富氧燃烧与普通空气燃烧区别
富氧燃烧法
富氧燃烧法富氧燃烧法是一种节能环保的高效燃烧技术,它的出现符合当今世界对于环境保护和能源效率的追求。
相比传统燃烧方式,富氧燃烧法有着明显的优势,不仅可以提高燃烧效率、减少环境污染,还可以减少燃料消耗、降低能源成本和二氧化碳排放。
富氧燃烧法的原理是利用氧气替代空气,为燃烧提供更加充足的氧气,改善燃烧的条件,从而达到高效、低污染的目的。
这种燃烧方式需要专门的设备和系统来实现,主要包括氧气供应系统、燃烧设备和废气处理设备。
在氧气供应系统中,氧气通过高效过滤和预处理后输送至燃烧设备中,从而实现富氧燃烧。
燃烧设备通常采用直接燃烧器和间接热风炉等形式,可以应用于不同的燃烧工艺和领域,如工业炉、锅炉、电站等。
废气处理设备则负责对燃烧后的废气进行处理,包括去除有害物质、降低排放浓度、回收能量等。
相比传统燃烧方式,富氧燃烧法具有以下优点:1. 提高燃烧效率。
采用富氧燃烧技术,可提高氧气浓度,使燃料得到更充分的燃烧,从而提高燃烧效率和热效率,减少能源浪费。
2. 减少环境污染。
富氧气的使用可以减少氧气占比,降低了氮氧化物和二氧化硫的生成,减少燃烧产生的有害气体和颗粒物的排放,保护环境。
3. 减少燃料消耗。
利用氧气替代空气,可以减少燃料消耗,从而降低企业能源成本,提高竞争力。
4. 降低二氧化碳排放。
通过提高燃烧效率和能量利用率,富氧燃烧法可以减少燃料的消耗,从而降低二氧化碳的排放量,符合可持续发展的要求。
总的来说,富氧燃烧法是一种优秀的节能环保技术,具有广阔的应用前景。
在实践应用中,需要根据不同的燃烧工艺和领域,设计合适的系统和设备,并加强废气处理和监管,做到绿色发展。
富氧燃烧技术简介
富氧燃烧(OEC)技术综述及展望
3、富氧燃烧技术在工业锅炉上的应用情况 3.4 在中国的应用情况
1998年,我国中科院大连化物所在江苏阜宁化肥厂的 WGC20/3.82- 1型燃煤蒸汽锅炉安装了一台富氧膜法装置 进行助燃,通过检测部门的检测发现,富氧设备性能稳定, 炉膛温度提高90℃,平均节能大于11%,最高达16.2%。
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富氧燃烧(OEC)技术综述及展望
2、OEC对燃煤锅炉燃烧特性的影响
2.1 理论空气量
目前的锅炉理论空气计算是以空气中氧量20.93%作为前提的,在富氧条 件下,一般含氧量会升高到27%~30%。理论计算表明:当富氧空气中氧含 量到27%时,理论空气量减少到原来的78%。
2.2 过量空气系数
在富氧条件下,由于氧气浓度的升高,在其他条件相同的情况下,同样 的锅炉空气系数对于燃烧的作用不同,后者会激化燃烧过程,所以可以采用 较低的锅炉空气系数。
6.富氧燃烧技术在电站锅炉的发展展望 6.2 将在稳定燃烧、提高锅炉效率方面发挥重要 作用
富氧燃烧技术在点火阶段的应用只是该技术的初级阶 段,该技术完全可以在以下领域发挥更大的作用
(1)在锅炉低负荷稳燃方面 对于煤质较差而且煤源不稳定,煤的配比缺乏科学手 段造成燃烧不稳定的问题,也可以通过富氧局部助燃技术 得到弥补,满足稳定燃烧的要求。 如果将锅炉B、C、D某层或者某两层主燃烧器改造为 富氧燃烧器,将可以在锅炉燃烧不稳定时,起到快速稳燃 的作用。其投入稳燃的速度比等离子点火、微油点火都快 速得多。只需打开富氧燃烧器前的阀门即可稳燃。
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富氧燃烧(OEC)技术综述及展望
3、富氧燃烧技术在工业锅炉上的应用情况 3.4 在中国的应用情况
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富氧燃烧(OEC)技术综述及展望
富氧浓度对节能效果、热利用率和燃烧气氛的影响
富氧浓度对节能效果、热利用率和燃烧气氛的影响
富氧浓度是指燃烧过程中氧气的浓度高于空气中的氧气浓度。
富氧燃烧技术可以提高燃烧效率、节能和减少污染排放。
下面是富氧浓度对节能效果、热利用率和燃烧气氛的影响的具体解释:
1. 节能效果:
-富氧燃烧可以提高燃烧效率,减少燃料的消耗量。
在常规燃烧过程中,空气中的氮气会稀释燃料和氧气的混合物,降低燃烧效率。
而富氧燃烧通过增加氧气浓度,提高了燃料和氧气的接触效率,使燃料更充分地燃烧,从而减少了燃料的消耗量,达到节能的目的。
2. 热利用率:
-富氧燃烧可以提高热利用率,增加燃烧过程中释放的热能的利用效率。
在常规燃烧过程中,由于燃料和空气的混合不完全,燃烧产生的热能大部分以废气的形式排放出去。
而富氧燃烧通过增加氧气浓度,使燃料更充分地燃烧,减少了废气的含氧量,从而提高了热利用率,增加了热能的回收利用。
3. 燃烧气氛:
-富氧燃烧可以改善燃烧气氛,减少污染物的生成和排放。
在常规燃烧过程中,由于燃料和空气的混合不完全,燃烧产生的污染物(如
一氧化碳、氮氧化物等)较多。
而富氧燃烧通过增加氧气浓度,使燃料更充分地燃烧,减少了不完全燃烧产生的污染物的生成,从而改善了燃烧气氛,减少了污染物的排放。
需要注意的是,富氧燃烧技术虽然具有上述优势,但也存在一定的技术和经济成本。
在实际应用中,需要综合考虑燃料特性、燃烧设备和工艺要求等因素,选择合适的富氧浓度和燃烧参数,以达到最佳的节能效果、热利用率和燃烧气氛。
富氧燃烧技术富氧燃烧技术与污染物排放
