云铜能源回收技术取得重大突破 每年节能折标煤2164.68吨

屈联西

　近年来，云南铜业股份有限公司持续推进技术创新，在节能降耗技术创新方面取得了重大突破，其中三项技术成功应用于实践中，效果显著，每年为云铜节能折标煤2164.68吨。
第一，多氧燃烧技术应用于该公司稀贵分厂转动分银炉，节能减排效果显著。多氧燃烧器的燃烧原理与一般燃烧器有本质区别，它是燃料与纯氧在炉内逐级掺混，混合后均匀分布在炉膛中，进行低温弥漫性燃烧，可以使燃料燃烧得更加完全，能够节约燃料50%左右、减少烟气量50%以上。多氧燃烧器彻底摒弃了普通燃烧器采用空气助燃的方式，提出了三大创新性的燃烧技术：烟气再循环掺混燃烧技术、烧嘴砖保护技术、低温燃烧技术，使工业炉窑没有明显着火点、火焰分布均匀且火焰峰值温度低。
云铜冶金研究院与总厂稀贵分厂经前期技术考察、交流、对比研究后，认为多氧燃烧器的主要优点有：燃烧火焰分布均匀、燃料燃烧完全、能源利用率高和废气排放量低。
因此，该公司最终确定采用多氧燃烧器替代稀贵分厂转动分银炉原有普通空气燃烧器，该技术升级改造项目于2014年9月11日试车，9月20日投料生产，9月22日成功产出银阳极板。该系统经半年多的稳定运行，工艺技术指标已超过预期目标。经生产现场测试，吨银阳极板燃料消耗较传统燃烧技术降低了53%，每年可节能折标煤410.4吨；外排烟气量下降了50％，转动分银炉的工序成本每年节约179.74万元，不但减少了消耗、降低了生产成本，还减少了烟气氮氧化物的排放，节能减排和降低生产成本效果均十分明显。
该项技术的成功应用，标志着云铜转动分银炉燃烧技术已处于国内领先行列。目前，云铜股份正在铜火法精炼阳极炉的区域应用富氧燃烧技术改造工作。
第二，西科公司自主开发的多效蒸发浓缩技术成功实现了生产应用。蒸发浓缩是云铜西科公司回收硫酸锌的关键工艺，蒸汽消耗是其最主要的生产成本支出。为了实现创新创效、降本增效，云铜西科公司科技人员开展了大量的技术调研和资料收集工作，并先后与国内多家相关企业进行技术交流。
经系统分析和研究，科研人员认为现有多效蒸发技术均无法适应西科公司硫酸锌生产时所具有的高酸、高锌、高杂质、成分变化大的特点。因此，急需开发出一种新的高效蒸发技术应用于硫酸锌生产。
为此，该公司成立了攻关小组，通过半年多的自主研发、设计和建设，项目于2014年9月底取得一次性投产成功，截至目前，每生产粗制硫酸锌蒸汽单耗由3.6吨降为1.2吨，与原来的蒸发技术相比，使蒸发效率提高380%以上，每年节能折标煤为850.56吨；蒸汽消耗量下降60%以上，每年可降低蒸汽费用200万元。同时，该项目对蒸汽的压力要求也大大降低，由实施前必须达到2bar以上的蒸汽压力需求降为1bar左右，技术适应性更好。
新工艺采用多效蒸发浓缩工艺，使溶液沸点温度降低，且第一效蒸发出的水蒸汽被用于第二效的加热蒸发浓缩过程，从而实现了热量的再次利用，显著提高了热效率；采用强制循环加热，提高热传递效率，降低了传热阻力。同时，由于采用真空蒸发，蒸发出来的蒸汽被迅速抽走，避免了蒸汽再次冷凝返回溶液，减少了不必要的蒸汽消耗。该技术的研发和实施，为云铜其他物料蒸发浓缩工艺的节能改造提供了良好的借鉴和技术支撑。
第三，总厂硫酸铵蒸发浓缩技术应用实践，生产能力显著提高。该公司总厂硫酸分厂固体硫酸铵系统2013年配合总厂二氧化硫减排治理项目做了局部改造，现有4台单效蒸发器，硫酸铵蒸发器换热面积为85.86m2，配置一台离心机，设计固体硫酸铵生产总能力为22.243t/d。生产的硫酸铵溶液蒸发时间约16h，物料（硫酸铵晶浆或硫酸铵溶液）输送及处理时间约为8h，每生产1吨固体硫酸铵需要消耗约5吨蒸汽，不但蒸汽消耗量大，且由于固体硫酸铵工序蒸汽由转炉的余热锅炉供给，蒸汽压力波动较大，导致蒸发器生产负荷极不稳定，影响到整个系统的生产。
根据云铜西科公司采用多效蒸发浓缩技术所取得的成功经验，总厂使用西科公司所掌握的技术，于2015年1月启动固定硫酸铵蒸发浓缩技术升级改造工作，利用2015年3月停产检修1个月的时间，完成了固体硫酸铵工序扩能改造，使得生产能力明显提高。
采用单效减压蒸发技术，每生产1吨固体硫酸铵需消耗的蒸汽量降低至3.3吨，较改造前降低了34%，相当于每年节能折标煤903.72吨；对蒸汽的压力等级要求已由1.5~2bar降低至0.8bar左右，转炉产生的蒸汽能够稳定固体硫酸铵生产。目前，采用多效蒸发技术项目正在实施，预计今年9月实施完成后，蒸汽消耗将降低至1.8吨，较改造前降低64%，生产效率将进一步提高，该系统年节能折标煤将达到1701.12吨。
同时，该厂正计划将多效蒸发浓缩技术应用到总厂硫酸铜生产中，预计改造成功后，生产1吨硫酸铜蒸汽单耗将由7.3吨降低至3吨，每年将节能折标煤2476.37吨。到2015年底，固体硫酸铵、硫酸铜多效蒸发浓缩技术应用成功后，预计每年将为云铜降低能耗折标煤5438.45吨。
（舒波 华宏全 叶钟林 孙斌）