富氧燃烧技术

富氧燃烧技术

所谓燃烧是可燃物质与氧进行的剧烈的氧化反应。通常采用氧含量为 21% 的空气助燃,而当采用比空气中含氧量高的空气(称之为“富氧空气”)来进行助燃时,我们称之为富氧燃烧;若采用纯氧来进行助燃我们称之为全氧或纯氧燃烧;而当采用比空气中含氧量低、温度又很高的气体来进行助燃时,则称之为高温低氧燃烧。

通过仔细观察燃烧过程就会发现，当用空气助燃时,只有 21%的氧参加了燃烧化学反应,而79%的氮却并未参与这些反应,因此造成(理论)燃烧温度不高,生成烟气量巨大、且白白带走许多的热量这一缺陷是带根本性的,我们长期以来却对此熟视无睹,听凭宝贵的能源大量地白白浪费。而如若改进燃烧方法,采用富氧燃烧,甚至全氧或纯氧燃烧,由于大大减少了化学惰性的氮的引人量,因此(理论)燃烧温度会大大提高,从而加快辐射传热,提高产量和产品品质,降低对助燃空气的预热温度的要求,缩小热交换器、蓄热室等设备的尺寸,还有可能扩大低热值劣质燃料的应用范围。如果能进一步采用局部增氧技术,则不仅可以大大减少富氧空气的用量,降低设备投资额度和运行成本,更可以改善火焰中的温度分布,从而强化生产、减轻火焰对窑膛耐火材料的冲刷侵蚀,延长炉龄。更重要的是可以大幅度减少废烟气排放量,节能与减排效果十分显著。能源节约率一般可达 10% -15%,甚至更多。

对于富氧燃烧来讲,实现这项技术的前提条件是要求有充足、而且价廉的富氧空气供应。因为在富氧燃烧时,富氧空气只是被用来助燃,所以低纯度的氧就能满足要求。目前,工业上制取富氧空气的主要方法有深冷分离法、变压吸附法和膜渗透法(简称“膜法”等。同其他方法相比,膜渗透法具有设备简单,投资少,操作方便、安全、启动快,不污染环境,节能效果明显,用途广泛等特点,具有显著的经济效益和社会效益,因而被工业发达国家称之为资源的创造性技术,并成为制备富氧空气的首选方法。