富氧燃烧技术富氧燃烧技术与污染物排放富氧燃烧是一种新兴的燃烧技术。
富氧燃烧能够显著提高燃烧效率和火焰温度,但由于制氧成本较高的问题,在上世纪80年代经历黄金成长期之后,发展速度放缓。
而后随着制氧方法的成就,一方面是富氧膜技术的进展,富氧燃烧技术近20年来逐渐推广。
而且,富氧燃烧也便于在现有锅炉设备上改造实现,拥有可预期发展前景的良好发展前景。
与普通的空气燃烧相比,富氧燃烧技术可以显著节约能源,其对环境的影响方面也具有不同特点。
其中与此相反有利的一面,也有不利的一面。
本文主要从较为常见的碳排放、粉尘污染、二氧化硫和氮氧化物的排放四个方面来讨论富氧燃烧对环境的影响。
1 富氧燃烧对碳排放的影响在对CO2排放限制越发规限严苛的当代社会,节能减排是全社会注目的焦点。
常规的燃烧方式都存在着不足之处,局部缺氧会产生不完全燃点,火焰温度偏低也会构成产生不完全燃烧,浪费燃料,而作为粉尘排放的未燃烧燃料也会造成大气污染。
母舒氏燃烧针对缺氧区,局部增氧,可或使燃料燃点降低,燃烧速度增快,燃料燃烧更彻底,而火焰温度则会不断提高。
根据维恩位移定律,各向异性辐射强度与温度的四次方比值,可促使热能的热力利用率大幅提升。
同时,富氧燃烧可以减少鼓风机进风量和高温烟气的排放量,可降低热能损失。
氧气中氧气的含量占20.94%,而不助燃的氮气占78.097%。
在燃烧过程中,氮气带走了大量热量,采用富氧燃烧后可减少凝结进风量,即减轻了热能的流失,并且由于风量的回升,可以使用功率更小的风机。
假设燃料完全挥发,空气含氧量φ=21%,理论氧气量为Vo,过量空气系数a=1.2,实际空气量为Va,则Va=a根据以上公式,设某低速理论氧气量为1 m3/s,可列表1。
对某煤种燃烧的分析,当助燃废气含氧率从21%升高至30%时,理论空气量减少30.0%,理论烟气量减少28.8%,损失减少16.3%。
据介绍,日本将23%的富氧用于化铁炉,节能高达26.7%;美国在铸造炉上使用23%~24%的富氧,平均节能44%;国内的合肥钢厂采用富氧,每年平均节省螺纹钢42万吨。
生物质富氧燃烧
生物质富氧燃烧生物质富氧燃烧技术是指采用空气富含氧气的方式来燃烧生物质能源。
生物质能源作为一种绿色、可再生、清洁的能源,已经成为工业和居民日常生活的重要能源来源。
生物质能源的利用能够有效解决能源短缺和环境污染的问题,因此生物质能源的富氧燃烧技术得到了广泛关注和应用。
生物质富氧燃烧技术的原理是:空气中的氧气与生物质中的碳、氢、氧等元素发生化学反应,生成二氧化碳、水和热能。
与传统燃烧方式相比,生物质富氧燃烧技术具有以下优点:1、高效能:生物质富氧燃烧技术可以在较低的温度下燃烧生物质能源,充分利用生物质能源的热量和能量。
2、节能环保:生物质富氧燃烧技术能够减少能源的消耗,同时产生的废气排放量小、无臭味、无污染物,使得环境污染得到有效控制。
3、经济性好:生物质富氧燃烧技术具有减少成本和提高收益的效果。
在能源出口、燃料税、税收减免等方面,政策给予政策支持和优惠,使得生物质富氧燃烧技术在经济层面上获益较为可观。
虽然生物质富氧燃烧技术有诸多优点,但也存在一些挑战,如:1、控制燃烧过程:生物质燃烧时产生的热量易造成火灾,因此需要对富氧燃烧的温度、氧气含量、燃料质量等进行控制和管理。
2、处理灰渣:生物质燃烧后会产生灰烬等固体物质,需要对其进行处理和回收。
3、开发新设备:生物质富氧燃烧技术需要相应的设备进行实现,因此需要在技术和经济等方面进行持续改进和优化。
为了解决这些挑战,需要进行进一步的研究、开发和推广。
在技术方面,可以通过改进燃烧设备、控制燃烧过程等方式来提高生物质富氧燃烧技术的应用效果。
在政策方面,可以给予生物质富氧燃烧技术适当的政策支持和激励,鼓励企业和个人在使用生物质能源时采用富氧燃烧技术。
总的来说,生物质富氧燃烧技术是一种利用生物质能源的绿色、可持续、经济的方式,具有重要的应用前景。
在未来的能源利用中,生物质富氧燃烧技术将会得到更加广泛的应用和推广。
富氧燃烧的节能机理
富氧燃烧的节能机理富氧燃烧指的是在燃烧过程中提供比常规空气中更高氧气浓度的燃烧方法。
与常规空气燃烧相比,富氧燃烧可以显著提高燃烧效率、降低燃料消耗和减少污染物排放。
在工业领域,富氧燃烧被广泛应用于炼油、钢铁、化工、锅炉等领域。
富氧燃烧的节能机理可以从以下几个方面来进行解析。
1.氧气浓度增加:通过增加空气中的氧气浓度,可使燃烧过程中的燃料充分燃烧,从而提高燃烧效率。
在常规空气中,氮气占空气的主要成分,且对燃烧没有直接参与。
而富氧燃烧可以通过减少氮气的存在,使得更多的氧气参与燃烧反应,提高燃料的利用率。
2.温度升高:富氧燃烧可以使燃烧反应的温度升高。
燃烧反应的速率与温度成正相关,因此提高燃烧反应的温度可以加快燃烧过程,提高燃烧效率。
3.减少初始排烟温度:富氧燃烧可以减少燃料燃烧时的初始排烟温度。
在常规燃烧过程中,初始排烟温度较高,导致热量的丢失较为严重。
而富氧燃烧中,由于氧气浓度较高,燃烧温度较高,使得初始排烟温度较低,减少热量的损失。
4.燃烧产物减少:富氧燃烧可以减少燃烧过程中生成的废气和污染物。
在常规空气中,氮氧化物是一个主要的污染物,而富氧燃烧中氮氧化物的生成量大大降低。
这是由于氧气浓度高,氮气的稀释效应减少,使得氮氧化物的生成量减少。
5.可实现高效燃烧:富氧燃烧可以使燃料在较短时间内达到较高温度,从而可以实现高效燃烧。
高效燃烧不仅可以提高热效率,节约能源,还能减少温室气体和有害物质的排放。
