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聚焦行业需求持续创新两项石灰生产科研成果再获认证
创新是引领发展的第一动力。唐山金泉冶化科技产业集团旗下“唐山金泉冶化科技产业有限公司”和“唐山金泉成套设备有限公司”（以下简称“唐山金泉公司”）在石灰行业创新方面一贯保持着行业领先性。继2022年08月，唐山金泉公司“TMS中心烧嘴式石灰竖窑（天然气+生物质气+煤炭）”获得行业领先认定后，时隔半年，其“基于TMS中心烧嘴式石灰竖窑喷吹生物质粉技术”及“基于实现燃料混烧及喷吹的双膛竖窑技术”再次获评行业领先。
2022年03月18日，由中国石灰产业学会组织，八位学会行业专家和用户代表组成的鉴定委员会，一致鉴定唐山金泉公司送选的这两项科技成果均达到了行业领先水平。此次唐山金泉公司再获两项行业领先，不仅完善了目前行业亟待解决的难题，也代表着其在着力解决“卡脖子”技术难题上又攻克了两座高峰；也再一次展现出其独特的创新能力和超前的领先性。
据了解，获评的这两项技术实现了多项技术创新：
“基于TMS中心烧嘴式石灰竖窑喷吹生物质粉技术”：该项技术通过利用中心烧嘴为主喷吹生物质粉进行石灰生产，采用新型的炉内中心烧嘴燃烧器与炉外周边燃烧室、蜂窝式余热燃料烘干装置、高温蓄热装置等关键装置的组合应用，解决了助燃空气与生物质粉稀相混合同步输送的功能和生物质粉自燃点火的关键性技术难题。使生物质粉在石灰竖炉内直接高温裂解为热解气体和热解炭黑燃烧煅烧石灰，不但实现了竖窑独立直接喷吹生物质粉生产高活性石灰的目的，而且还实现了气粉双燃生产石灰的目的。该项技术结构简单实用、紧凑，生产效率高，产量高、经济性好。对生物质燃料的深层次利用，减少矿物燃料的使用给环境带来的严重污染，对提高整体石灰生产工艺水平、降低生产成本、提高产品品质，以及在减污降碳、改善生态环境、保障国家能源安全等方面具有重要意义。
在此次成果鉴定会上，鉴定委员会认为：该项目突破了传统石化能源生产石灰的局限，而且能够直接、高效的利用生物质能生产石灰，同时也解决了生物质燃料在石灰竖窑生产中的控制技术难题，实现了高可靠性和实用性，整体技术达到了国际领先水平。
“基于实现燃料混烧及喷吹的双膛竖窑技术”：该项技术能够实现单膛竖窑与双膛竖窑生产功能转换的活性石灰生产工艺及装置，通过发明创造的外置循环烟道、外置烟道式斜向支撑结构、可拆解式喷枪装置、扩延式炉体结构、烟道控制阀、全自动烟道窑外清灰气力输送装置、多点旋转称量式出灰系统等措施，不但达到了独立使用块状固体燃料进行混料式生产，而且实现了双膛蓄热并喷吹煤炭、生物质等粉状燃料和工业尾气、生物质燃气、天然气等气体燃料生产高活性石灰的目的。同时，还解决了传统双膛窑在炉内设置牛腿式支撑及悬挂缸结构的带来的结构缺陷和生产缺陷以及安全隐患等关键性问题。
该发明技术结构简单实用、紧凑，生产效率高，产量高、经济性好。尤其是对传统单膛混料式石灰竖窑改造、提升，对多品种清洁燃料的深层次利用，减少矿物燃料的使用给环境带来的严重污染，对提高整体石灰生产工艺水平、降低生产成本、提高产品品质，降低工程投资等方面具有重要意义。
在此次成果鉴定会上，鉴定委员会认为：该项目改变了传统双膛石灰窑的炉体结构特征，使窑体工艺结构更加简单实用。尤其是实现了烟气循环通道及窑体支撑设置在炉外，解决了传统双膛竖窑在窑内设置牛腿式支撑及悬挂结构可能坍塌造成重大生产事故的关键性问题，消除了因此而带来的生产弊病和安全隐患。还有烟气循环通道气力积灰清除装置及积灰气力输送装置也是典型的工艺创新。
同时，该项技术改变了传统单膛混料式石灰竖窑只能使用单一的块状无烟煤或焦炭等固体燃料的生产方式，可以实现喷吹价格低廉的粉状烟煤和生物质粉燃料，实现效益提升。而且还可以实现单膛竖窑喷吹工业尾气（如：高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、电石尾气等）、发生炉煤气、生物质气等气体燃料，实现环境治理和减碳效益。
更重要的是，该项技术可以把传统单膛混料式石灰竖窑直接改造为双膛式石灰竖窑（技术前提是必须有两座相同窑容积竖窑并且两座窑距离适宜时）。而且在不改变传统燃煤石灰竖窑及燃气石灰竖窑主要工艺结构特征，使大部分单膛石灰竖窑（尤其是唐山金泉公司2019年开始推出的第四代燃煤石灰窑HHA窑型技术）都可以应用本发明的工艺方法和装置，利于工业化推广。
