【正文】 Temperature Airbustion—HTAC或High lypreheated Airbustion—HPAC)亦稱(chēng)無(wú)焰燃燒技術(shù)(Flamelessbustion)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始在發(fā)達(dá)國(guó)家研究推廣的一種全新型燃燒技術(shù)。它具有高效煙氣余熱回收，排煙溫度低于100℃，高預(yù)熱空氣溫度，空氣溫度高于900℃，低NOX排放等多重優(yōu)越性、節(jié)能50%以上，國(guó)外大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，這種新的燃燒技術(shù)將在近期對(duì)世界各國(guó)以燃燒為基礎(chǔ)的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)帶來(lái)變革性的發(fā)展，給各種與燃燒有關(guān)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)提供一個(gè)有效的手段，燃燒學(xué)本身也將獲得一次空前完善的機(jī)會(huì)。該技術(shù)被國(guó)際公認(rèn)為是21世紀(jì)核心工業(yè)技術(shù)之一?！靶顭崾饺紵€原爐”的優(yōu)勢(shì)蓄熱式燃燒還原爐大幅度提高了煙氣余熱回收的效率。使助燃空氣預(yù)熱到了與爐膛溫度接近的高溫(1000℃)，而排煙溫度則降至100℃以下，使煙氣帶走的熱損失為5%左右。從而大幅度降低還原爐煤氣的消耗量，提高了還原爐熱效率，相比傳統(tǒng)還原爐節(jié)能達(dá)50%以上，減少了二氧化碳?xì)怏w及低NOX排放、是節(jié)能環(huán)保的新還原爐燃燒技術(shù)，達(dá)到了節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境的目地。蓄熱式燃燒還原爐形成與傳統(tǒng)燒嘴噴出火焰完全不同的火焰，為高溫下的彌漫燃燒、火焰輻射能力加大、無(wú)局部高溫創(chuàng)造出爐內(nèi)優(yōu)良的溫度場(chǎng)分布，同時(shí)，由于助燃空氣達(dá)到了很高的溫度，燃料的著火和燃燒的穩(wěn)定性得到極大改善，可以使常溫空氣助燃條件下難以燃燒的低熱值等劣質(zhì)燃料得以快速著火并容易形成穩(wěn)定燃燒的條件。從而提高產(chǎn)量，延長(zhǎng)還原爐的使用壽命。采用貧氧燃燒方式，使還原罐的氧化大大降低，還原罐的使用壽命延長(zhǎng)。，公司對(duì)還原爐爐型的結(jié)構(gòu)，燃燒方式，管路系統(tǒng)，蓄熱室做了重新設(shè)計(jì)，又研發(fā)了第三代更為先進(jìn)，節(jié)能，環(huán)保的蓄熱式燃燒還原爐爐型，可比原蓄熱式燃燒還原爐爐型節(jié)能20%以上，爐膛溫度偏差小于5度，產(chǎn)量可提高10%。使產(chǎn)量，質(zhì)量，料鎂比及回收率有了更進(jìn)一步的提高。易威鎂業(yè)白云石的煅燒是采用回轉(zhuǎn)窯煅燒，為了解決煙氣除塵及節(jié)能問(wèn)題，在經(jīng)過(guò)多次的考查和試驗(yàn)后，選用了在回轉(zhuǎn)窯尾部加裝先進(jìn)的豎式預(yù)熱器。8個(gè)推料裝置依次循環(huán)推料以達(dá)到加熱目的，加裝豎式預(yù)熱器使進(jìn)窯石料溫度能預(yù)熱到850℃以上，后煙氣經(jīng)豎式冷卻除塵器，煙氣排放溫度可降底至200℃以下(傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯，排放溫度在650℃以上)，使煙氣帶走的熱損失為8%左右，并可使產(chǎn)量提高10%左右。通過(guò)一系列的技術(shù)改造，易威鎂業(yè)在節(jié)能降耗、環(huán)保方面、取得了顯著的效果，使生產(chǎn)噸鎂焦?fàn)t煤氣耗氣量降至5000m3以下。蓄熱式鎂還原爐是利用高溫空氣燃燒技術(shù)設(shè)計(jì)的一種新型的節(jié)能環(huán)保型鎂還原爐技術(shù)，在我國(guó)尚未實(shí)際應(yīng)用。本次項(xiàng)目由北京恒拓能源與環(huán)境工程技術(shù)有限公司提供技術(shù)，經(jīng)宏富公司近半年的實(shí)驗(yàn)和多次改進(jìn)，目前該技術(shù)已成的還原爐投產(chǎn)后節(jié)能與環(huán)保效果顯著。作為我省一家大型民營(yíng)企業(yè)的同翔金屬鎂有限公司始建于1995年，是全國(guó)最大的原鎂生產(chǎn)企業(yè)。