总结来说,富氧燃烧的节能机理是通过提高氧气浓度、增加燃烧温度、减少初始排烟温度和降低燃烧产物的生成量等方式来达到节能效果。
富氧燃烧不仅可以提高能源利用效率,降低燃料消耗,还可以减少污染物的排放,对环境保护具有重要意义。
在未来的工业发展中,富氧燃烧将成为一种重要的节能技术。
燃气富氧燃烧技术原理
燃气富氧燃烧技术原理简介燃气富氧燃烧技术是一种利用富氧气体替代空气作为燃烧剂的技术,可以提高燃烧效率和降低污染物排放。
本文将介绍燃气富氧燃烧技术的原理和应用。
一、燃气富氧燃烧技术原理1. 燃气富氧燃烧的基本原理燃气富氧燃烧是通过向燃烧过程中的燃气供给一定比例的纯氧或富氧气体,以提高燃烧过程中氧气的浓度,从而增加燃烧反应速率,提高燃烧效率。
相比于传统的空气燃烧,燃气富氧燃烧可以减少或消除氮氧化物的生成,降低燃料消耗和减少污染物排放。
2. 燃气富氧燃烧的工艺要点(1)富氧气体供应系统:燃气富氧燃烧需要一套可靠的富氧气体供应系统,将氧气或富氧气体输送到燃烧设备。
(2)燃烧设备调整:针对富氧燃烧,需要对燃烧设备进行调整,以适应燃气富氧燃烧的要求,包括供气量、燃烧温度等参数的调整。
(3)氧浓度控制:富氧燃烧需要控制氧气的浓度,以保证燃烧的效果和安全性。
(4)燃气富氧燃烧的控制系统:燃气富氧燃烧需要一个完善的控制系统,用于监测和调整燃烧过程中的氧气浓度和其他参数,以保证燃烧的稳定和可靠性。
二、燃气富氧燃烧技术的应用1. 工业领域燃气富氧燃烧技术在工业领域的应用非常广泛。
例如,在炼油、化工、钢铁、玻璃等行业中,通过采用燃气富氧燃烧技术,可以提高生产效率,减少能源消耗和减少污染物排放。
2. 温室气体减排燃气富氧燃烧技术还可以应用于温室气体减排。
通过富氧燃烧,可以提高燃烧效率,减少二氧化碳等温室气体的排放。
3. 能源利用燃气富氧燃烧技术可以提高能源利用效率,减少能源浪费。
在能源开发和利用过程中,通过采用燃气富氧燃烧技术,可以提高能源转化效率,减少能源消耗。
4. 污染物排放控制传统的空气燃烧过程中,容易生成大量的氮氧化物等污染物。
而燃气富氧燃烧技术可以减少或消除氮氧化物的生成,从而实现污染物排放的控制。
结论燃气富氧燃烧技术通过提高燃烧过程中氧气的浓度,可以提高燃烧效率,降低能源消耗和减少污染物排放。
在工业领域、温室气体减排、能源利用和污染物排放控制等方面都具有重要的应用价值。
富氧燃烧技术及其经济性分析
富氧燃烧技术及其经济性分析富氧燃烧技术是一种利用富氧气体取代空气进行燃烧过程的新型技术,相对于传统的空气燃烧技术,富氧燃烧技术具有更高的燃烧温度、更高的燃烧效率和更低的污染排放。
因此,富氧燃烧技术被广泛应用于多个领域,包括石油化工、能源和环保等。
首先,富氧燃烧技术可以提高燃烧效率。
空气燃烧过程中,由于氧气只占空气中的21%,其余部分是氮气等惰性气体,因此在燃烧过程中需要耗费大量的热量将惰性气体加热到反应温度。
而富氧燃烧技术利用富氧气体取代空气,可以大大减少惰性气体占据的体积,并提高氧气浓度,从而减少了惰性气体对燃烧反应的影响,提高了燃烧效率。
其次,富氧燃烧技术可以降低污染物排放。
在空气燃烧过程中,氧气和氮气反应生成氮氧化物(NOx)是一种主要的大气污染物。
而富氧燃烧技术可以减少氮氧化物的生成,因为富氧燃烧过程中氮气的含量大大降低,从而减少氮氧化物的生成。
此外,富氧燃烧技术还可以减少颗粒物(PM)的排放,因为在富氧气氛中,燃料燃烧更充分,减少了不完全燃烧产生的颗粒物。
再次,富氧燃烧技术可以提高产能。
由于富氧燃烧技术提升了燃烧效率,并且完成了更完全的燃烧过程,可以使得单位燃料发生更多的燃烧反应,从而提高了产能。
这对于一些高产能、高能耗的行业来说具有重要意义,可以降低单位产品的能源消耗,提高经济效益。
然而,富氧燃烧技术在应用中也面临一些挑战。
首先,富氧燃烧技术需要配套的富氧设备和氧气供应系统,这增加了设备投资成本。
其次,富氧燃烧技术对燃料的选择有一定要求,需要具备适应富氧环境的燃烧特性。
此外,富氧燃烧技术还需要进行细致的工艺控制和运行管理,以保证燃烧效率和安全性,增加了运营成本和风险。
总体来说,富氧燃烧技术在提高燃烧效率、降低污染物排放和提高产能方面具有显著的优势。
尽管在应用中面临一些挑战,但通过合理的经济性分析和技术调整,可以降低技术成本,提高经济效益。
因此,富氧燃烧技术在各个领域中的应用前景广阔。
富氧燃烧技术
富氧燃烧技术富氧燃烧技术简介富氧燃烧技术是一种能够提高燃烧效率、降低燃烧产物排放的先进技术。
它通过在燃烧过程中供应额外的氧气,改善了燃料的燃烧质量,减少了污染物的生成,提高了能源利用效率。
富氧燃烧技术在工业领域的应用日益广泛,为实现清洁低碳发展做出了重要贡献。
富氧燃烧技术的原理富氧燃烧技术的原理是在传统的空气燃烧过程中加入含有高浓度氧气的氧化氮(NOx)和氧气混合物,通过调节氧气的浓度和进气速度来实现理想的燃烧效果。
在传统空气燃烧中,燃烧产生的氮氧化物会对环境产生严重的污染,而富氧燃烧技术能够有效地降低氮氧化物的生成,减少对环境的影响。
富氧燃烧技术的优势1. 提高燃烧效率:富氧燃烧技术可以增加燃料的燃烧速率,使燃料充分燃烧,提高燃烧效率,减少能源的浪费。
2. 降低污染物排放:富氧燃烧技术能够有效地降低氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)和颗粒物等有害物质的排放,对改善空气质量有很大的作用。
