前 言
我国是世界第一耗能大国，能源利用率仅为33%。GDP单位能耗是世界平均水平的3.1倍，亚太经合组织的4.3倍，日本的9倍。因此寻求新型能源，节约和合理利用能源，走循环经济道路势在必行。
为实现资源、经济、环境的可持续发展，国家“十一五”规划中明确要求单位生产总值能源消耗在“十一五”期末要降低20%；国务院《能源中长期发展规划纲要（2001— 2020年）》、《节能减排“十二五”规划》---四、（一）节能改造工程-- “节约和替代石油”中“开展交通运输节油技术改造，鼓励以洁净煤、石油焦、天然气替代燃料油“。将石油焦列入国家鼓励和支持企业使用的高效节油产品。财政部、国家发改委（财政【2007】371号）文《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》给予节约重油按每吨标煤折算奖励250元。
高能粉干粉即是以石油原焦为主原料经加工改性后适应于玻璃的成品粉体燃料。
高能粉是以石油焦为主要原料，配合生物质等经合成深加工制备而成作为燃料可替代油，其中石油焦是石油提炼过程中最末端的“废料”，因此高能粉代油、代气节能是典型的循环经济。
锅炉行业是一个高能耗高污染行业，在成本中燃料成本约占35%~50%。由于行业生产用燃料成本占总成本的比例较高，严重削减公司利润。因此，使用相对廉价的替代燃料，有利于公司降低成本、增加收益、提升产品的市场竞争力。目前高能粉节能技术已成功的运用于玻璃企业替代重油、天然气等，年燃料费用节约效益非常显著，同时也积极响应了国家“十二五”规划的节能降耗的重大国策。
高能粉是适用于玻璃窑、锅炉等具有显著节能效益的新型代油、代气燃料。
1、石油焦资源
目前全球石油焦产量为7000万吨/年，随着国际原油重质化、劣质化比例增大，原油深度加工的进展，石油焦产量不断增加。未来几年将达到1亿吨/年。国际市场仅印尼等亚洲国家每年可供应中国的数量应大于1000万吨/年。随着国际油价的不断攀升，炼油厂对原油提炼采取“吃干榨净”的模式，使得石化中间产品减少，最末端副产品（石油焦）增多，石油焦产量将随之被放大。
中国已进入重化工时代，随着能源需求的不断增加，仅2005年我国进口原油就达1.3亿吨以上，我国自产原油1.81亿吨左右，按原油提炼产出石油焦35%计算，我国自产石油焦约6000万吨/年以上。
2、高能粉作为燃料运用于锅炉的技术
2.1高能粉
石油焦是一种多孔结构状、非极性碳氢化合物，是炼油厂延迟焦化的产物，是石油家族的最末端产品。
作为燃料应用于锅炉上的高能粉是以石油焦为主要原料，经脱水、破碎、除铁杂质，配以生物质能，再经专用设备超细研磨达到特定的粒度级配制备而成的粉末状固体，在此基础上对细度、含硫、热值等进行调配而成COK高能复合粉，从而满足锅炉燃烧要求。
高能粉粉成分:碳含量约89%，H、O占5%，添加剂1%，其它元素含量5%
高能粉粉基本性能
| 项目 | 热值 | 挥发份 | 灰分 | 含硫 |
| 指标 | 8000kcal/kg | 12.0% | ≤0.5% | ≤0.5% |
2.2高能粉粉与重油燃烧特性比较
高能粉粉、重油工业分析和元素对比 %
挥发分 灰分 固定碳 C H O 其它元素 热值kcal/kg
高能粉 8-12% 0.28 87.1 89 3.9 1.1 6 8000
重油 99.5 0.2 0.5 86 10 0 4 9600
高能粉与重油的碳氢元素含量相当，热值接近、灰分低，发热量和火焰的清洁度与重油的燃烧效果相近，满足窑炉的工艺要求，对产品质量的影响作用与重油一样。
重油等燃料以挥发分燃烧为主，着火迅速、易燃；高能粉以固定碳燃烧为主、着火难、但焦粉燃烧火焰的的黑度系数高，高能粉火焰的辐射能力比重油的要强，应用在熔窑中在一定程度上提高火焰空间的热辐射。这些热交换包括热辐射和热对流两种传热方式，其中90%的热量传递是辐射传热，所以高能粉实际单耗量要比以热值计算的用量要少。
2.3高能粉的燃烧及控制
高能粉是一种粉状固体燃料，在窑炉上的燃烧经由雾化、焦粉与全氧气混合吸热、挥发分挥发燃烧、碳粉燃烧、燃烬五个阶段完成。其可燃性、燃烧温度控制、火焰性质控制是高能粉粉在窑炉上应用的关键技术。
2.3.1可燃性
一种燃料的可燃性主要包括着火、稳燃、燃烬三个方面。高能粉主要是以固定碳的燃烧为主，确切的说是一种表面燃烧，难点燃；而煤等其他燃料的燃烧是一种分子活化—挥发分燃烧和碳燃烧的结合，着火迅速，易点燃，两者差别较大。
高能粉由特制的两相流输送系统送至燃烧器，焦粉经良好的空气雾化后以高速紊流进入窑炉，在与适温氧气混合的过程中，通过炉内辐射和对流受热及添加剂作用被迅速加热至着火，焦粒中的挥发分燃烧，而后是焦粒表面强烈燃烧放热。
