15%，也使設備的性價比更加合理。”

膜法富氧助燃技術(shù)為什么這么��？

減少煙氣排放，減少燃料投入，在“兩頭瘦身”的前提下，富氧燃燒技術(shù)卻能神奇的將燃燒效率和產(chǎn)出大幅度增加，原因何在？

空氣中氧氣的體積含量約為21%，氮氣與極少量的惰性氣體的體積含量約為79%，在燃燒過程中，真正參與燃燒反應的只有約占空氣體積21%的氧氣，而占空氣體積79%的氮氣和惰性氣體不但不能助燃，還會在燃燒過程中帶走大量的熱量，所以嚴重制約了工業(yè)爐窯的熱效率。在工業(yè)爐窯中使用富氧燃燒技術(shù)后，不參與燃燒反應的氮氣量大大減小，因此由氮氣帶走的熱損失也大大減小，節(jié)省了加熱部分氮氣所需的燃料量，還將從根本上改善爐膛內(nèi)部燃料的分布及燃燒狀態(tài)。

燃料在燃燒時因缺氧會導致設備熱效率低下，因此造成了極大的能源浪費。研究資料表明，煤炭（包括油品、天然氣）在氧濃度為26%時燃燒最完全，速度最快，溫度最高，熱輻量強度最大。而膜法制氧、富氧助燃的燃燒機理就是高分子膜在壓力差的作用下，使空氣中的氧氣優(yōu)先通過，送入燃燒設備中，從而提高工業(yè)爐窯內(nèi)氧氣的含量，使燃料在燃燒中最大化地轉(zhuǎn)為熱能，大幅度提高工業(yè)爐窯的燃燒效率，由此達到節(jié)能之目的。

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