3. 减少能耗:富氧燃烧技术消耗的能量较少,可以降低能源的消耗,减少对环境的影响。
4. 适应性强:富氧燃烧技术适用于不同类型的燃料,包括固体燃料、液体燃料和气体燃料,具有很好的适应性。
富氧燃烧技术的应用领域1. 火力发电:富氧燃烧技术在火力发电中的应用能够提高发电效率,降低对环境的影响,推动清洁能源的开发和利用。
2. 钢铁行业:钢铁生产过程中需要大量能源,富氧燃烧技术的应用能够提高燃烧效率,降低能耗和污染物排放。
3. 化工工业:在化工过程中,富氧燃烧技术能够优化燃烧过程,降低燃料消耗,减少污染物的生成。
4. 垃圾处理:富氧燃烧技术在垃圾焚烧过程中的应用能够提高燃烧效率,减少有害气体的排放,降低对环境的影响。
富氧燃烧技术的发展前景随着能源需求的不断增长和环境污染的严重程度,富氧燃烧技术在未来有着广阔的应用前景。
随着技术的不断进步和成本的降低,富氧燃烧技术将更加普及和推广,为实现清洁低碳发展做出重要贡献。
总结富氧燃烧技术是一种能够提高燃烧效率、降低排放的先进技术。
富氧燃烧-专业文档
富氧燃烧富氧燃烧是一种高效的燃烧方式,它通过提高燃烧过程中的氧气含量来提高燃烧速度和效率。
在传统的空气中燃烧时,由于氧气含量只有约21%,其余大部分是氮气和二氧化碳等不可燃气体,因此火焰传播速度较慢,燃烧不充分。
而通过富氧燃烧,可以提高氧气浓度,使火焰传播速度加快,提高燃烧效率,同时降低烟气排放中的有害物质含量。
富氧燃烧的原理是利用氧气和氮气的沸点不同,在工业生产中通过分离空气制取出高纯度的氧气,将氧气和燃料在高温下进行燃烧。
由于氧气含量高,燃料能够更充分地燃烧,释放出更多的热量。
同时,由于氧气浓度高,火焰的温度也会相应提高,从而加快了燃烧速度。
富氧燃烧的优点主要包括:1.提高燃烧效率:由于富氧燃烧提供了更高浓度的氧气,使得燃料能够更充分地燃烧,提高了燃烧效率。
2.降低有害物质排放:由于富氧燃烧能够使燃料更充分地燃烧,因此可以降低烟气中一氧化碳、氮氧化物等有害物质的含量。
3.减少温室气体排放:富氧燃烧可以减少二氧化碳的排放量,因为高浓度的氧气可以使燃料燃烧得更完全,从而减少了碳排放。
4.提高火焰传播速度:由于富氧燃烧提供了更高浓度的氧气,火焰传播速度会加快,提高了燃烧速度。
富氧燃烧的应用领域非常广泛,包括钢铁、有色金属、陶瓷、化工等高能耗行业。
在这些行业中,富氧燃烧技术可以通过提高能源利用率和减少环境污染来降低生产成本和提高产品质量。
此外,富氧燃烧技术还可以用于锅炉改造、工业窑炉等领域,以提高热效率和减少环境污染。
在钢铁行业中,富氧燃烧技术可以提高冶炼效率和产品质量。
与传统的空气燃烧相比,富氧燃烧能够提供更高的氧气浓度和更高的火焰温度,使钢铁冶炼过程中的反应更加迅速和充分。
同时,由于氧气浓度的提高可以减少煤炭的使用量,因此可以降低钢铁生产过程中的成本。
此外,富氧燃烧还可以减少钢铁生产过程中的废气排放量,减少环境污染。
在陶瓷行业中,富氧燃烧技术可以提高烧成效率和产品质量。
在传统的空气烧成中,由于火焰传播速度较慢,烧成时间较长且温度分布不均匀。
富氧燃烧的基本原理及特点
富氧燃烧的基本原理及特点富氧燃烧是指在燃烧过程中,通过增加氧气的含量,使燃烧反应更加充分,提高燃烧效率和热值,降低燃烧产物中的有害物质排放。
以下是富氧燃烧的基本原理和特点。
一、基本原理富氧燃烧是在标准空气燃烧基础上进行的一种改良,主要原理包括以下几个方面:1.增加氧气含量:正常情况下,空气中氧气的含量约为21%,而富氧燃烧则在供氧时增加氧气的含量,以提高燃烧效率。
2.调整供气比例:富氧燃烧通过控制供气比例,让氧气与燃料的配比更加合理,以使燃烧反应更充分。
3.控制燃烧温度:富氧燃烧时可以通过调整供气比例和燃烧时间等控制燃烧温度,使燃料燃烧过程中的温度不超过最低燃烧温度,从而防止产生可燃物质,并提高燃烧效果。
二、特点1.燃烧效率高:富氧燃烧在增加氧气含量的基础上,通过调整供气比例和燃烧温度等因素,使燃烧反应更加充分,从而提高燃烧效率。
相比传统空气燃烧,富氧燃烧的热值可以提高20%以上。
2.减少污染物排放:富氧燃烧使燃料更加充分燃烧,减少了未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳等有害物质的产生,有效降低了氮氧化物和颗粒物的排放。
3.节能环保:富氧燃烧通过提高燃烧效率和降低污染物排放,可以实现节能和减少环境污染的效果。
4.适用范围广:富氧燃烧技术可以适用于各种燃料,包括固体、液体和气体燃料,并且适用于各种燃烧设备。
无论是工业锅炉、炉窑,还是发电机组、车辆等都可以应用富氧燃烧技术。
5.操作简单:富氧燃烧技术相对于其他改进燃烧技术来说,操作较为简单,不需要进行大幅度的改造和投资,可以方便地在现有设备上应用。
三、应用领域富氧燃烧技术已经在许多领域得到了广泛的应用,包括以下几个方面:1.工业燃烧:富氧燃烧技术在工业锅炉、炉窑等设备上的应用可以提高燃烧效率,减少燃料消耗,降低污染物排放。
2.电力发电:富氧燃烧技术在发电机组中的应用可以提高燃料的利用率,减少二氧化碳等温室气体的排放,达到节能减排的目的。
3.交通运输:富氧燃烧技术在车辆燃烧系统中的应用可以提高燃料的燃烧效率,减少尾气排放,改善空气质量。
富氧燃烧
富氧燃烧使得烟气量大量减少,会导致烟气流速下降,对流换热减弱等问题。相同功率的锅炉结构更加紧凑,炉膛内部和对流烟道中的换热比例减小,外置式换热器传递的热量所占比例会相应增加。
5.
