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来源:admin发布日期:2023-9-21 5:52:42
纯氧燃烧技术研究与应用
全氧燃烧技术的在烤包器应用背景
现有烤包器主要使用空气和煤气进行混合燃烧,在燃烧过程中只有O2与燃料参与反应,N2和惰性气体非但不能助燃,还会使得O2与燃料的接触面减小,造成燃烧不完全,受热不均匀,并且容易产生局部高温,这将使N2在高温下与O2反应生成大量的NOX,从而导致O2与燃料发生碰撞反应的概率大大减小。
采用全氧燃烧技术即可以有效的改善上述问题,
二、全氧燃烧的优点
2.1 更高的燃烧温度
全氧燃烧过程与空气燃烧相比,空气中约 79% 的氮气不再参与燃烧,可以显著提高火焰的温度。
2.2 更高的传热效率
由于全氧燃烧的主要产物是三原子物质(CO2和 H2O),三原子物质的传热效果高于双原子物质(N2 ),因此加热效率得到大幅度提高。
2.3大幅度减低 NOX排放量
全氧燃烧由于无NOX参与燃烧过程,理论上不会产生 NOX,但由于全氧烤包器燃烧过程中密封不佳会从大气中吸入少量N2,由于 N2 浓度较低,NOX的生成量也比空气燃烧要少得多。如玻璃熔窑采用全氧燃烧技术时,烟气中的NOX含量减少到只有空气燃烧的 30% 左右。
2.4 减少废气产生量
传统空气助燃技术中氧气含量只有 21%,约 78% 的氮气被无谓地加热、排放(这部分热量损失能占到能耗的 30% 以上),采用全氧燃烧技术废气排放量大大减少,与空气燃烧相比可减少70% ~ 80%。
三、全氧燃烧的钢包烘烤器和空气燃烧的钢包烘烤器对比:
序号 | 内容 | 传统空气燃烧 | 全氧燃烧 | ||
1 | 炉温均匀性 | 较差(烟气量大,炉内背压大) | 好 | ||
2 | 燃烧温度 | 低 | 可以获得更高的燃烧温度,为进一步优化节能奠定基础 | ||
3 | 加热时间 | 长 | 可以缩短 1/4 以上时间 | ||
4 | 燃气用量 | 钢包(煤气热值1150大卡) | 1800 Nm3/hr | 钢包(煤气热值1150大卡) | 1260Nm3/hr |
钢包(煤气热值1450大卡) | 900 Nm3/hr | 钢包(煤气热值1450大卡) | 630 Nm3/hr | ||
铁包(煤气热值900大卡) | 3000 Nm3/hr | 铁包(煤气热值900大卡) | 2100 Nm3/hr | ||
5 | 氧气用量 | 钢包(煤气热值1150大卡 | / | 钢包(煤气热值1150大卡 | 2524 Nm3/hr |
钢包(煤气热值1450大卡 | / | 钢包(煤气热值1450大卡 | 1260 Nm3/hr | ||
铁包(煤气热值900大卡) | / | 铁包(煤气热值900大卡) | 4200 Nm3/hr | ||
6 | NOX | 多 | 大幅降低 |
四、投资效益评估
节能环保是全氧燃烧的重要特点,全氧燃烧能够在同样供热的情况下大幅度降低燃料消耗。综合考虑各方面因素,包括燃料及氧气的来源及价格、窑炉总负荷大小、系统配置高低、年工作时间等。在高温工业设备上,全氧燃烧系统投资回收年限为 1~2 年,随着设备规模的增大,由于存在规模效应,投资回收年限逐渐缩短。
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