全氧燃烧技术在水泥窑的应用分析
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７ ／ １ ４ １８ 。 ９２ ＝１ ８ ．ＫＪ
３５ 降低 漏风 量 ． 前 面 已提 到 ， 以煤为 燃料 的水 泥 窑 ， 消耗 １ 积 体 的氧气 大 约转 变 为 １ 体积 的二 氧 化碳 气 体 ， 因此 ， 烟
３２传 热效 率提 高 ．
在高温状态下 ， 传热主要以辐射传热为主。 对分
本 以煤 为 燃 料 ， 采用 空气 助燃 ， 若 由化 学反 应方 程式
Ｃ ｓ＋Ｏ （ ） Ｏ （ ） 即 １ 积 的氧 气大 约转 变 为 １ （ ） ｇ ＝Ｃ ｇ ， 体
体积 的二 氧 化碳 气体 ， 因此 ， 气 中无辐 射 能力 的氮 烟
气还 是 占绝 大部 分 。 而全 氧燃 烧 的烟气 产 物 中主要
因空气 中氧 气 只 占 ２ ％ ，空 气 助燃 时 ７ ｌ ９％ 的
无 用气 体要 被加 热 然后 又 被排 放 ， 因此 热 效率 很 低 。 而 全氧 燃烧 时 烟气 量大 大 减少 ，其带 走 的热 量相 应
烟气 量大 大 减少 ， 内气 体 流速 降低 ， 而 降低 窑 内 窑 从 扬尘 ， 也必 然 降低 粉 尘 的排放 。因此 ， 氧燃 烧技 术 全
为纯 氧燃 烧不 仅 能 大大 降 低 Ｎ ｘＣ Ｏ 、Ｏ、粉 尘 等 污染 物 的排放 ， 且 在节 能 、 高 产 量 和 质 量 、 少 设 备 而 提 减 投 资 和 节省 厂 房 场 地 等诸 多 方 面 都 有 良好 的表 现 。 近 年来 在玻 璃 窑上 应用 纯 氧燃 烧 在欧 美 已成 为 一种
趋 势 ， 用范 围覆 盖各 种玻 璃 产 品和窑 型 。目前 中国 应
是二 氧化 碳 和水 蒸气 ， 很显 然 ， 氧燃烧 的传热 效率 全 要高 于空 气 助燃 的传 热效率 。 ３３ 窑 内气体 流速 大 大降低 ＿
由于全 氧燃 烧 时烟 气量 大 大减 少 ，对确 定 尺寸
的深圳 、 沙 、 尾 、 阳 、 州 、 家庄 等玻 壳 厂 及 长 马 安 郑 石
全氧燃 烧 技 术在 水 泥 窑 的应 用分 析
绵 阳职业技术 学院 梅朝鲜
摘要 ： 欧美， 在 全氧燃烧技术在玻璃 窑上的应用 已成 为一种趋 势， 这是 因为纯氧燃 烧不仅能大大
降低 Ｎ ｘ、 ０、 尘等污染物 的排放 ， ０ Ｃ 粉 而且在节 能、 高产量和质量 、 少设备投 资和节省 厂房 提 减
技术 ， 采用 全氧燃 烧 技术 有 哪些优 越性 呢？ 若 ３ 全氧燃 烧 技术在 水 泥窑 的应 用分 析
３１热 效率 提高 ．
量， 降低最 后一 级旋 风 筒 的负荷 。 氮 气 ，燃 烧 时 产 生 有 毒 的
Ｎ ｘ等污 染 物 。 氧燃 烧 由于几 乎没 有氮 气参 与 ， Ｏ 全 因 此也几 乎 不会 产生 Ｎ ｘ等污染 物 。而 且全 氧燃烧 时 Ｏ
场地等诸多方面都有 良好的表现 。对全 氧燃 烧技 术在 水泥窑上 的应用作 了经济上及技术上的分
析 ， 为 是可 行 的 ， 认 关 键 词 ： 氧 燃 烧 空 气燃 烧 优 越 性 应 用 分 析 全
１ 全 氧燃 烧 的的概 念 所 谓全 氧 燃烧 ，就是 把 燃料 与 ８ ％～ ０ ％纯 氧 ５ １０ 按 预定 燃 料 比混 合 ，以更 精 确 的方 式来 进行 燃 烧 的 技术。
更 环保 。
减 少 。假设 出预热器 废气 温度 为 ３ ０Ｃ， ０ ￣ 此温 度 下氮
气的平均 比热是 １ １ Ｊ ｏ 每 ｌ 。 ． ３ ／ Ｃ， ｍ 氮气带走 的 ３ Ｋｍ 热量是 ３０×１ １＝ ９．Ｋ 。采用全 氧燃烧 时 ， ０ － ３ ３ ３ Ｊ ３ ９ 每引
入 ｌ ，氧 气 ， 相 当 于 节 省 的 热 量 是 ３３９ × ｍ ９．
