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节能技术系列专题:富氧燃烧

  通常把含氧量大于21%的空气叫做富氧气体。富氧燃烧技术是以氧含量高于21%的富氧气体作为助燃气体的一种高效强化燃烧技术。富氧燃烧可以显著提高燃烧效率和火焰温度,长久以来主要是应用在玻璃熔窑和金属冶炼等需要高温操作的行业。随着膜法制氧技术、变压吸附PSA 法( Pressure SwingAdsorption) 等新型制氧技术的成熟和利用,富氧成本将会不断降低,使得富氧燃烧技术的应用领域不断扩大,在燃气发电系统、工业锅炉、生物质能和废弃物能的利用等多方面都具有应用前景。

技术原理

富氧燃烧节能的基本原理是, 富氧燃烧降低了烟气生产量, 燃烧产物中的NOx 含量降低, 水蒸汽和二氧化碳的含量和分压增大, 火焰黑度增加, 燃烧速度加快, 火焰温度提高, 提高了火焰向配合料或玻璃液的辐射传热和对流传热, 结果使熔化率提高。


工艺流程

富氧燃烧工艺路线的设计大致如下:富氧气体收集系统→气体混合系统→富氧调节系统→富氧换向系统→富氧预热系统 →气体流量调节分配系统→富氧喷嘴→玻璃熔窑。不同的玻璃厂实施富氧燃烧,其工艺路线会略有不同,主要根据其气保车间的结构(单高还是双高)而定。


关键技术

局部增氧富氧燃烧技术是在火焰下部通入富氧气体,火焰的下部(靠近配合料和玻璃液面)温度提高,从而改变了传统的火焰燃烧特性,使其形成梯度燃烧。火焰下部温度的提高,可强化火焰对玻璃液的传热,有利于玻璃熔化,减少过剩的二次空气量,确保空气过剩系数达到理想数值而节约油耗。


技术运用

随着制氧方法的进步,尤其是富氧膜技术的进展,富氧燃烧技术近20 年来逐渐推广,工业领域主要应用在有色金属的冶炼、玻璃窑炉中玻璃的熔化、化铁炉和铸造炉、内燃机的增氧燃烧、煤气发生炉等。此外,富氧燃烧还可以应用于生物质利用、废气物焚烧、低热值可燃气的利用。


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