富氧燃燒技術原理
富氧燃燒是指采用比通常空氣中含氧濃度高的富氧空氣助燃。燃燒是由于燃料中可燃分子與氧分子之間發生高能碰撞而引起的,所以氧的供給情況決定了燃燒過程完成的是否充分。在常規空氣助燃的燃燒系統中,這種高能碰撞作用受到占空氣成份近五分之四不助燃的氮分子阻礙,減少了氧分子與燃料可燃分子之間的碰撞機會,直接影響燃燒效率的提高,不僅如此,氮還吸收大量的熱量在廢氣中排掉造成熱損失,浪費能源。
富氧燃燒具有如下優點:
1.提高燃燒區的火焰溫度
火焰溫度隨空氣中氧氣含量的增加而顯著提高,火焰溫度隨著空氣中氧的提高而提高;隨著富氧空氣濃度逐漸提高,火焰溫度增加的幅度逐漸下降。因此為了有效地利用富氧空氣,其濃度不宜選得過高。按過剩系數a=1.1-1.5 組織燃料時,富氧濃度取25-30 為宜。
2.加快燃燒速度、促進燃燒完全;
燃料在富氧空氣中燃燒速度加快的原因:是由于增加氧含量后,使火焰溫度提高所致,如天然氣在氧氣中的燃燒速度比在普通空氣中的燃燒速度能提高10.7 倍。燃燒速度的提高,導致燃料在爐膛內迅速完全燃燒。
3.降低燃料的燃點溫度和燃盡溫度;
燃點溫度明顯受到反應速率和熱損耗的影響。富氧空氣比普通空氣有助于降低“燃點”溫度的特點,并增加火焰單位體積的熱釋放量。對于劣質及低熱值燃料效果更為突出。
燃料的燃點溫度在一定條件下不是常數。如 CO 在空氣中為 609℃ , 而在純氧中僅為 388℃。富氧助燃就是利用這一現象,將少量的富氧空氣,集中地供給火嘴燃料剛剛霧化(或固體燃料 剛剛汽化)噴出點燃部位,使該區氧氣量驟然增加,可以起到降低燃料點燃溫度,提前點燃,相對延長燃料在爐膛中燃燒時間,增加燃料釋放熱量的作用。
4.減少燃燒后的排氣量
若使用氧濃度為21%的常規空氣,按理論空氣量燃燒的排氣量為1 計算時,隨著含氧量的增加,排氣量有減少的傾向。使用含氧量為27%的富氧空氣燃燒與氧濃度為21%的空氣燃燒比較,過剩系數a=1 時排氣體積減少21% ,排煙熱損失也相應減少而節能。
5.增加熱量利用率,節能效果明顯;當加熱溫度為1300ºC 時,用普通空氣燃燒。其熱利用率為42% ,而用含氧量24%的富氧空氣燃燒,則利用率增加到30%以上,隨著加熱溫度增加,節能效果更顯 著。
6降低空氣過剩系數,從而節能降耗。
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