富氧燃燒設備技術的應用

簡介
富氧燃燒采用比空氣中氧含量高的空氣來助燃,可以顯著提高燃燒效率和火焰溫度,但由于富氧成本較高 , 多年來未能進入利潤較低的水泥行業 。但隨著制氧技術的成熟和利用,隨著富氧成本的不斷降低,在高溫、高煤耗、低利潤的水泥行業,應用富氧煅燒技術的時代已經到來 ?!八喔G爐富氧技術”已被列入“十二五”國家科技支撐計劃 , 是中國建材總院承擔的12個國家科技支撐計劃的課題之一 。
富氧燃燒技術
富氧燃燒技術是近代燃燒的新突破 , 它是使燃料中的揮發份和沒燃盡的碳粒子在富氧中充分燃燒,在不增加燃料的前提下,火焰溫度提高100~350℃,使燃燒速度加快 , 熱輻射迅速增強的技術 。該技術強化燃燒 , 降低空氣過量系數,降低燃燒后的排氣量和粉塵量,降低二氧化碳,提高燃燒效率,使燃料在富氧燃燒中極大的轉化成熱能 。

富氧燃燒設備技術的應用



水泥行業
2012年 , 富氧助燃節能裝置在河南天瑞集團汝州水泥有限公司日產5000噸的水泥回轉窯上投入試運行 。這是目前我國水泥爐窯配備的最大富氧助燃裝置 。經效果試驗,爐窯火焰溫度提高了200℃ , 二次風溫提高100℃ 。2012年11月經運行對比測試節煤率達到8.18%以上 。加裝富氧助燃裝置后熟料的28d抗壓強度達到了53.2MPa,與未加裝富氧助燃裝置比較,熟料抗壓強度提高了2.8MPa , 熟料的質量得到了改善,平均日產熟料提高約200t/d左右 。通過在線儀表進行測試,加裝富氧助燃裝置后 , 水泥窯排放煙氣中NOx濃度降低了15.64%,SO2濃度降低了7.71% , 同時煙氣流速降低了2.28%,總煙氣排放量有所減少,取得了較好排放效益 。煙氣排放指標都呈下降趨勢,各項指標均達到了設計要求 。填補了國內空白,為我國水泥行業節能減排開辟了一條新路 。
富氧燃燒設備技術的應用

玻璃熔窯
2011年2月18日,我國第一條浮法玻璃熔窯全氧燃燒生產線在安徽華光集團一次投產成功 。并為之將“浮法玻璃熔窯全氧燃燒生產技術”稱為是玻璃制造技術發展史上繼采用浮法工藝之后的“第二次革命” 。實現玻璃工業節能減排和可持續發展上的一次飛躍,日產500噸浮法玻璃生產線技改工程成果有以下數據為證 。
——實現生產優質浮法玻璃、超白玻璃337萬重量箱,產能提升20% 。產品滿足市場對浮法玻璃品質越來越高的需要,實現年新增銷售收入1.8億元,新增利潤6637萬元;
——能耗降低22%以上,年節約標煤17681噸 。如在全國現有80%以上的浮法玻璃生產線上得以應用,每年將節約標準煤340萬噸;
——生產線配套建設的余熱發電項目將實現年供電量1226萬千瓦時;
——各類污染物排放大幅度下降,其中廢氣排放量減少60%以上,廢氣中氮氧化物下降80%~90%,煙塵和粉塵降低50%以上 。
富氧燃燒設備技術的應用

高爐煉鋼
高爐煉鋼主要采用(深冷法)富氧噴煤技術,已有將近一個世紀的歷史,綜合節能效益非常顯著 。至今是鋼鐵廠標配的主流工藝技術,現建鋼廠必建制氧車間 。
高爐鼓風含O2提高之后 , 能加速高爐風口前的燃燒過程,提高理論燃燒溫度,強化高爐冶煉,增加高爐煤比,但其和高爐提高風溫不同,它不能帶入附加的熱量 , 具體講產生如下影響:提高高爐冶煉強度;高爐富氧有利于爐況順行;高爐富氧之后,能提高高爐煤氣的熱值;高爐富氧更有利于冶煉能耗高的鐵種 。
富氧燃燒節能減排作用
作用一
增加空氣中氧的濃度 , 可以提高可燃物質與氧氣接觸的幾率,因而提高燃盡速度 。
由于燃料在富氧中能夠充分燃燒,從而大大提高了燃料的燃燒速度和燃盡率;由于富氧燃燒產物的熱輻射會迅速增強 , 從而大大提高了水泥回轉窯內的傳熱效率 。對同等發熱值的煤炭,富氧空氣中的氧濃度越高,燃燒所需的富氧空氣量就會越少,燃燒產生的煙氣量就會減少,燃燒溫度就會越高 , 熱損失就會越少,煤炭的節約率也就越高 。
作用二
提高空氣中氧的含量,有利于降低空氣過剩系數 , 從而節能減排 。


使用富氧后,從煤燃燒需要空氣量的角度,每提高1%含氧量 , 就可以降低接近5%的空氣量,適宜的富氧含量可以節約大量熱能 。同時降低氮氧化合物的生成,由于富氧為分級燃燒的CO改善了在主燃燒區的后續燃燒條件 , 便可以進一步加強還原區的還原力度,提高氮氧化物的還原效果,降低氮氧化合物的排放 。
作用三


【富氧燃燒設備技術的應用】同樣體積的空氣可以供更多燃料燃燒,相當于能增加燃料燃燒能力,增加熱量后,就可以增加產量 。由于富氧提高了煅燒溫度,增加燃燒釋放熱量的利用率,即可以增加窯的產量 , 改善了燒成環境,提高了熟料的質量,提高水泥粉磨時混合材的添加量,為企業增加效益 , 節約能源 。

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