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標(biāo)題: 富氧助燃將是爐窯節(jié)能熱點(diǎn) [打印本頁(yè)]

作者: lnhugo 時(shí)間: 2007-2-7 15:57
標(biāo)題: 富氧助燃將是爐窯節(jié)能熱點(diǎn)
當(dāng)今世界石油價(jià)格節(jié)節(jié)攀升,，用油大戶不斷減利,。我國(guó)的石油雖然并不依賴(lài)國(guó)外，但汽油卻仍上漲50%左右,，柴油售價(jià)上漲的幅度更大,，它們與世界油價(jià)基本保持同步增長(zhǎng),。由于地球上石油形成的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上消費(fèi)增長(zhǎng)的速度,，因此石油的貯量在迅速下降,。為此人類(lèi)正在努力開(kāi)發(fā)新能源，然后無(wú)論開(kāi)發(fā)何種能源,，都會(huì)離不開(kāi)“氧”,。因此富氧助燃是一個(gè)節(jié)能的、很大的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,，是世界發(fā)達(dá)國(guó)家燃燒技術(shù)節(jié)能的熱點(diǎn)之一,，只是我國(guó)由于種種原因使一熱點(diǎn)姍姍來(lái)遲。

富氧助燃節(jié)能的原理十分簡(jiǎn)單,，特別是被應(yīng)用于爐窯時(shí),，其原理就是加熱助燃，據(jù)資料報(bào)道,，向爐窯鼓風(fēng)的空氣中含氧量每增加4~5%,，火焰溫度可升高200~300℃，從而提高了燃料的燃燒效率,。

有一家民營(yíng)個(gè)企,，因油價(jià)上升準(zhǔn)備給爐窯廠配備富氧機(jī),。這種爐窯廠的規(guī)模不大，一般有2~3個(gè)爐窯,，每個(gè)爐窯的情況是：爐窯內(nèi)空間尺寸長(zhǎng)×寬×高為130×2.7×0.8（米）,，爐窯內(nèi)工作溫度為1250℃，該溫帶的范圍約占爐窯容積27%,，每個(gè)爐窯需鼓入空氣量18.7m3/min,這時(shí),，爐窯出風(fēng)口溫度為700℃，排出氣體中氧的純度為11.45%,，每個(gè)爐窯每天需燃油10噸,。

如果在爐窯出風(fēng)口的流量、溫度,、純度與噴油的速度等其它燃燒保持不變的情況下,，則在燃油的燃燒熱值設(shè)定為9000千卡/公斤，燃油噴嘴的直徑取0.5~0.9毫米之間的平均直徑,，富氧空氣中氧的含量為28%時(shí),，經(jīng)初步估算采用富氧助燃，每個(gè)爐窯每天可以節(jié)省燃油約不低于12%,。

如果按每噸油價(jià)2800元,，每天耗油10噸計(jì)算，則每月可節(jié)省人民幣約10萬(wàn)元,，在正常情況下,，投入與上述爐窯配套的一臺(tái)富氧機(jī)的費(fèi)用，在運(yùn)行4~6個(gè)月內(nèi)便可以回收投入的成本,。即使每噸燃油價(jià)格在過(guò)去最低的時(shí)候約1400元計(jì)算,，則每月最少亦可以節(jié)省人民幣5萬(wàn)元左右，如果我國(guó)現(xiàn)有各種工業(yè)爐窯按20萬(wàn)臺(tái)計(jì)算,，則每年可節(jié)省人民幣至少可以超過(guò)1000億元,。

事實(shí)上，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已有很多研究資料表明,，富氧助燃具十分令人滿意的效果,。這里介紹一些數(shù)據(jù)供讀者參考。以沖天爐熔化鐵水為例,，在實(shí)行富氧送風(fēng)后,，鼓風(fēng)中的氧含量增加1%時(shí)，鐵水熔化的速度可提高約8%,；當(dāng)鼓風(fēng)中的氧含量增加2~4%時(shí),，鐵水熔化的速度可提高約20%以上，吹氧以直接吹入的效果為較好,。早在1983年美國(guó)就有200家以上的鑄造廠采用富氧送風(fēng),。

有資料表明：鍛造加熱爐,，若采用23~25%的富氧空氣助燃，則可節(jié)省燃料25%左右,；石灰窯若采用23%的富氧空氣鼓風(fēng),，就能增加生產(chǎn)能力大約25%。

其它如玻璃熔化爐,、水泥生產(chǎn)窯,、耐火材料生產(chǎn)窯、磚瓦窯以及其它各種工業(yè)爐窯,，都能應(yīng)用富氧助燃而獲得明顯的節(jié)能效果,。

美國(guó)的賓夕半尼珍珠巖廠和美國(guó)Airco氣體工業(yè)公司開(kāi)發(fā)的富氧系統(tǒng)，使珍珠巖的產(chǎn)量提高18%,，并節(jié)省天然氣用量12%,。

