据最新权威资料显示,我国现有煤炭可采储量共2000亿吨,按每年平均开采25亿吨计算,80年之后中国将没有煤可挖了,我们的子孙后代究竟靠什么代替煤炭作燃料?人无远虑,必有近忧。能源是经济可持续发展的重要因素,节能环保是企业求生存谋发展的必由之路。党中央国务院反复强调建设资源节约型和环境友好型社会,目的是要解决日益严重的潜在能源和环境危机。只有充分认清这个问题,构建和谐社会才有了基础。
1 保灵牌节能增效剂的开发
1.1 “保灵”品牌的由来
保灵牌节能增效剂,原为保灵牌节煤添加剂,是应用在煤炭的燃烧中,它使粉煤加剂经粘结后高压成形(称洁净型煤),改变其原始由表及里的燃烧方式,而由里及表。在剂的作用下,使内燃温度高于外燃温度,从而实现了洁净燃烧。使炉渣中的含炭量由原来不加剂的15%以上,降低到加剂后的1%以下,既减少了煤炭的消耗又实现了环保。
“保灵”牌节能增效剂是本人的专利产品,命名时择用宝玲的谐音。顾名思义,加剂后保证能灵。为此,用于2005年5月在国家工商局注册了“保灵”牌商标。
1.2 “型煤”燃烧的启示
我们在研究中发现水泥料球原始的煅烧过程与没有加剂的型煤燃烧过程非常相似。由于主要是靠热辐射完成球体的煅烧,球体越大残炭就会越多。可是,加剂之后却发现,无论球体大小只要在同一个温度带,它们都是从里向外的受热,只要表面是火红的,其心部也一样的鲜红,这说明球体受热的均匀取决于剂的作用。煤球加剂后检测其灰渣的含炭量低于1%,而不加剂则超过15%。煤球中90%是煤炭,不加剂则烧不透,水泥生料球90%则是以石灰石和粘土为主,煤炭只占10%,不加剂就可想而知了。因此,煤球的燃烧与水泥料球的煅烧并无可比性。
(1)永大厂。我们从2004年5月开始,经过多次试验后,率先在湖南省澧县永大水泥厂获得了成功。立窑水泥加剂3天后:节煤15%,立窑产量提高15%,由于易烧性好,熟料的易磨性也好,电耗下降,比表面积容易提高,水泥磨产量提高10%,烟气变白,看火工人反映窑上没有臭味了,粉尘的排放也明显减少了。经计算,减去剂的成本,加剂比不加剂每吨水泥成本降低15.6元。由于节煤在水泥厂只是一个方面,更多的是获得了综合效益。因此,从那以后,节煤添加剂就改成了“节能增效剂”。
(2)铜仁厂。2005年1月,我们在贵州铜仁地区水泥厂加剂3天后节能环保效果更为明显:停在工厂院里的车上再没有粉尘了,窑面工作环境明显改善,看火工非常高兴。几个月后,当厂领导决定把剂停用与不加剂再对比效果时,工人们都表示“不加剂就给我们加钱”。
(3)桃北厂。2004年12月5日,我们在桃源县桃北水泥厂,用石煤和煤矸石代替优质煤和粘土加剂烧水泥获得了成功。将石煤比例增加至25%,优质煤只占3%,生产出的熟料比加剂前多掺15%混合材,每吨水泥降低生产成本20多元。水泥出磨即出厂供应大型建筑工地,受到客户好评。不但厂区环境好了,水泥厂附近村民们也不告状了,曾是全国人大代表的刘永山董事长说:“是保灵牌节能增效剂使我们山沟里的空气变好了,我盼望有记者现在来采访。”
(4)三江厂。2005年3月,我们应广东省韶关三江水泥厂庞玉驹厂长之邀,为该厂提供加剂技术,经过两个多月的反复调整应用劣质高硫煤,使该厂的节能环保指标跨上了新台阶。特别是水泥厂周围的居民感受到了用剂给他们带来的清新空气,为环境友好奠定了基础。中国建材报头版对此曾经有过报到。2005年8月18日我们在长沙成立了长沙市保灵建材助剂有限公司,开始了更大规模的技术推广工作,取得了可喜的成绩。
(5)大推广。2006年4月,我们开始在海南省推广节能增效剂,先后在八一、天涯、叉河、农垦石碌等厂应用,取得了较好的效果,各厂都反映节煤明显,出窑熟料强度增加,熟料温度低,挤压机表面不脱皮,水泥磨产量提高、电收尘温度低,保证了设备的正常运转,大大减少了设备的维修费用,使水泥生产成本降低。水泥厂和居民的环境得到了改善,体现了资源节约和环境友好的精神。
为了满足广大用户的要求,给立窑水泥厂提供更多的方便,2006年9月19日我们在北京成立了北京炭宝科技发展有限公司,顾名思义,保灵牌节能增效剂是“炭中之宝”。我本人任公司董事长、总经理兼法人代表。并开始了更广泛的技术服务工作。
2 保灵牌节能增效剂的产品性能
保灵牌节能增效剂,是一种能改变煤炭燃烧方式的核心技术,它是由多种化工原料组合而成,理论上是以燃烧学为主导,涉及多学科、多门类的高科技产物。使不同低热值的煤在燃烧区内产生大量的高能混合可燃气体,使可燃烟尘和有害气体在高温下发生化学反应,生成参与协助燃烧的多种物质。燃烧中增加了火焰的长度、密度和面积,从而提高了煤炭的热效率,达到了节能增效和环保的目的。
3 保灵牌节能增效剂的节能原理
立窑水泥的生产由于存在生料成球不均和受采用半干法耗热的影响,熟料质量不稳定、生产成本过高等问题。因此,在立窑生产中既节能降耗又可提高熟料质量,是科研工作者多年攻关的课题。
3.1 燃料中挥发分的充分利用
在立窑煅烧中燃料以近1:9的比例配制成球后入窑煅烧,近10%的燃料煤的燃点一般为260-400℃;在与近90%以石灰石为主的原料均化后制成的生料球的燃点上升到700-800℃。燃料煤中热量主要由固定碳和挥发分两种物质产生,立窑煅烧过程中在近200℃时挥发分物质便开始挥发,而此时料球尚在预热带,因缺少火焰挥发分随水蒸汽一起排出,风量越大热损失越大。节能增效剂针对这一特点在<200℃时,提供充足的易燃气体加快引火速度,促使挥发分等可燃物质加快化学反应而提前燃烧,减少了热损失,同时也有效地降低了生料的燃点,实现急烧,表现为上火速度明显加快,烟气浓而白。