與國(guó)內(nèi)大多數(shù)原鎂生產(chǎn)廠(chǎng)家一樣，同翔公司一直以“皮江法煉鎂工藝”進(jìn)行生產(chǎn)。然而，該工藝存在的資源和能源消耗高、技術(shù)提升慢、產(chǎn)出率低，而且環(huán)境污染較嚴(yán)重等問(wèn)題，已成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。為此，同翔公司專(zhuān)題研究“皮江法煉鎂工藝”綜合利用，將目光鎖定在優(yōu)化工藝、節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)上?！　≡凇捌そ掓V工藝”流程中，還原爐是金屬鎂冶煉中應(yīng)用數(shù)多、能源消耗大和作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的生產(chǎn)設(shè)備，因此也是改造潛力最大、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的關(guān)鍵所在。2003年，同翔公司自行設(shè)計(jì)了配備自動(dòng)換吸系統(tǒng)裝置的蓄熱式還原爐，將蓄熱體“移植”到還原爐上。經(jīng)過(guò)3個(gè)月運(yùn)行試驗(yàn)后，技術(shù)人員驚喜地發(fā)現(xiàn)，在同等產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，該還原爐節(jié)能效果明顯并能有效控制還原過(guò)程中的污染排放。　　其工作原理是：在還原爐上分別設(shè)置兩個(gè)充滿(mǎn)蜂窩狀陶瓷蓄熱體的蓄熱室。在換向系統(tǒng)的作用下，通過(guò)間隔一定時(shí)間有序進(jìn)出兩蓄熱室的風(fēng)量進(jìn)行熱交換；使得改造前由爐壁吸附和煙道排出的無(wú)功熱值，經(jīng)蓄熱體一呼一吸的換吸作用而在蓄熱室內(nèi)儲(chǔ)存，同時(shí)又隨著兩蓄熱體之間相互有序的風(fēng)量換切，再連續(xù)不斷地輸入爐膛內(nèi)與新的煤氣混合燃燒?！　∪绱?，在周而復(fù)始的風(fēng)量換切和熱交換中形成了高溫空氣燃燒的還原環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了煤氣充分燃燒、極限回收余熱、減少?gòu)U氣排放等節(jié)能降耗目標(biāo)?！　⌒顭峒夹g(shù)在還原爐上的應(yīng)用，使得爐中形成的燃燒空氣達(dá)到1000℃以上，而排煙溫度降至150℃以下，余熱的回收利用達(dá)到了極限。僅此一項(xiàng)技術(shù)，%，還原循環(huán)時(shí)間減少了半個(gè)小時(shí)，大幅降低了煙氣的排放濃度和排放量，達(dá)到了國(guó)家環(huán)保要求。按照該公司年生產(chǎn)金屬鎂10萬(wàn)噸計(jì)算，每年至少可節(jié)煤55萬(wàn)噸，并使噸鎂生產(chǎn)成本降低1000元以上?！　〗刂?007年底，該公司已投入大量資金陸續(xù)完成了200臺(tái)蓄熱式煤氣還原爐，234臺(tái)可控式煤氣煅燒爐（豎窯）的全面改造等。該公司在本企業(yè)內(nèi)迅速推廣綜合利用技術(shù)以來(lái)，不但減少了污染和能耗，而且實(shí)現(xiàn)了增收超過(guò)3000萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目為環(huán)保改造項(xiàng)目，項(xiàng)目的建設(shè)不但具有很好的經(jīng)濟(jì)效益更具有很大的社會(huì)意義。本項(xiàng)目的建設(shè)能夠大量的節(jié)約煤資源，減少了熱能損失，提高了燃料的利用率，更使得原本排放到大氣中的煙塵等污染大大減少，從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)說(shuō)變廢為寶減少了浪費(fèi)，且節(jié)省了大量的燃料方面的投入；從社會(huì)意義上來(lái)說(shuō)大大減少了污染物的排放并且節(jié)省了有限的資源，為自然環(huán)境的維護(hù)和社會(huì)良好的發(fā)展起到了自己的作用。因此本項(xiàng)目的建設(shè)很有必要，并且希望能夠盡快實(shí)施。（1）委托書(shū)：（2）廠(chǎng)家提供的基礎(chǔ)材料；（3）某省環(huán)保局《環(huán)保專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目可行性研究報(bào)告基本內(nèi)容》；項(xiàng)目目標(biāo)及效果分析(1)國(guó)家發(fā)改委第40號(hào)令發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)》，2005年12月2日。