5.1
预混富氧指预先将空气与氧气混合成富氧空气,再与燃料混合进入炉膛燃烧的富氧燃烧技术。这种方法用于需要的氧浓度较低的场合。由于这种方式只需要改变投入一次风的部件,改造简单,因此许多传统燃烧器都可以调整为这种富氧燃烧方式。但是由于一次风中含氧量过高,会出现火焰较短、燃烧器喷嘴温度过高等问题。
6.1.2
碳氢化合物燃料燃烧时,若燃料过浓,则会产生快速型NOx。它由Fenimore在1971年通过实验发现。碳氢化合物高温会分解生成CH自由基。CH自由基与空气中N2反应生成HCN和N,再进一步与氧气快速反应生成NOX。炉膛压力越大,快速型NOx产生速度越快。以上两种NOx在燃烧产生的NOx中都不是主要成分。而燃料型NOx占了燃烧NOx产物中的大部分。富氧燃烧采用CO2代替N2燃烧,减少了热力型NOX和快速型NOX的产生。
膜分离法:这种方法利用了膜对不同气体的渗透性能不同,采用类似于过滤的方法将氧气从空气中分离。这种方法投资少,得到的氧气浓度低(25%~40%)。规模越小,采用膜法制氧就越经济。
三种制氧方法的特点对比见表1[]。
表1各种氧气制备方法的比较
深冷分离法
变压吸附( ห้องสมุดไป่ตู้SA )法
膜分离法
原理
利用液化后各组分沸点差异来精馏分离
5.2
混氧燃烧技术将燃料与氧气预先混合,再混入空气进行燃烧。这种方法使燃料与氧气混合得更均匀。若是燃烧器有两个燃料进口,只需将其中一个改为输入纯氧即可,改造成本低。这种方法也存在火焰变短、燃烧器喷嘴温度过高等问题。
富氧燃烧
1.富氧燃烧机的特性一般燃烧过程所用的助燃空气均在自然状态下,亦即氧浓度为21%,如果用比自然状态下含氧量高的空气做助燃空气,则该燃烧称为「富氧燃烧」,而富氧燃烧的极限状态为「纯氧燃烧」。
富氧燃烧火焰与普通燃烧火焰相比有如下特点:一、富氧燃烧机理论空气量少随着富氧空气中含氧量的增加,理论空气需要量减少,例如含氧量21%时,燃烧1立方公尺的CH4所需之理论空气量为9.52立方公尺,而含氧量28%时,燃烧1立方公尺的CH4所需之理论空气量为7.14立方公尺;空气量降低25%,从而改变燃烧特性,使燃烧容易在接近理论空气需要量下进行。
二、富氧燃烧机火焰温度高火焰温度和空气中的氧浓度有关,一般来说,火焰温度随空气中含氧浓度增加而升高,当含氧浓度小于30%时,火焰温度会随着氧浓度上升而急速增加,但当含氧浓度大于30%时,火焰温度增加就趋缓。
三、富氧燃烧机排烟量降低空气中仅有21%的氧参与燃烧反应,其余79%空气并没有作用,反而带走大量的热能,增加能源耗损。
故当空气中的含氧量越高,燃烧所需之空气供应量就可降低,烟气产生量也越少,同时排烟损失的能量也可大幅降低。
四、富氧燃烧机分解热增加随着燃烧温度升高,尤其是温度超过2000℃时,燃烧产物吸收了分解热而产生解离,当遇到低温表面时,这些解离的成分将会放出分解热,增加了热传效果。
五、富氧燃烧机节约能源由于富氧燃烧火焰温度高,火焰与被加热物之间的温差增大,使炉内辐射热传增加,提高了炉内热量利用率。
同时由于排烟量减少,排烟热损失也相对降低,因此提高了设备热效率,减少燃料使用量。
六、富氧燃烧机降低污染排放由于富氧燃烧可使排烟量降低,因此可降低包含CO、CO2等污染物的排放总量。
此外,由于富氧燃烧所使用的空气中不反应物N2降低,使燃烧废气中的CO、CO2、SOx、NOx浓度增加,可使CO2捕捉、排烟脱硝、排烟脱硫等废气处理程序更有效率,降低废气处理设备维修及购置成本。
2.富氧燃烧技术一、富氧燃烧可以提高燃烧区的火焰温度。
钢包烘烤器富氧燃烧技术
钢包烘烤器富氧燃烧技术
钢包烘烤器富氧燃烧技术是一种高效、低排放的燃烧技术,主要应用
于工业钢铁生产中的钢包烘烤器。
钢包烘烤器是钢铁生产过程中的一种设备,用于对钢包进行烘烤和预热,以满足下一步钢包熔炼的需要。
传统的钢包烘烤器采用空气燃烧方式,由于缺氧、过量废气和二氧化碳等问题,不仅能源利用率低,还会对环境
造成污染。
钢包烘烤器富氧燃烧技术采用富氧燃烧器取代传统的燃烧方式,通过
在炉膛内加入富氧气体,以获得更高的燃烧温度和效率。
与传统的空气燃
烧方式相比,富氧燃烧技术具有以下优点:
1.能够实现高燃烧效率,提高能源利用率。
2.降低排放物的含量,减少废气处理所需的成本。
3.减少碳排放量,有利于实现低碳生产。
4.燃烧器结构简单,易于安装和维护。
钢包烘烤器富氧燃烧技术在钢铁生产中的应用,不仅能为企业节省能源、减少成本,还能提高产品质量和降低环境排放的带来的负面影响,具
有重要的经济和社会效益。
富氧燃烧的分类、基本特点及对锅炉性能和结构的影响
富氧燃烧的分类、基本特点及对锅炉性能和结构的影响富氧燃烧的分类及基本特点目前,富氧燃烧的形式大致可分为:微富氧燃烧、氧气喷枪、纯氧燃烧、空-氧燃烧4大类。
微富氧燃烧是直接将氧气和空气先混合,使之呈现微富氧状态,之后再送入炉膛燃烧。
氧气喷枪利用氧气喷枪在燃烧室内局部注入氧气。
纯氧燃烧是利用氧气直接取代空气。
空-氧燃烧是空气和氧气同时供应燃烧器燃烧。