低， 漏风 量也 随之降低 。
３ 可减 少窑尾 结 圈或 预热 器 内结 皮 ． ６
用 外 ，必须 有一部 分 冷却后 的热 空气 也 即是 余风 需
要 放走 。 然 ， 烧 系统所需 的纯 氧量是远 远不 能满 显 燃
气 中的氮气含量几乎不变 ， 即与空气中的含量相近， 约７ ９％ 。也就 是说 ， 采用 全 氧燃烧 时 窑尾风 机 的排
风量将 减少 ７ ％，则 预热器 系统 各级 负压 值均会 降 ９
用 篦式 冷却 机进 行冷 却 ，冷却 熟料后 的热 风除 一部 分 二 次风满 足 回转 窑 用 ，一部 分三 次风满 足分解 炉
２ 全 氧燃烧 技术 目前 的应 用 现状
子 结 构 对 称 的 双原 子 气 体 如 氮 气 （ ：， 工 业 上 常 Ｎ ）在 见 的 温度 范 围 内发射 和吸 收 辐 射 能 的 能力 很 小 ， 可
以看 作是 热 辐射 的透 明体 ， 几乎 无辐 射 能力 。 而对 于
多原 子 （ 三原 子 以上 ） 的气体 如二 氧 化碳 （ｏ） ｃ ２ 和水蒸 气 （：）或不 对称 的双原 子气 体 如一 氧化 碳 （Ｏ等 ， ＩＯ、 － Ｉ ｃ）
部 分 日用 玻 璃厂 都采 用 了全氧 燃烧 技术 。 而 在水 泥 厂 ，目前 还是 主 要采 用 常规 空 气燃 烧
的窑 ， 内气 体 流 速 与 烟气 量 是 呈成 正 比的 ， 窑 因此 ， 烟气量 减 少多 少 ， 流 速降低 多少 。 则 流速降 低则 可降
低 窑 内扬 尘 ， 尘 的减 少 ， 当 于是 提 高 了窑 的 产 扬 相
一
全 氧燃 烧 技术 最早 主要 被应 用 于熔块 行 业 及 窑
般 都 具 有相 当大 的辐 射 能力 。在 中 国 ， 泥 窑基 水
龄 较 长 的玻 璃 窑 上 以维 持 产 量 或 延 长 窑 的 寿命 ， 到 了８ ０年代 末 ， 氧燃烧 技 术 在玻 璃熔 窑 中作 为 更好 纯
的选择 方案 已逐渐 取代 常 规空 气燃 烧 技术 ，这是 因
３５ 降低 漏风 量 ． 前 面 已提 到 ， 以煤为 燃料 的水 泥 窑 ， 消耗 １ 积 体 的氧气 大 约转 变 为 １ 体积 的二 氧 化碳 气 体 ， 因此 ， 烟
３２传 热效 率提 高 ．
在高温状态下 ， 传热主要以辐射传热为主。 对分
本 以煤 为 燃 料 ， 采用 空气 助燃 ， 若 由化 学反 应方 程式
Ｃ ｓ＋Ｏ （ ） Ｏ （ ） 即 １ 积 的氧 气大 约转 变 为 １ （ ） ｇ ＝Ｃ ｇ ， 体
体积 的二 氧 化碳 气体 ， 因此 ， 气 中无辐 射 能力 的氮 烟
气还 是 占绝 大部 分 。 而全 氧燃 烧 的烟气 产 物 中主要
因空气 中氧 气 只 占 ２ ％ ，空 气 助燃 时 ７ ｌ ９％ 的
无 用气 体要 被加 热 然后 又 被排 放 ， 因此 热 效率 很 低 。 而 全氧 燃烧 时 烟气 量大 大 减少 ，其带 走 的热 量相 应
烟气 量大 大 减少 ， 内气 体 流速 降低 ， 而 降低 窑 内 窑 从 扬尘 ， 也必 然 降低 粉 尘 的排放 。因此 ， 氧燃 烧技 术 全
为纯 氧燃 烧不 仅 能 大大 降 低 Ｎ ｘＣ Ｏ 、Ｏ、粉 尘 等 污染 物 的排放 ， 且 在节 能 、 高 产 量 和 质 量 、 少 设 备 而 提 减 投 资 和 节省 厂 房 场 地 等诸 多 方 面 都 有 良好 的表 现 。 近 年来 在玻 璃 窑上 应用 纯 氧燃 烧 在欧 美 已成 为 一种
趋 势 ， 用范 围覆 盖各 种玻 璃 产 品和窑 型 。目前 中国 应
是二 氧化 碳 和水 蒸气 ， 很显 然 ， 氧燃烧 的传热 效率 全 要高 于空 气 助燃 的传 热效率 。 ３３ 窑 内气体 流速 大 大降低 ＿
由于全 氧燃 烧 时烟 气量 大 大减 少 ，对确 定 尺寸