在電力工業(yè)中,，一個(gè)月發(fā)電量為720萬(wàn)千瓦小時(shí)的熱電廠,，如果采用富氧助燃，則每天可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約為558噸,。

日本的有關(guān)研究表明：欲使燃料在富氧狀態(tài)下燃燒,，其富氧空氣的濃度一般為30%左右。過(guò)度提高富氧空氣中氧的濃度,，只不過(guò)使火焰溫度處于飽和狀態(tài),，而不會(huì)繼續(xù)使火焰溫度提高。因?yàn)殡S著富氧空氣中氧濃度的增加,，使其火焰溫度上升,，其速度最快的一段，是發(fā)生在富氧空氣中氧的濃度剛開(kāi)始增加的一段時(shí)間內(nèi),。

而當(dāng)富氧空氣中的氧濃度繼續(xù)增加時(shí),，火焰溫度上升的速度反而下降。如下表所示：

表1 火焰溫度與富氧空氣中的氧濃度之間關(guān)系

火焰溫度℃ 富氧空氣中氧濃度
21% 23% 25% 27% 29% 31%
空氣過(guò)量系數(shù) 1.0 2120 2250 2350 2400 2415 2425
1.2 1800 2000 2150 2270 2350 2380
1.5 1420 1700 1900 2080 2200 2280

富氧助燃與空氣助燃相比,，有著明顯的節(jié)能效果,，現(xiàn)把日本試驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)列于下表2：

表2 富氧空氣助燃系統(tǒng)的節(jié)能效果（日本試驗(yàn)數(shù)據(jù)）

富氧濃度% 所需能耗kW.h/m3 燃燒量m3 節(jié)能率% 節(jié)能量MJ
23 0.029 4.6 10~25 0.5~1.2
25 0.057 5.982 20~40 1.0~4.1
28 0.1 5.4 30~50 1.8~2.7

注：燃燒量為每1立方米富氧空氣。

節(jié)能量為1kW.h（度）=10.26MJ換算,。]

試驗(yàn)表明,，在爐窯中，如果富氧助燃從效率角度考慮,，則以用23~25%富氧空氣為最合理,。而當(dāng)氧濃度在為25%時(shí)，又是以采用普通噴嘴,，使用情況最佳,。一般來(lái)講,，爐溫越高，使用富氧空氣的節(jié)能效果便越大,，只是增加到一定程度便有減少節(jié)能效果的傾向,，因此富氧空氣中氧的純度一般不必太高。

富氧助燃的節(jié)能效果特別對(duì)玻璃熔化爐窯,、陶瓷燒結(jié)爐窯的效果更大,。見(jiàn)表3與表4。

表3 玻璃熔化爐窯采用富氧燃燒的節(jié)能效果

比較項(xiàng)目立方米/公斤相對(duì)比率
普通空氣燃燒：O2=21% 1.38 100
富氧燃燒：O2=22.7% 1.15 83.3
富氧燃燒：O2=25.3% 1.01 73.2
富氧燃燒：O2=26% 1.18 85.5

表4 各種爐窯采用富氧助燃后一次能的節(jié)能率

爐窯名稱(chēng) 富氧濃度% 節(jié)能率%
玻璃爐窯 22.7 16.8
玻璃爐窯 25.3 26.8
陶瓷爐窯 28.0 26.1
鍛造加熱爐 25.0 24.7

為此,，日本政府早已決定,，從1990年起，全部工業(yè)爐窯,，包括：大型鍋爐,、工業(yè)用的中型鍋爐、取暖用的鍋爐,、船舶動(dòng)力裝置的鍋爐等都不得用普通空氣助燃,，都應(yīng)用富氧空氣助燃。我國(guó)各種工業(yè)爐窯年總耗能量約占全國(guó)能源總量的25%左右,。我國(guó)工來(lái)爐窯的平均單耗比先進(jìn)國(guó)家高出1/3左右,，主要與管理落后和工業(yè)爐窯裝備技術(shù)水平低有關(guān)。因此如果能夠推廣富氧助燃,，則節(jié)能是十分可觀的,。

作者: t2930 時(shí)間: 2012-8-10 23:55
算上氧氣成本后了？

作者: 大白小白 時(shí)間: 2020-12-1 10:27

t2930 發(fā)表于 2012-8-10 23:55
8 w8 a8 V+ p. i5 i# Y算上氧氣成本后了,？

氧氣還要成本,？

作者: lzzhhy 時(shí)間: 2020-12-22 07:53
首先解決富氧空氣從哪里來(lái)？PSA制氮有間歇富氧空氣排出,，如直接排至助燃空氣加壓機(jī)取氣口,，理論上可行，但燃燒的自控程序需要計(jì)算燃料用量,，并且要有高精準(zhǔn)的氧分析儀連續(xù)測(cè)量助燃風(fēng)的氧含量,。這種想法只有建立在有穩(wěn)定富氧空氣氣源的基礎(chǔ)上

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