不论是上述哪种方式,富氧燃烧与普通燃烧相比都存在以下特点:.理论空气量少:随着富氧空气中含氧量的增加,理论空气需要量减少,当含氧量从21%提高到28%时,理论空气量可降低25%左右,相应的烟气量也减少。
.火焰温度高:随着氧浓度的增加,理论火焰温度相应升高,但提升幅度逐渐减小。
一般富氧浓度在26%-31%时最佳。
.加快燃烧速度:燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大,几种气体燃料在空气中和纯氧中的燃烧速度对比情况见表1。
故用富氧空气助燃后,不仅提高燃烧强度,加快燃烧速度,同时温度提高有利于燃烧反应完全。
.降低污染排放:由于富氧燃烧烟气量减少,可降低包含CO、CO2等污染物的排放总量。
此外,由于使用的空气中N2降低,使燃烧废气中的CO、CO2、SOx、NOx浓度增加,可使CO2捕捉、排烟脱硝等废气处理更有效率。
.富氧燃烧对电站锅炉性能及结构的影响锅炉内部基本的过程包括锅内过程和炉内过程。
炉内过程的基础物质就是空气和燃料。
锅炉是以空气为燃烧介质,如果空气的成分发生变化,那么对于锅炉内部的燃烧、传热和其他过程的影响是根本性的,从而也影响了锅炉的各项性能。
理论空气量和过量空气系数、燃烧产物和焓值、炉膛出口温度和理论燃烧温度等方面会发生变化。
经初步计算,富氧30%比正常空气条件下理论燃烧温度提高超过500℃,炉膛算术平均温度提高约250℃。
相应的,炉内传热变化也很明显,在假定燃料量、热风温度、沾污等不变的情况下,炉膛吸热量增加大约26%,这是由于炉内平均温度升高,炉内辐射传热量增加。
燃气富氧燃烧技术原理
燃气富氧燃烧技术原理1.燃烧原理:富氧燃烧是以氧化剂和燃料混合反应产生火焰的化学过程。
在传统的燃烧过程中,空气被用作氧化剂,其中氧气只占空气的21%。
采用富氧气体作为氧化剂,可以增加燃烧过程中的氧浓度,提高燃烧效率。
此外,富氧气体具有较高的热容量,能更好地吸收燃料产生的热量,提高燃烧强度和速率。
2.富氧气体制备原理:富氧气体的制备可以通过分离空气中的氧气来实现。
常用的分离方法包括空分设备和压力摩擦吸附法。
空分设备利用分子筛、膜或液化的方法将氧气从空气中分离出来,得到纯氧或高纯度氧气。
而压力摩擦吸附法则是通过将气体在特定的吸附剂上吸附和解吸过程实现氧气的分离。
3.燃气富氧燃烧技术应用原理:富氧燃烧技术可以应用于各种燃烧设备中,包括工业锅炉、炉窑、玻璃窑等。
其主要原理是通过改变氧化剂的氧浓度,调整燃烧过程中的氧量,从而实现燃烧效果、环保效果和能源利用效果的提升。
富氧燃烧技术可以通过增加燃料的氧化速率,提高燃烧效率,降低燃料消耗,减少排放物的形成。
此外,富氧燃烧技术还可以用于各种复杂条件下的燃烧过程,如高海拔地区、低温环境等。
4.富氧燃烧技术的优势:相比传统的空气燃烧技术,富氧燃烧技术具有以下几个优势。
首先,富氧燃烧技术能够提高燃料的有效燃烧利用率,降低燃料消耗;其次,富氧燃烧技术可以减少燃料燃烧时产生的排放物,如氮氧化物、二氧化硫等,实现绿色环保燃烧;此外,富氧燃烧技术还可以提高燃烧设备的稳定性和可靠性,减少对燃烧设备的维护和保养成本。
综上所述,燃气富氧燃烧技术以富氧气体作为氧化剂,通过调整氧浓度,提高燃烧效率、减少排放物的生成以及节约能源。
该技术已被广泛应用于各种燃烧设备中,为实现可持续发展和环保燃烧提供了有效的途径。
燃气富氧燃烧技术原理
燃气富氧燃烧技术原理燃烧是指燃料与氧气发生化学反应产生热能的过程。
在传统燃烧技术中,燃料燃烧时所需的氧气来自于空气中的氧气。
然而,空气中的氧气只占其中的21%,其余的主要是氮气和其他杂质。
因此,传统燃烧技术存在着空气过量和燃烧效率低下的问题。
为了解决这些问题,燃气富氧燃烧技术应运而生。
富氧燃烧技术是指通过提供高浓度的氧气来代替空气中的氧气,从而提高燃烧效率和降低排放物的产生。
其原理主要包括以下几个方面:1. 富氧燃烧技术利用氧气的高浓度燃烧,减少了空气中的氮气和其他杂质的参与,从而提高了燃烧效率。
相比之下,传统燃烧技术中空气中的氮气和其他杂质会占据一部分燃料的燃烧空间,导致燃料的有效燃烧面积减小,燃烧效率降低。
2. 富氧燃烧技术中的高浓度氧气可以提供更多的氧分子供燃料燃烧,从而使燃料燃烧更充分,热能释放更高。
这是因为氧气是支持燃烧的必需气体,燃料与氧气在一定温度下发生氧化反应,产生热能。
富氧燃烧技术通过提供更多的氧气分子,使燃料更容易与氧气反应,从而提高了燃烧效率。
3. 富氧燃烧技术通过减少空气中的氮气参与燃烧过程,降低了燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)的生成。
NOx是一类对环境和人体健康有害的气体,其排放量直接与燃烧温度和氮气浓度有关。
富氧燃烧技术通过减少氮气的参与,降低了燃烧温度和氮气浓度,从而减少了NOx的生成。
4. 富氧燃烧技术还可以降低燃料消耗量。
富氧燃烧技术中,由于提供了高浓度的氧气,燃料可以更充分地燃烧,使得燃料的利用率提高。
相比之下,传统燃烧技术中由于空气中还包含一定的氮气和其他杂质,燃料燃烧不充分,导致燃料的浪费。
燃气富氧燃烧技术通过提供高浓度的氧气,减少了空气中的氮气和其他杂质的参与,从而提高了燃烧效率和降低了排放物的产生。