的深圳 、 沙 、 尾 、 阳 、 州 、 家庄 等玻 壳 厂 及 长 马 安 郑 石
全氧燃 烧 技 术在 水 泥 窑 的应 用分 析
绵 阳职业技术 学院 梅朝鲜
摘要 ： 欧美， 在 全氧燃烧技术在玻璃 窑上的应用 已成 为一种趋 势， 这是 因为纯氧燃 烧不仅能大大
降低 Ｎ ｘ、 ０、 尘等污染物 的排放 ， ０ Ｃ 粉 而且在节 能、 高产量和质量 、 少设备投 资和节省 厂房 提 减
技术 ， 采用 全氧燃 烧 技术 有 哪些优 越性 呢？ 若 ３ 全氧燃 烧 技术在 水 泥窑 的应 用分 析
３１热 效率 提高 ．
量， 降低最 后一 级旋 风 筒 的负荷 。 氮 气 ，燃 烧 时 产 生 有 毒 的
Ｎ ｘ等污 染 物 。 氧燃 烧 由于几 乎没 有氮 气参 与 ， Ｏ 全 因 此也几 乎 不会 产生 Ｎ ｘ等污染 物 。而 且全 氧燃烧 时 Ｏ
场地等诸多方面都有 良好的表现 。对全 氧燃 烧技 术在 水泥窑上 的应用作 了经济上及技术上的分
析 ， 为 是可 行 的 ， 认 关 键 词 ： 氧 燃 烧 空 气燃 烧 优 越 性 应 用 分 析 全
１ 全 氧燃 烧 的的概 念 所 谓全 氧 燃烧 ，就是 把 燃料 与 ８ ％～ ０ ％纯 氧 ５ １０ 按 预定 燃 料 比混 合 ，以更 精 确 的方 式来 进行 燃 烧 的 技术。
更 环保 。
减 少 。假设 出预热器 废气 温度 为 ３ ０Ｃ， ０ ￣ 此温 度 下氮
气的平均 比热是 １ １ Ｊ ｏ 每 ｌ 。 ． ３ ／ Ｃ， ｍ 氮气带走 的 ３ Ｋｍ 热量是 ３０×１ １＝ ９．Ｋ 。采用全 氧燃烧 时 ， ０ － ３ ３ ３ Ｊ ３ ９ 每引
入 ｌ ，氧 气 ， 相 当 于 节 省 的 热 量 是 ３３９ × ｍ ９．
低， 漏风 量也 随之降低 。
３ 可减 少窑尾 结 圈或 预热 器 内结 皮 ． ６
用 外 ，必须 有一部 分 冷却后 的热 空气 也 即是 余风 需
要 放走 。 然 ， 烧 系统所需 的纯 氧量是远 远不 能满 显 燃
气 中的氮气含量几乎不变 ， 即与空气中的含量相近， 约７ ９％ 。也就 是说 ， 采用 全 氧燃烧 时 窑尾风 机 的排
风量将 减少 ７ ％，则 预热器 系统 各级 负压 值均会 降 ９
用 篦式 冷却 机进 行冷 却 ，冷却 熟料后 的热 风除 一部 分 二 次风满 足 回转 窑 用 ，一部 分三 次风满 足分解 炉
２ 全 氧燃烧 技术 目前 的应 用 现状
子 结 构 对 称 的 双原 子 气 体 如 氮 气 （ ：， 工 业 上 常 Ｎ ）在 见 的 温度 范 围 内发射 和吸 收 辐 射 能 的 能力 很 小 ， 可
以看 作是 热 辐射 的透 明体 ， 几乎 无辐 射 能力 。 而对 于
多原 子 （ 三原 子 以上 ） 的气体 如二 氧 化碳 （ｏ） ｃ ２ 和水蒸 气 （：）或不 对称 的双原 子气 体 如一 氧化 碳 （Ｏ等 ， ＩＯ、 － Ｉ ｃ）
部 分 日用 玻 璃厂 都采 用 了全氧 燃烧 技术 。 而 在水 泥 厂 ，目前 还是 主 要采 用 常规 空 气燃 烧
的窑 ， 内气 体 流 速 与 烟气 量 是 呈成 正 比的 ， 窑 因此 ， 烟气量 减 少多 少 ， 流 速降低 多少 。 则 流速降 低则 可降
低 窑 内扬 尘 ， 尘 的减 少 ， 当 于是 提 高 了窑 的 产 扬 相
一
全 氧燃 烧 技术 最早 主要 被应 用 于熔块 行 业 及 窑
般 都 具 有相 当大 的辐 射 能力 。在 中 国 ， 泥 窑基 水
龄 较 长 的玻 璃 窑 上 以维 持 产 量 或 延 长 窑 的 寿命 ， 到 了８ ０年代 末 ， 氧燃烧 技 术 在玻 璃熔 窑 中作 为 更好 纯
的选择 方案 已逐渐 取代 常 规空 气燃 烧 技术 ，这是 因