第一章　緒論

第一節(jié)　燃燒與節(jié)能技術(shù)概述

一、概述

通常空氣中氧的含量為20.93%、氮為78.1%，還有少量的惰性氣體等。在昆明地區(qū)，空氣中氧的含量約為20.8%。在燃燒過程中只有占空氣總量約1/5的氧參與燃燒，而占空氣總量約4/5的氮和其他惰性氣體非但不助燃，反而將隨煙氣帶走大量的熱能。一般人們把含氧量大于21%的空氣叫做富氧空氣。富氧空氣參與燃燒給燃燒提供了足夠的氧氣，使可燃物充分燃燒，減少了固體不完全燃燒的排放，減少了氮和其他惰性氣體隨煙氣帶走的熱能。富氧燃燒節(jié)能裝置將具有明顯的節(jié)能和環(huán)保效應(yīng)。

變壓吸附富氧技術(shù)是近年發(fā)展得非常適合各種鍋爐、窖爐做助燃用途的高新技術(shù)，它具有流程簡單、體積小、自身能耗低、使用壽命長、投資較少等特點(diǎn)，被工業(yè)發(fā)達(dá)國家稱之為“資源的創(chuàng)造性技術(shù)”。

二、富氧燃燒技術(shù)與節(jié)能關(guān)系

助燃空氣中氧濃度越高，燃料燃燒越完全，但富氧濃度太高，會(huì)導(dǎo)致火焰溫度太高而降低爐膛受熱面的壽命，同時(shí)制氧投資等費(fèi)用增高，綜合效益反而下降，因此國內(nèi)外研究均表明，助燃空氣富氧濃度在21%的空氣才叫做富氧空氣。

①據(jù)測試，氧含量增加4%～5%，火焰溫度可升高200～300℃。火焰溫度的升高，促進(jìn)整個(gè)爐膛溫度的上升，爐膛內(nèi)受熱物質(zhì)更容易獲得熱量，熱效率大幅提高。

②燃料在空氣中燃燒與在純氧中的燃燒速率相差甚大，如氫氣在空氣中的燃燒速率為280cm/s，在純氧中為1175cm/s，是在空氣中的4.2倍，天然氣則高達(dá)10.7倍。富氧燃燒節(jié)能裝置可以使燃燒強(qiáng)度提高、燃燒速率加快，從而獲得較好的熱傳導(dǎo)，使燃料燃燒得更完全。

③燃料的燃點(diǎn)溫度不是一個(gè)常數(shù)，它與燃燒狀況、受熱速率、富氧用量、環(huán)境溫度等密切相關(guān)，如CO在空氣中燃點(diǎn)為609℃，在純氧中僅388℃，所以用富氧助燃能降低燃料燃點(diǎn)、提高火焰強(qiáng)度、減小火焰尺寸、增加釋放熱量等。

④用普通空氣助燃，約4/5的氮?dú)獠坏粎⑴c助燃，還要帶走大量的熱量。一般氧濃度每增加1%，煙氣量約下降2%～4.5%，可見氧濃度上升能提高燃燒效率。

⑤用普通空氣助燃，當(dāng)爐膛溫度為1300℃時(shí)，其可利用的熱量為42%；而用26%的富氧空氣助燃時(shí)，可利用熱量為56%，熱量利用率可增加14%。

⑥排煙溫度每降低12～15℃，可降低排煙熱損失約1%。用富氧代替空氣助燃，富氧燃燒節(jié)能裝置可減少一次風(fēng)量，從而降低了空氣的過剩系數(shù)，減少了排煙量，也降低了排煙熱損失。

富氧燃燒技術(shù)是以氧含量高于21%的富氧氣體作為助燃?xì)怏w的一種高效強(qiáng)化燃燒技術(shù)。其特點(diǎn)是助燃空氣量和燃燒廢氣量都有所減少，燃燒反應(yīng)速度加快，局部火焰溫度提高，這就有效地提高了熔窯的熱效率，增大了熔化率。