本技改工程通過(guò)爐窯工藝改進(jìn)，燃煤改燃?xì)?、利用回轉(zhuǎn)窯煙氣余熱分解白云石、還原爐蓄熱交換工藝、射流真空技術(shù)屬于資源節(jié)約綜合利用技術(shù)與環(huán)境保護(hù)，本《可研》中建設(shè)的爐窯改造節(jié)能降耗工程，屬鼓勵(lì)項(xiàng)目。（2）國(guó)務(wù)院頒布《關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問(wèn)題決定》1996年8月，明確規(guī)定技改項(xiàng)目，要提高技術(shù)起點(diǎn)，采用能耗物小，污染物排放量少的清潔生產(chǎn)工藝。本項(xiàng)目運(yùn)行后，可以降低原料消耗，減少污染物排放，特別是某處于SO2 嚴(yán)重污染區(qū)，減少SO2排放，推行新的生產(chǎn)工藝符合國(guó)家政策。（3）某省發(fā)展改革委發(fā)布的《某省產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2006年本）》2006年1月6日，本項(xiàng)目屬于產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)項(xiàng)目。 某省是全國(guó)乃至世界生產(chǎn)鎂及鎂全金最大的省份和地區(qū)，鎂業(yè)在某省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整計(jì)劃中，與不銹鋼和鋁為主的新材料一起被列為重點(diǎn)扶持的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一，已成為某省第三大出口創(chuàng)匯產(chǎn)業(yè)，對(duì)某經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。某省鎂工業(yè)的根本優(yōu)勢(shì)來(lái)源于豐富的礦產(chǎn)資源、廉價(jià)的能源以及低成本冶煉技術(shù)的采用。某省普遍采用皮江法煉鎂工藝，單位投資成本和運(yùn)行成本低于其他鎂制取工藝；同時(shí)，由于白云石、煤炭及其他相關(guān)原料價(jià)格便宜，所以，某鎂生產(chǎn)總成本較低，形成了某省鎂的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 某縣八達(dá)鎂業(yè)有限公司作為某縣鎂冶煉企業(yè)一個(gè)具有典型性的企業(yè)，現(xiàn)有的較為傳統(tǒng)的平窯煅燒工藝，平窯煅燒產(chǎn)生大量高溫?zé)煔饨?jīng)除塵器除塵后直接外排；煅燒后的高溫煅白經(jīng)簡(jiǎn)單敞開(kāi)工降溫后，送入制備車(chē)間；還原爐精煉爐型結(jié)構(gòu)不盡合理，爐窯煙氣經(jīng)沉降室降溫初步沉降后，經(jīng)除塵器除塵后排放；真空熱還原需要真空滑閥泵消耗大量的電能；較為落后直接燃煤工藝，環(huán)保措施不徹底。 本工程建成后，還原爐、煅燒爐由燃煤改燃?xì)猓自剖褵韶Q窯改為回轉(zhuǎn)窯，還原爐改為蓄熱式還原爐，利用回轉(zhuǎn)窯高溫?zé)煔夂挽寻赘邷仡A(yù)熱空氣、改變真空方式，以及完善環(huán)保措施，具有較大的節(jié)能效果和環(huán)保效益。每年節(jié)約標(biāo)煤45048噸，使得該項(xiàng)目節(jié)能效益更加顯著。,環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯。某作為全國(guó)重要產(chǎn)煤區(qū)使地方經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期依賴(lài)以煤為能源的生產(chǎn)模式。企事業(yè)單位受這種模式的影響，造成了能耗大、污染大、發(fā)展滯后的局面，直接限制了企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。本項(xiàng)目燃煤改燃?xì)?