純氧富氧燃燒技術特點及在回轉(zhuǎn)窯燃燒器設備上的應用
純氧富氧燃燒技術是利用純氧氣或富氧空氣（氧氣含量大于21%）作為燃燒過程的助燃劑。純氧燃燒技術節(jié)能的基本原理可以從燃燒反應方程式清晰表達：
空氣助燃時：CH4+2O2+7.52N2=CO2+2H2O+7.52N2+熱量；
氧氣助燃時：CH4+2O2=CO2+2H2O+熱量。
空氣中，O2體積只占21%，N2體積達到了79%。純氧燃燒減少了助燃介質(zhì)中既不參加燃燒反應也不促進燃燒反應的N2量，從而減少了煙氣中N2帶走的熱量，達到節(jié)能的目的。
（1）可大幅提高低熱值燃料利用率
燃料與純氧燃燒由于沒有空氣中氮氣的參與，相對燃燒溫度更高，這樣可以提高更多低熱值燃料的利用率，如高爐煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣等，低熱值的燃料的利用可以大幅節(jié)約運行成本，比如充分利用高爐煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣為燃料的回轉(zhuǎn)窯燃燒器煅燒石灰陶粒砂氧化鋅等物料。
（2）大幅降低NOx和碳排放
純氧與燃料燃燒，由于氧化劑中沒有了氮氣，所以在高溫燃燒過程中也不會產(chǎn)生氮氧化物，其次純氧燃燒溫度較高，在相同的排煙溫度下煅燒物料所能提供的能量就越高，相對燃料消耗量也大大降低，減少想大氣中的碳排放。
（3）大幅提升節(jié)能率降低運營成本。
表1 能量節(jié)約率核算表
|
項目 |
單位 |
空氣1 |
氧氣 |
|
空氣中O2含量 |
% |
21 |
99 |
|
空氣中N2含量 |
% |
79 |
1 |
|
空氣預熱溫度 |
℃ |
20 |
20 |
|
天然氣預熱溫度 |
℃ |
20 |
20 |
|
空氣過剩系數(shù) |
|
1.1 |
1.1 |
|
空氣消耗系數(shù) |
m3/m3 |
10.1 |
2.15 |
|
煙燃比系數(shù) |
m3/m3 |
11.1 |
3.15 |
|
煙氣中N2含量 |
% |
72.2 |
1.38 |
|
理論燃燒溫度 |
℃ |
1965 |
3074 |
|
天然氣熱值 |
kcal/m3 |
8300 |
8300 |
|
煙氣帶走熱量（1100℃） |
kcal/m3 |
4523 |
1272 |
|
煙氣熱損失占總供熱比例 |
% |
54.5 |
15.3 |
（4）排煙量小，車間環(huán)境友好
純氧燃燒由于沒有了氮氣的參數(shù)，使得排煙量大幅下降，排煙量的下降也大大降低了廢煙氣對周圍生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。
（5）大幅提高供熱效率縮短工藝時間
純氧燃燒火焰溫度高，相對空氣助燃溫度提升約1000℃，熱輻射力強，在鋼包烘烤或回轉(zhuǎn)窯煅燒等多個領域可大幅縮短加熱時間，提高工藝生產(chǎn)線的產(chǎn)能。
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