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全氧燃烧技术与其它燃烧技术比较

来源:admin发布日期:2023-9-22 6:39:40

本文摘要:

全氧燃烧技术与其他燃烧技术比较

全氧燃烧技术与其他燃烧技术比较

燃烧技术的发展主要经历了传统的空气助燃技术、富氧燃烧技术、纯氧助燃技术、全氧燃烧技术四个过程,传统空气助燃技术使用的氧气是从空气中获得的,氧气在空气中仅占21%左右,而占78%的氮气并不参与反应,而是被加热后排入大气中,造成大量的热量损失,据统计,这部分热量损失约占能耗的30%以上。不参与燃烧反应的氮气在高温下还会与氧气反应生成大量的氮氧化物NOX,造成严重的环境污染。同时,含氮烟气也容易对蓄热室、烟囱造成侵蚀,缩短这些设备的使用寿命。

另外,在工艺上,传统工艺助燃技术还需要通过定时换火使烟气和空气进行热交换以回收部分热量,使得炉温和炉压会产生波动,影响产品质量。为了提高燃料燃烧热量的利用率,减少污染气体的排放,可以通过提高助燃气体中氧气的比例、减少氮气的比例来实现。

随后发展的富氧燃烧技术将助燃空气中含氧量增加到21% ~ 40%,氧气含量较空气助燃技术增加,使得燃烧速度加快。另外,由于氮气含量的减少,使得热量损失大大减少,同时产生的氮氧化物废气量也明显减少。

在燃料燃烧过程中,如果继续增加氧气的浓度90%以上,也就是利用氧气纯度> 90%的氧气代替空气与燃料进行燃烧,这种燃烧技术称为全氧燃烧。该种燃烧技术中起助燃作用的为氧气,所以以天然气为燃料为例,全氧燃烧时燃烧产物也只有H2O和CO2。

空气助燃:CH4+ 2O2+ 7.5N2→CO2+ 2H2O + 7.5N2

全氧燃烧:CH4+ 2O2→CO2+ 2H2O

由于氧气纯度的增大,燃烧速度加快,燃料燃烧地更充分完全; 同时,氮气及其他不参与燃烧反应的气体浓度大幅度减少,减少废气带走的热量及NOX的排放,达到节能、减排的效果; 另外,在燃烧过程中,主要依靠水蒸气和二氧化碳等来进行辅助燃烧,在一定程度上增强了炉体表面的辐射,使得火焰燃烧温度大幅度提高,增强了火焰的传热能力。全氧燃烧技术与空气助燃技术相比具有显著的优势,也被誉为燃烧技术发展史上的第二次革命。

如果只是把有限的纯氧(> 90%) 进行收集,有效引入到窑炉的关键部位,也就是在炉窑中部分设置全氧燃烧系统,称之为纯氧助燃。

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