而且，从目前石灰产业发展趋势来看，由于双膛式石灰竖窑是国家支持鼓励项目，传统单膛混料式石灰竖窑改造为双膛式石灰竖窑符合国家环保、节能等政策，避免了传统单膛混料式石灰竖窑被淘汰的命运。
从投资价值分析来看，该项工艺投资低，延续了传统石灰竖窑投资回报率和投资性价比高的特征。与传统单膛混料式燃煤石灰竖窑投资相比，除去增加的动力系统、窑内喷吹燃烧系统及需要增加的煤粉制粉系统等投资外，整个生产系统的投资没有增加。与传统双膛石灰窑投资相比，同等产量下投资有大幅的下降空间。在节省工程成本、提质增效、保护资源环境等方面具有重大的经济及社会效益。
目前，在完成上述两项技术的行业评价后，相关技术也已经完成专利申请工作，无论其工艺原理及实施细则均已经受国家专利权益保护。
编者后语：
上述两项技术的核心点在哪里？我们知道，在国家“控煤减碳”的大背景下，国家支持应用的、最理想的清洁能源是什么？答案是“氢能”！目前在冶金行业已经有富氢炼铁、氢炼钢、氢基还原竖炉等技术投入应用了。可是由于成本问题，作为石灰生产如果采用外购工业化制造的氢能源显然从经济上还是不太现实的。但是，唐山金泉公司在生产实践中发现：采用生物质燃料在石灰窑内直接裂解或者采用气化炉气化后的主要成分就是氢（H），无需走那么多弯路就可以实现“氢能生产石灰”！而且生产石灰时燃烧后无需脱硫和脱销，不但从燃料成本上比煤炭低很多，生产的石灰品质也有很大提高。所以，采用生物质燃料生产石灰是未来极具应用潜力的新能源和可再生能源。另外，从这项新型双膛窑技术来看也是以解决目前单膛竖窑燃料单一、能耗高、产品品质差的关键性问题为主要目的。
所以，上述两项技术斩获权威认可的背后，离不开唐山金泉公司对市场和用户需求的敏锐洞察和超前预判，及其对自主科技的不断探索创新。面对全球疫情及复杂严峻的国内外形势，唐山金泉公司以传统燃煤单膛竖窑改造提升为基本点，以“生态能源”应用创新为发力点，以用户最佳需求为创新动力，不断孵化新的科技成果，践行石灰行业高质量发展之路，致力于让我国石灰产业升级的做法值得肯定。
而且，随着“双碳”国家战略对石灰行业带来的机遇与挑战，新能源转换应用技术及石灰生产新工艺的不断推出，不仅能够大大加快石灰产业实现能源现代化进程，满足石灰行业对优质价廉的新能源迫切需求，又是减少排放、保护环境、实施行业可持续发展战略的需要。
我国石灰行业经过多年调整、提升，目前已进入转型升级实现高质量发展的关键时期。在转型中有“破”更要有“立”。破立并举、边破边立，这是目前石灰产业转型升级的关键路径。这条路，发轫于现实之痛，顺乎于时代之变。如何引领石灰产业链转型、创新石灰产业发展新模式、构建新产业结构，重振石灰行业的新业态，是我们整个行业都需要重视的。面对新形势、新要求，我们要抢抓机遇，趁势而上，以壮士断腕的勇气和决心摆脱陈旧的发展理念，开创从大到强的我国石灰发展新局面。
目前，随着唐山金泉公司“第七代TMS中心烧嘴式石灰竖窑”省级示范项目在辽宁省顺利投产，预示着新能源和新工艺生产石灰技术已经正式进入了推广期。2023年的首批省级示范项目将陆续在山西省、甘肃省、陕西省、黑龙江省、福建省、湖南省及广西、新疆等地陆续实施。
资料编辑：
中国石灰产业学会
网络通联部
2023年03月23日
附：唐山金泉公司部分典型“中心烧嘴石灰竖炉”及“煤电一体化双膛石灰窑”现场照片：
1、2022年及2023年在建项目掠影：
    
2、已经投产“TMS中心烧嘴石灰窑”
（一）、“第六代中心烧嘴石灰竖炉”（2021）
（二）、“第七代中心烧嘴石灰竖炉”（2022）
附：2021年已投产及在建的部分典型国产化双膛石灰窑现场照片：
“唐山金泉技术团队”石灰行业十大贡献
★国内第一座120m³低热值正压煤气石灰竖窑（1992年）
★国内第一座机械化气煤两用石灰竖窑（2006年）
★乌兹别克斯坦首座天然气石灰竖窑（2010年）
★国内最大（当时）单体容积混烧燃煤竖窑（588m³）（2010年）
★国内首座内置对烧套筒石灰竖窑（2012年）
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