富氧燃烧的技改

富氧燃烧过程中因氧气含量增加,燃烧速度加快,燃烧过程得到强化,热辐射迅速增强,燃尽率得到提高,有助于提高热效率。同时空气量及烟气量均显著减少,火焰温度、火焰黑度和辐射热均随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高,从而达到节能降耗减排、延长窑运行周期等目的。我公司通过对一线熟料生产线进行富氧燃烧改造,提高了回转窑煅烧的稳定性及熟料台时产量,减少了烧成煤耗,降低了熟料生产成本,取得了良好的环境、经济与社会效益。     

富氧煅烧在水泥熟料生产中的节煤机理

富氧煅烧属高效燃烧技术的一种,由于燃料在富氧中能够充分燃烧,热辐射会迅速增强,从而大大提高了燃料的燃烧速度和燃尽率.实验证实,富氧煅烧能提高火焰的绝对温度;能提高炉内火焰温度;能加快燃烧速度促进燃烧完全;能降低燃料的燃点温度;能减少燃烧后的排气量.富氧煅烧技术首次在国内天瑞水泥5000t/d水泥窑上获得成功.     

低温干馏煤气/富氧大当量比燃烧实验及数值模拟研究

在内热式低温煤干馏中,引入富氧燃烧,同时提高煤气当量比,是在维持炉内温度分布基本不变的前提下提高煤气质量的有效途径。通过不同富氧比及不同尺寸烧嘴下的大当量比煤气/富氧燃烧实验结合数值模拟分析,探究了富氧低温干馏中的内热火焰温度分布特性及其受工艺条件和烧嘴尺寸的影响。结果表明:增大富氧比的同时增大燃料当量比可以维持平均火焰温度与空气助燃工况基本一致,但火焰锋面温度受局部当量比及流动条件影响;减小燃料及氧化剂射流的初始速度差,可以减缓组分混合、延长火焰并降低火焰锋面温度;煤气中三种气体按参与反应的速率快慢排序依次为氢气、一氧化碳、甲烷,随着燃烧反应进入湍流混合速率控制模式,组分间的选择性燃烧特征相对减弱。     

氧含量对富氧燃烧玻璃熔窑热工特性的影响

为加深对富氧燃烧玻璃窑炉热工特性的进一步认识,在燃料燃烧计算的基础上,应用改进的充分搅拌火焰空间传热模型,采用数值方法计算研究了氧含量对玻璃窑炉热工特性参数的影响.计算结果表明,随氧含量增加,空气需要量和烟气生成量逐渐降低,理论燃烧温度明显提高;氧含量增加,火焰黑度增大,火焰辐射给玻璃料液面的热量也增大,且增幅显著,表明富氧燃烧确有节能降耗的作用.氧含量改变对窑墙内、外表面温度和通过窑墙的散热损失影响不大.     

预混富氧燃烧火焰特性的实验研究

对预混富氧燃烧的火焰特性进行实验研究,结果表明:富氧浓度在21%～30%的范围内变化时,随着氧含量的增加,燃烧反应速率和火焰传播速度逐渐增加,进而引起燃烧区的缩小和温度梯度的增加。并且火焰高温区逐渐缩小,最高火焰温度逐渐增高,并且最高温度点向烧嘴口方向移动。     

富氧燃烧节能效果的计算机模拟

运用玻璃池窑火焰空间零维传热数学模型和燃料燃烧计算数学模型,采用计算机模拟,在火焰向配合料传热效果、热损失不变的前提下,模拟了富氧燃烧节能效果及工艺控制参数.     

水泥窑富氧燃烧技术

<正>富氧助燃技术是近代燃烧的新突破,它是使燃料中的挥发分和未燃烬的碳粒子在富氧中充分燃烧,在不增加燃料的前提下,火焰温度提高100℃~350℃,使燃烧速度加快,热辐射迅速增强的技术。该技术强化燃烧,降低空气过量系数,降低燃烧后的排气量和粉尘量,降低二氧化碳排放,提高燃烧效率,使燃料在富氧燃烧中极大地转化成热能,工业炉窑或工业锅炉采用该技术后,一般     

浅析水泥窑富氧煅烧的节能减排效果

在采用富氧煅烧技术后预分解窑的产量提高、产品质量改善、煤电耗降低、需使用的空气量和排放的废气量减少,而这些指标的变化最根本的原因就是因为火焰温度可以提高和辐射能力加强。实践表明,富氧煅烧技术与传统空气燃烧相比,节约煤耗约5%~10%,吨熟料二氧化碳排放量约降低16~33 kg/t。但富氧气体的含氧量不是越高越好,控制在26%~31%之间才能取得最佳的经济效果。如果设备选型合理,脱硝效率一般可以达到15%左右或者更高一些,但不会超过20%,能够降低脱硝系统的运行费用。     