高能粉在窑内的燃烬率主要是由燃料在炉内的停留时间与完全燃烧总时间的关系决定的，燃料在炉内的停留时间是由燃料雾化速度决定的。燃烧时间与碳粒半径的平方成正比，与反应气体的初始浓度成反比，其他参数是经验常数。所以燃烬率的关键点就落在了高能粉粉的粒度和雾化质量上，雾化质量已经有专有喷枪保证。我司已经研制出了在180目到800目不同级配的高能粉粉，可以根据实际窑炉的状况选用最优的配比，保证燃烬率和火焰的长度和刚度。火焰的长度和刚度都与粒度成正比，所以在熔窑上不是粉的粒度越小越好，我公司经过数百次试验筛选出了特定粒度级配比，依此制备的高能粉粉其全氧燃烧的燃烬率已经达99.98%，火焰的清洁度与重油的燃烧效果一样，且满足生产对火焰长度和刚度的要求。
高能粉燃烧过程由气力输送、雾化喷粉、焦粉与适温全氧混合吸热和炉内辐射吸热、挥发分燃烧、碳颗粒燃烧、燃烬六个阶段组成。
2.3.2燃烧温度控制
熔窑非常重要的要求就是炉内温度稳定，造成温度不稳定的原因主要是燃料发热量、燃料质量、燃料喷粉量的控制和雾化效果这四点。为保障炉内温度可控与稳定，实践中针对窑炉的工况，对输送设备及其运行参数、管路系统进行了无数次改进，依此研制出适用于玻璃专用的气固两相流输送设备、流化装置及焦粉全氧专用燃烧器，可以较好满足实际需要。
2.3.3火焰性质控制
火焰的质量直接影响到燃烧效果，因此高能粉粉单单能烧是远远不够的，要求火焰必须有一定长度、刚度和亮度。我们通过针对不同的窑炉，研制特定的高能粉粉的细度、粒度配比以及特制相应的燃烧器、相应的配风参数，控制火焰减少黑心、保证长度、提高刚度等。
2.3.3.1减少黑心
黑心是因为火焰中心燃料没有得到及时加热和充分燃烧而出现的，主要取决于燃料的雾化质量，通过调节专用燃烧器旋流撞击雾化风量，就可以明显减少黑心。
2.3.3.2保证火焰长度
火焰长度主要由高能粉粉级配、输送气压和雾化压缩空气的压力和燃烧速度决定的。在选定了高能粉粉的级配后，通过改变输送气压力或雾化气压力可以灵活控制火焰长度。
2.3.3.3提高火焰刚度
火焰刚度也就是雾化射流的刚度，通过调节专用燃烧器的旋流雾化风量和射流速度可进行灵活调节。
2.4点火
燃高能粉炉窑一般不希望燃燃停停，希望一年四季不停使用，如中途停止超过12小时，就需要再次点火。首先是新窑炉的烤窑，需按操作规程点火烤窑，中途点火参照规程执行。其次对点火一般可采用天然气或柴油点火。一般来说用户可配置简易点火装置，当然也可考虑当做助燃或切换使用配置较好的喷油或燃气系统。如配喷油或燃气系统，其喷枪与高能粉粉燃烧器合二为一，即组合在一套燃烧器内（但如喷火口不够大，一般需D80-120，只好人工换枪），这样切换自如，自动化实现。其电控和换向连锁信号等引入中控，实际上天然气或燃油燃烧系统做为备用系统。
2．5燃烧高能粉工艺流程
高能粉是一种粉末状固体，与燃气的输送、计量、调节和控制方法完全不同，为适合锅炉焰形状和燃烧控制方法，我司开发研制出专用的输送、流量控制、喷枪等设备；采用气固两相流输送、压力空氧雾化和依据炉温控制燃料流量和火焰，依用户要求可对整个系统全自动运行（自动兼备手动控制调节均可）。
为确保粉体输送过程中全系统密闭，并采用高效脉冲收尘器收尘，粉尘无外溢、工作场地清洁干净，对粉体进料采用罐车方式。
其工艺流程为:
成品粉—罐车上料进仓--发送--燃烧器—燃烧炉（锅炉、导热油炉等）---烟气脱硫除尘系统---烟囱排放。详细的走向见工艺流程图
2.6技改主要特点
n 燃气喷枪与高能粉粉燃烧器合二为一，即组合在一套燃烧器内，切换自如，无需人工劳作。原燃天然气设备及管道布局等一律不变，在炉端面加设燃粉喷枪，即可烧天然气也可烧焦粉，按需切换；但一般受锅炉规范限制，通常直接上燃粉锅炉为宜。
n 喷粉燃烧工艺实现连续喷射燃烧，助燃风换向与原有系统同步执行；
n 原有技术参数和信号等与中控相连；
2.7技改主要参数
n 每台发送器燃粉发送量 公斤/小时；
n 炉端面配一只燃烧器；
n 窑炉温度高于800度时实现自动喷粉燃烧；
n 工艺过程中实现自动、手动相结合的控制模式；
n 喷粉工艺使流体达到连续、均匀、稳定燃烧。
3高能粉代替天然气经济性对比
3.1定价: 以热值8500大卡的天然气为换算依据,以等热值核算.
天然气 2400元/千方（到厂含税价）
高能粉 1500元/吨（到厂含税价，含硫小于2.0%）
3.2成本核算:
以10吨锅炉为例，每小时燃气800立方为例:
高能粉为直燃，热值较高一般在8300大卡/公斤，热能转化率接近100%，与燃气同等热值热效率换算每小时需粉为0.9吨。
即每天燃气费用为2400元/千方*800立方*24小时 =4.61万元；
每天燃粉费用为 1500元/吨*0.9吨*24小时 =3.24万元；
每天节约1.37万元
全年节约燃料费用为500.1万元.
3.3投资情况
以10吨锅炉每小时燃800m³天然气为例:（天然气热值8500大卡/立方计算）