、?shí)施爐窯技術(shù)改造、改變真空方式，使用采用熱交換技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行控制，提高節(jié)能利用效率，減少污染物排放，降低了生成本，采取減污、降耗、節(jié)能的生產(chǎn)方式是企業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，符合國(guó)家發(fā)改委《產(chǎn)車(chē)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄《（2005年本）》的相關(guān)政策要求，屬于產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)項(xiàng)目，從產(chǎn)業(yè)政策、清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展角度分析是可行的。、達(dá)標(biāo)排放、減少排污和治理效果本工程工藝方案已經(jīng)有成功的運(yùn)行范例，且該工藝技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理。大型回轉(zhuǎn)窯、預(yù)熱解窯、高溫煅白冷卻器、還原爐爐及蓄熱交換系統(tǒng)改造、射流真空工藝、二段式煤氣發(fā)生爐在鎂行業(yè)雖是新設(shè)備，但經(jīng)過(guò)連續(xù)試驗(yàn)和類(lèi)似鎂行業(yè)使用，運(yùn)行效果非常理想。本工程建成后，每年節(jié)約標(biāo)煤45048噸。工程改造技術(shù)方案項(xiàng)目改造前，在運(yùn)行過(guò)程中存在燃燒方式不合理、爐窯結(jié)構(gòu)落后、真空提取能耗高、節(jié)能措施和環(huán)保措施不完善。本次治理項(xiàng)目主要針對(duì)八達(dá)鎂業(yè)平窯煅燒工藝不做調(diào)整，不涉及本項(xiàng)目的建構(gòu)筑物維持現(xiàn)狀，生產(chǎn)設(shè)備擴(kuò)充和無(wú)關(guān)本項(xiàng)目和土建工程不進(jìn)行羅列。本次節(jié)能改造項(xiàng)目包括以下內(nèi)容：178。 豎窯改回轉(zhuǎn)窯178。 還原爐改雙蓄熱式還原爐178。 精煉爐改雙蓄熱式精煉爐178。 燃煤改燃?xì)?78。 機(jī)械真空泵改蒸汽射流178。 原料車(chē)間改造178。 自動(dòng)化控制系統(tǒng)建設(shè)及配套設(shè)施設(shè)備等工程建設(shè)。 鎂業(yè)有限公司借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)工藝結(jié)合本公司實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)通過(guò)不斷的技術(shù)改造，公司所有的生產(chǎn)鎂產(chǎn)品的工廠(chǎng)均采用焦化廠(chǎng)的排放煤氣，應(yīng)用先進(jìn)的蓄熱技術(shù)及回轉(zhuǎn)窯豎式預(yù)熱器使能耗降低至噸鎂消耗焦?fàn)t煤氣5000m3以下。采用高風(fēng)溫燃燒技術(shù)節(jié)能50%1．公司位于某省某縣郭家莊鎮(zhèn)柏林村，交通運(yùn)輸較為便利。 本次爐窯改造技術(shù)升級(jí)工程式只在項(xiàng)目范圍內(nèi)進(jìn)行，不涉及該項(xiàng)目的維持現(xiàn)有建筑物，不做調(diào)整。項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括：a)回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)：64m，、8mb)雙蓄熱還原爐及燃燒系統(tǒng)：13臺(tái)雙蓄熱還原爐，26m3蓄熱體c)雙蓄熱精煉爐及燃燒系統(tǒng)：3臺(tái)雙蓄熱精煉爐、6m3蓄熱體d)射流真空系統(tǒng)：10臺(tái)28000/LS射流真空泵、e)煤氣制備系統(tǒng)： 二段式煤氣發(fā)生爐本次新建項(xiàng)目主要為回轉(zhuǎn)窯（回轉(zhuǎn)窯、預(yù)熱分解窯、豎式冷卻器）、雙蓄熱還原爐及燃燒系統(tǒng)、射流真空系統(tǒng)、煤氣制備系統(tǒng)等建設(shè)，所用土地較為平坦，無(wú)明顯高差，結(jié)合地形合理確定標(biāo)高，滿(mǎn)足生產(chǎn)和運(yùn)輸要求，力求填挖土方平衡，減少生態(tài)破壞。廠(chǎng)區(qū)污水排放采用暗溝排放式，排入廠(chǎng)內(nèi)污水處理系統(tǒng)。廠(chǎng)區(qū)雨水排放采用地面排放式，排入廠(chǎng)區(qū)外排水溝。廠(chǎng)區(qū)道路、廣場(chǎng)采用混凝土路面，防止起灰、揚(yáng)塵污染環(huán)境。為了美化廠(chǎng)區(qū)環(huán)境，利用建筑物四周，道路兩旁種植樹(shù)木、花卉、草坪，形成三級(jí)綠化體系，創(chuàng)造優(yōu)美、舒適的生產(chǎn)環(huán)境，充分體現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)風(fēng)格。