富氧燃烧技术应用在窑炉 回转窑 钢包烘烤等领域

1、概述

富氧燃烧技术是以氧含量高于21%的富氧空气或纯氧代替空气作为助燃气体的一种高效强化燃烧技术。富氧燃烧技术特点：

（1）可加快燃烧反应速率，提高火焰温度，提高热效率;

（2）可以降低烟气产生量和NO₂生成量，进而使烟气净化系统运转更加可靠，大大减少环境污染。

2、富氧燃烧的方式

实施富氧燃烧的方式主要有助燃空气富氧、增加富氧燃烧器两种。

（1）助燃空气富氧

助燃空气富氧是将氧气直接加入助燃风中，预混后的气流直接进入窑炉助燃。在应用过程中需注意对助燃风量的控制。

（2）增加富氧燃烧器

以玻璃熔炉为例：增加富氧燃烧器的方法是在玻璃熔窑中加装富氧燃烧器，将富氧气体更精确地加到空气-燃料火焰周围最需要氧的地方的一种方法。

在玻璃熔窑火焰空间中，火焰下部总是最缺氧的部位，燃烧不完全，温度较低。

如果将富氧气体以一定的角度和速度射入熔窑空间，冲击火焰底部，这样就会在靠近玻璃液面一侧形成一个含未燃烧炭粒较少的富氧层，使其燃烧充分，温度提高较大。这种不对称火焰，在靠近玻璃料液的一侧形成一个高温带，使火焰底部增加向玻璃料液内部的热辐射和热对流;而在靠近窑碹的一侧温度并不升高，使窑顶免受由此带来的侵蚀加重。同时由于火焰强度增加，火焰变短，有助于控制熔窑内温度分布。此外，还可防止在蓄热室内燃烧，延长格子砖的使用寿命。

增加富氧燃烧器方法工艺路线如下图所示。

 

采用富氧燃烧技术需要注意的是富氧气体浓度的调控。

从理论上讲，富气体浓度越高，越有利于燃料充分燃烧，节能效果越好。

事实上，节能率与富氧气体浓度的关系是非线性的，过高浓度的富氧气体通入窑内会造成火焰变短，影响玻璃的熔化。

火焰温度与浓度的关系如下图2所示

 

由上图火焰温度与氧浓度的关系，可得出以下结论：

①火焰温度随富氧空气氧浓度的提高而增高。

随氧浓度的继续提高，火焰温度的增加幅度逐渐下降。

为有效利用富氧空气，氧浓度不宜选得过高，一般空气过剩系数宜采取m=1~1.5，使富氧空气浓度达到23%~27%，其中空气含氧量从21%增加到23%时，效果最明显。空气过剩系数不宜过大，否则，同样浓度的富氧空气助燃，火焰温度较低。

通常在组织燃烧时，空气过剩系数宜采取m=控制在1.05~1.1以达到既能获得较高火焰温度又能燃烧完全的效果。

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