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节能减排突破

參考: Exchange Magazine | 照片: Fredrik Schlyter | 文本: Per-Ola Knutas

能源消耗减半、炉内温度更加均衡、工作环境改善这些只是芬斯蓬通过在熔炼炉中使用富氧燃烧取代空气燃烧取得的部分成果。

过去,芬斯蓬在生产过程中习惯使用电力或空气燃烧来加热熔炼炉。用电加热在上世纪五、六十年代是个不错的选择,因为当时瑞典电价便宜。但是,电价在上世纪八十年代开始攀升,一部分熔炼炉被新式燃料熔炼炉所取代。这种熔炼炉的特点是采用回热炉技术,利用废气来预热燃烧所用的空气,从而提高能效。

Anders Johansson是芬斯蓬战略研发部的工艺技术高级顾问。他解释说,上述情况在上世纪九十年代再度发生改变,“当瑞典开始实施更为严格的氮氧化物排放新法规,我们决定投资改造那些空气燃烧熔炼炉,使其采用富氧燃烧技术。”

富氧燃烧技术目前在制铝产业中得到较为广泛的应用,也被用于生产不锈钢和玻璃。该技术通过燃烧氧气与甲烷/丙烷的混合物,产生出超过2,000摄氏度的火焰温度。

Johansson说:“通过这种方式,我们的燃烧过程更为清洁。燃烧过程中无需使用氮气,那样会产生烟气和氮氧化物排放。这样做的额外好处是,我们无需再清洁蓄热式烧嘴的氧化球,工作环境得以改善。”

富氧燃烧的其他好处还包括炉内温度变得更加均衡、铝金属的熔化速度加快等。这种熔炼炉不需要频繁维护,意味着运营成本随之减少。

Johansson说:“富氧燃烧批评者有时指出氧气价格不菲,但我们认为总体来说利大于弊。”

芬斯蓬的富氧燃烧熔炼炉

M0146号熔炼炉(1990年安装)
产能:27吨
熔铝速度:每小时6吨
燃烧炉功率:4兆瓦
能耗:550千瓦时/吨

M0144号熔炼炉(2012年安装)
产能:40吨
熔铝速度:每小时8吨
燃烧炉功率:7兆瓦
能耗:650千瓦时/吨

炉内最高允许温度:1,250摄氏度

氮氧化物排放量测量值:50毫克/兆焦耳至80毫克/兆焦耳之间(远低于100毫克/兆焦耳的欧盟标准)

通过富氧燃烧,燃烧过程更为清洁。燃烧过程中无需使用氮气。
- 战略研发部的Anders Johansson

芬斯蓬在2012年增装了一台富氧燃烧熔炼炉,事后证明采用这项技术对工厂来说是一大幸事。现如今,熔化每吨铝消耗550度电到650度电,而使用传统的空气燃烧技术熔化每吨铝需要消耗800到1,200度电。

Johansson说:“耗能减半意味着,我们通过降低能耗成本每年节约500万到800万瑞典克朗(1瑞典克朗约合0.79元人民币)。”

由于Johansson和同事以及气体公司AGA持续不断地改善并调整生产流程,近年来芬斯蓬的能耗曲线稳步走低。

Johansson说:“我们的长远目标是实现两台富氧燃烧熔炼炉熔化每吨铝的能耗降到500度电。”