这种技术在工业燃烧、电力供应等领域具有重要的应用价值。
通过燃气富氧燃烧技术,可以实现更高效、更清洁的能源利用,减少对环境的污染,促进可持续发展。
富氧燃烧技术及其经济性分析
富氧燃烧技术及其经济性分析人类还没有能力大规模利用新能源之前,化石燃料的燃烧仍然是目前人们**能量的最主要手段,大约占到全世界总能量消耗的80%以上。
而我国又是一个人均资源匮乏的国家,因此通过合理组织燃烧过程实现节能对于我们来说具有重大意义。
富氧燃烧使用比通常空气含氧浓度高的富氧空气进行燃烧,是一项高效节能的燃烧技术,在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用。
富氧燃烧技术能够降低燃料的燃点,加快燃烧速度、促进燃烧完全、提高火焰温度、减少燃烧后的烟气量、提高热量利用率和降低过量空气系数,被发达国家称之为“资源创造性技术”。
一、富氧燃烧的特点与使用普通空气助燃的传统燃烧相比,富氧燃烧以下几方面的特点:1、提高火焰温度由于富氧燃烧减少的氮气等不参与燃烧的气体含量,因此他们吸收的热量比普通燃烧时要少,从而使火焰温度较普通燃烧时要高。
燃料在氧气中的火焰温度均比空气中的火焰温度明显提高。
2、提高火焰的辐射能力同样由于富氧空气中氮气浓度的降低,因此燃烧产物中CO2和H2O等3原子气体的浓度增加。
而只有3原子和多原子气体具有辐射能力,因此随着助燃空气中氧气浓度的增加,火焰辐射能力也逐渐增强,有利于强化对工件的传热,缩短加热时间。
3、加快燃料燃烧速度,促进燃烧完全燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差很大,如氢气在纯氧中的燃烧速度是在空气中的4.2倍,天然气则达到10.7倍左右。
故用富氧空气助燃后,不仅使火焰变短,提高燃烧强度,加快燃烧速度,获得较好的热传导,同时由于温度提高了,也有利于燃烧反应完全。
4、降低过量空气系数,减少烟气量用富氧代替空气助燃,可适当降低过量空气系数,减少排烟体积。
在普通空气助燃的情况下,占助燃空气近4/5体积的氮气并没参加燃烧反应,并且在燃烧过程中被同时加热,带走大量的热量。
使用含氧量为27%的富氧空气燃烧与氧浓度为21%的空气燃烧比较,过量空气系数a=1时,则烟气体积减少20%,排烟热损失也相应减少而节能。
富氧燃烧与普通空气燃烧区别
与用普通空气燃烧相比,富氧燃烧有以下优点:1.高火焰温度和黑度。
辐射换热是锅炉换热主要的方式之一,按气体辐射特点,只有三原子和多原子气体具有辐射能力,原子气体几乎无辐射能力。
所以在常规空气助燃的情况下,无辐射能力的氮气所占比例很高,因此烟气的黑度很低,影响了烟气对锅炉辐射换热面的传热。
富氧助燃技术因氮气量减少,空气量及烟气量均显著减少,故火焰温度和黑度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高,进而提高火焰辐射强度和强化辐射传热。
一般富氧浓度在26%~3l%时最佳。
2.加快燃烧速度,促进燃烧安全。
燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大,如氢气在纯氧中的燃烧速度是在空气中的4.2倍,天然气则达到10.7倍左右。
故用富氧空气助燃后,不仅使火焰变短,提高燃烧强度,加快燃烧速度,获得较好的热传导,同时由于温度提高了,将有利于燃烧反应完全。
3.降低燃料的燃点温度和减少燃尽时间。
燃料的燃点温度随燃烧条件变化而变化。
燃料的燃点温度不是一个常数,如CO在空气中为609℃,在纯氧中仅388℃,所以用富氧助燃能提高火焰强度、增加释放热量等。
4.减少燃烧后的烟气量,减小锅炉体积。
随着富氧空气中含氧量的增加,理论空气需要量减少,烟气量减少。
采用纯氧燃烧时烟气量减少近80%,故可以采用体积更小的锅炉和辅助设备,减少工程造价。
5.减少污染物排放。
富氧燃烧烟气量减少,使燃烧废气中的污染物浓度增加,可使废气处理更有效率。
同时N2减少可减少热力型NOx生成量。
6.有利于CO2的捕获。
目前CO2捕获主要有3种技术路径:燃烧前捕捉、富氧燃烧捕捉和燃烧后捕捉。
燃烧前捕捉主要通过IGCC来实现,其原理是通过化学反应将煤或石油残渣等富碳燃料转化为合成气,由于将现有煤粉锅炉改建为IGCC电厂几乎不可能,因此IGCC技术仅适用于新电厂的建设。
富氧燃烧捕捉:富氧燃烧技术的原理是用纯氧燃烧同体燃料,由二氧化碳循环流控制燃烧。
富氧燃烧产生的烟气主要由水和二氧化碳组成,采用水分离技术在后端能比较容易地捕集到二氧化碳。
富氧燃烧好处
富氧燃烧
用比通常空气(含氧21%)含氧浓度高的富氧空气进行燃烧,称为富氧燃烧。
它是一项高效节能的燃烧技术,在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用
与用普通空气燃烧有以下优点:
1.高火焰温度和黑度
2.加快燃烧速度,促进燃烧安全。
3.降低燃料的燃点温度和减少燃尽时间。
4.降低过量空气系数,减少燃烧后的烟气量。