2．現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施現(xiàn)狀（1）生產(chǎn)工藝流程本次金屬鎂爐窯改造技術(shù)升級(jí)節(jié)能減排項(xiàng)目仍采用熱還原法冶煉金屬鎂，改造范圍為燃煤改燃?xì)?、爐窯改造、改變真空方式，余熱交換技術(shù)、煤氣制備。主要生產(chǎn)過(guò)程包括白云石煅燒、配料、粉磨、壓球、還原、精煉、清洗包裝以及輔助工序等環(huán)節(jié)，與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝基本一致。生產(chǎn)過(guò)程包括預(yù)熱、熔化、精煉保溫、鑄錠、表面處理等環(huán)節(jié)。金屬鎂工藝流程及污染物排放分別見(jiàn)下圖?，F(xiàn)生產(chǎn)工藝流程圖（2）主要工藝裝置、原輔材米消耗及公用工程設(shè)施 A主要生產(chǎn)選型現(xiàn)有工程主要設(shè)備明細(xì)表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)及規(guī)格數(shù)量1平窯1412（座）2還原爐34支/座20（座）3電力真空泵50（套）4循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括冷卻塔\泵5（套）5堿洗塔N煙塵:96%,NSO2:75%2（臺(tái)）6鄂式破碎器φ2504004（臺(tái)）7球磨機(jī) m3（臺(tái)）8壓球機(jī)φ6002502（臺(tái)）9精煉爐3（臺(tái)）10精煉鍋㎡3（臺(tái)）11鑄錠模4（套）12酸洗池113變壓器250KVA214地磅20t115其他提升機(jī)、清水池B原輔材料消耗生產(chǎn)使用的原輔材料、包裝材料及用量詳見(jiàn)下表。序號(hào)原材料名稱(chēng)噸產(chǎn)品消耗（t）年消耗量（t）1白去石161920002硅鐵150003螢石粉180042溶劑13205硫磺粉486硫酸24金屬鎂生產(chǎn)采用熱還原法生產(chǎn), 白去石為原料，硅鐵和少量螢石為輔料。先將原料白云石破碎后置于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒,使原料中的碳酸鈣、碳酸鎂失二氧化碳化為氧化鈣、氧化鎂；再按一定比例加入還原劑硅鐵和催化劑螢石于煅燒后的白云石中，將三者混勻磨成干粉高壓制球，置于還原爐內(nèi)加熱。耐熱鋼罐物料中炎焰加熱下呈熔融狀態(tài)，硅鐵中的硅原子將氧化鎂中的鎂離子還原為金屬鎂，高溫下金屬鎂呈氣態(tài)，冷卻后結(jié)晶生成粗鎂，加入2溶劑經(jīng)精煉后生成金屬鎂。煅燒工藝10～40mm的白云石原料經(jīng)篩分由大傾角皮帶輸送機(jī)送入豎式預(yù)熱器頂部料倉(cāng)。豎立預(yù)熱器受料倉(cāng)中物料經(jīng)加料管送入預(yù)熱器箱體內(nèi)。白云石在預(yù)熱箱體內(nèi)緩慢下移，并經(jīng)10000～11000C的窯尾熱氣預(yù)熱到9000C左右?；剞D(zhuǎn)窯通過(guò)安裝在爐窯部燒嘴，向窯內(nèi)提供高溫預(yù)熱源，高溫煅燒使用白云石在1150～12000C發(fā)生的MgCO3熱分解反應(yīng)。煅燒1150—12000CCaCO3MgCO3 CaO+Mg0+CO2生成金屬鎂還原所需的Mg0、Ca0。煅燒后的白云石在豎式冷卻機(jī)內(nèi)冷卻，冷卻空氣由二次風(fēng)機(jī)提供。二次機(jī)機(jī)提供的冷卻空氣一方面把進(jìn)入冷卻器的煅白溫度降至1100C以下，同時(shí)該冷卻空氣也被加熱至7000C以上，作為燃燒系統(tǒng)的助燃空氣。冷卻后的煅白經(jīng)豎式冷卻機(jī)下部的振的卸出，經(jīng)由板式輸送機(jī)及斗式提升機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至儲(chǔ)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存。 預(yù)熱器出來(lái)的煙氣，直接進(jìn)入布置進(jìn)行除塵，經(jīng)除塵后的廢氣粉塵含量低于80mg/NM3，完全滿(mǎn)足國(guó)家環(huán)保有關(guān)要求。白云石輸送設(shè)備的皮帶輸送機(jī)，設(shè)有皮帶廊來(lái)進(jìn)行密封。白云石篩分及煅燒白云石儲(chǔ)存系統(tǒng)設(shè)有脈沖袋式除塵器，有效了