富氧燃烧: oxygen enriched combustion
变压吸附制氧设备在富氧助燃特点:
①节能效果显著
应用于各个燃烧领域均能大幅提高燃烧热效率,如在玻璃行业中平均节油(气)为20%-40%,在工业锅炉、加热炉、炼铁断和水泥厂机立窑等应用节能量为20%-50%,显著提高热能使用效率。
②有效延长炉龄
燃烧环境的优化使得炉内温度分布更加合理,有效延长窑炉、锅炉的使用寿命。
③有利于提高产品产量、质量
在玻璃行业燃烧状况的改善使得熔化率提高、升温时间缩短、产量提高;次品率降低、成品率提高。
④环保效果突出
烟气中携带的固体未燃尽物充分燃烧,排烟黑度降低,燃烧分解和形成的可燃有害气体充分燃烧,减少有害气体的产生。
排烟量明显降低,减少热污染。
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与用普通空气燃烧相比,富氧燃烧有以下优点:
1.高火焰温度和黑度。
辐射换热是锅炉换热主要的方式之一,按气体辐射特点,只有三原子和多原子气体具有辐射能力,原子气体几乎无辐射能力。
所以在常规空气助燃的情况下,无辐射能力的氮气所占比例很高,因此烟气的黑度很低,影响了烟气对锅炉辐射换热面的传热。
富氧助燃技术因氮气量减少,空气量及烟气量均显著减少,故火焰温度和黑度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高,进而提高火焰辐射强度和强化辐射传热。
一般富氧浓度在26%~3l%时最佳。
2.加快燃烧速度,促进燃烧安全。
燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大,如氢气在纯氧中的燃烧速度是在空气中的4.2倍,天然气则达到10.7倍左右。
故用富氧空气助燃后,不仅使火焰变短,提高燃烧强度,加快燃烧速度,获得较好的热传导,同时由于温度提高了,将有利于燃烧反应完全。
3.降低燃料的燃点温度和减少燃尽时间。
燃料的燃点温度随燃烧条件变化而变化。
燃料的燃点温度不是一个常数,如CO在空气中为609℃,在纯氧中仅388℃,所以用富氧助燃能提高火焰强度、增加释放热量等。
4.减少燃烧后的烟气量,减小锅炉体积。
随着富氧空气中含氧量的增加,理论空气需要量减少,烟气量减少。
采用纯氧燃烧时烟气量减少近80%,故可以采用体积更小的锅炉和辅助设备,减少工程造价。
5.减少污染物排放。
富氧燃烧烟气量减少,使燃烧废气中的污染物浓度增加,可使废气处理更有效率。
同时N2减少可减少热力型NOx生成量。
6.有利于CO2的捕获。
目前CO2捕获主要有3种技术路径:燃烧前捕捉、富氧燃烧捕捉和燃烧后捕捉。
燃烧前捕捉主要通过IGCC来实现,其原理是通过化学反应将煤或石油残渣等富碳燃料转化为合成气,由于将现有煤粉锅炉改建为IGCC电厂几乎不可能,因此IGCC技术仅适用于新电厂的建设。
富氧燃烧捕捉:富氧燃烧技术的原理是用纯氧燃烧同体燃料,由二氧化碳循环流控制燃烧。
富氧燃烧产生的烟气主要由水和二氧化碳组成,采用水分离技术在后端能比较容易地捕集到二氧化碳。
富氧燃烧技术适用于新机组,也可应用于某些改造机组。
燃烧后捕捉:这种技术目前相对简便,能够适应大型燃煤和燃气机组,通过捕集装置将电厂烟气中的二氧化碳有选择地去除。
因此,富氧燃烧是很有前途的CO2分离方法。
但同时富氧燃烧还面临很多问题:
1. 运行方面
由于富氧燃烧,炉膛温度很高,需要采取措施(如烟气再循环)降低炉膛温度。
需要进一步了解富氧燃烧点火,火焰稳定性,耐腐蚀,传热的问题。
2. 污染物控制方面
由于燃烧环境变化,将改变污染物的形成,因此需要更多相关研究。
污染物的变化将影响现有污染物控制装置。
在CO2捕捉与封存之前需要对其他污染物进行脱除。
3. CCS的成本问题
超临界和超超临界机组采用CCS,会使电厂效率降低11%-12%。
氧气的分离和净化需要消耗大量的能量。
在限制碳排放的国际大背景下,如何更高效、稳定和持续地利用有限的能源,是世界各国一直努力研究的课题。
总结富氧燃烧的优缺点,鉴于富氧燃烧降低污染、节约能源及二氧化碳捕集等效益,只要能进一步降低富氧燃烧的成本和相关技术的成熟性,在环境污染问题和温室效应日益严重的未来,富氧燃烧必然会有很好的发展前景。
近年来,富氧燃烧已成为各国积极研究发展之项目之一,根据中油公司研究,富氧燃烧技术未来研发重点如下:
1、加热炉与燃烧器的设计开发
使用富氧燃烧所产生的温度极高,需要大量回流烟道器以降低温度避免损害炉体,但也因此增加了操作成本。
目前国外公司已着手研发高性能锅炉,希望耐热温度可达1500℃,无需回流烟道气,并提高发电效率。
2、氧气产生
目前氧气分离技术之成本仍高,不利应用。
3、高浓度CO2烟道气回流及压缩
4、工厂整体热整合操作及安全
截至2009年11月,全球CCS试行与设计包括捕集、封存、捕集及封存共192件,主要分布于北美洲、欧洲以及澳洲。
然而,国内目前尚处于技术研发及封存潜能评估阶段,富氧燃烧技术研究成果相当有限。
由于研究经费庞大,单一单位执行不易,未来还有赖政府主导以整合各单位技术及资源,以收事半功倍之效。