梭式窑中二甲醚富氧燃烧的研究初探

本研究对梭式窑中二甲醚的富氧燃烧进行研究初探。结果表明,虽然二甲醚热值比液化气低,但由于二甲醚自身含氧,在燃烧过程中所需空气远低于液化气,因此二甲醚理论燃烧温度高于液化石油气。当二甲醚采用富氧燃烧后,火焰温度急速上升,富氧浓度可降低。当氧体积分数为27%～29%时,二甲醚烧成节能效果最佳。通过富氧燃烧帮助解决二甲醚燃烧过程中有机污染物的问题,有利于二甲醚在陶瓷工业的应用,并对二甲醚富氧燃烧技术在陶瓷窑炉的应用进行经济效益分析。     

富氧燃烧在水泥窑协同处理工业废弃物中的应用

随着社会的发展、城市化进程的加快和人们环保意识的加强,越来越多的生活和工业废弃物需要进行"无害化、资源化、减量化"处理,而水泥窑协同处理废弃物被国际公认为处置工业废弃物的最有效方法。受制于水泥窑型和设备设计上的局限,水泥厂在使用替代燃料或者低热值燃料,以及在协同处置废弃物时,可能造成燃烧不稳定、燃烧带温度偏低、火焰偏长且燃烧不充分、工艺参数波动、生产运行不畅等问题,最终造成熟料质量下降和替代燃料替代量和废弃物处置量的下降。富氧燃烧可以提高燃料燃烧速度,促进煤粉完全燃烧,改善火焰现状和窑炉温度分布,改善窑炉气氛。在稳定水泥窑和水泥熟料质量的前提下,燃烧更多的替代燃料,提高废弃物的处理量。     

O2/CO2气氛下烟气物性参数对燃煤锅炉对流传热影响的模拟研究

新疆准东煤作为一种可开发利用前景广阔的高碱金属煤种,易沾污结渣特性极大限制了其高效利用。前人大量研究了准东煤在常规气氛下的燃烧特性,但鲜见其在富氧气氛下的燃烧和传热特性研究。为了研究富氧气氛下燃用准东煤对碱金属释放及换热器传热性能的影响,运用化工流程分析软件Aspen Plus建立空气和富氧气氛下准东煤燃烧工艺流程模型并进行反应模拟。通过控制氧燃比恒定并调节O_2/CO_2配比进行变工况分析,使准东煤燃烧绝热火焰温度与空气气氛下较为接近,对应工况下锅炉内具有相似的温度分布。借助吉布斯反应器模拟得出反应物系在满足相平衡和化学平衡的条件下所得产物组分及状态参数、Na元素的赋存与转化规律,为预测Na元素释放形式提供参考。由于富氧燃烧烟气富含高浓度CO_2且水蒸气含量增加,富氧燃烧方式下燃煤烟气的传热特性将发生显著差异。运用带有Boston-Mathiasα函数的Peng-Robinson立方状态方程(PR-BM物性方法)对准东煤在空气和富氧气氛下燃烧产生的烟气进行物性估算,对比分析不同气氛下烟气密度、比热容、导热系数、黏度随温度的变化规律,为分析空气及富氧气氛下准东煤燃烧烟气的对流传热特性差异提供更为准确的参数。采用外掠管束强制对流传热修正计算方法分析了不同燃烧气氛下锅炉烟道内各对流受热面的传热性能。并采用CFD软件对一束高温再热器管屏进行"烟气-管壁-蒸汽"流固耦合传热数值模拟,对比空气及富氧气氛下燃煤烟气物性参数对换热器传热系数的影响。结果表明:40%O_2/60%CO_2气氛下,Na元素释放规律与21%O_2/79%N_2基本一致。随着烟温的降低,Na存在形式逐渐由NaCl和NaOH向Na2SO_4转变。但烟气再循环的富集作用会加剧准东煤灰沾污结渣。由于富氧燃煤烟气中三原子气体浓度增加,物性参数发生变化使得对流传热性能增强,各对流受热面传热系数为常规工况的1. 24～1. 27倍。在换热器结构和烟气及蒸汽入口流速、温度相同时,富氧工况下再热器各管圈对流传热系数较常规工况增加约21. 43 W/(m~2·K),出口蒸汽平均温度提高约11. 32 K。     

cvgttct控制富氧燃烧中NOx生成的方法

富氧燃烧由于具有火焰温度高、烟气热损失小和燃烧效率高等优点，是一项具有良好开发前景的高效节能技术，但在考虑到国际社会对温室气体的排放限制趋于严峻的背景下，火焰的高温化导致NOx排放增加而限制其应用和发展，因此如何降低富氧燃烧时N0x的排放成为必须解决的难题之一．本文介绍富氧燃烧N0x生成机理，以及几种控制N0x排放的方法。     

富氧煅烧技术在国内大型水泥窑上首获成功

目前,笔者获悉,富氧煅烧技术首次在国内某5000t/d水泥窑上获得成功。据了解,富氧煅烧技术系采用比空气中氧含量高的空气来助燃,可以显著提高燃烧效率和火焰温度,但由于富氧成本较高,多年来未能进入利润较低的水泥行业,长久以来主要是应用在玻璃熔窑和金属冶炼等需要高温操作的行业。随着膜法制氧技术的成熟和利用,富氧成本不断降低,在高温、高煤耗、低利润的水泥行业,应用富氧煅烧技术的时代已经到来。     

提高烧成带温度是提高预分解窑效率的核心

熟料的烧成质量取决于烧成带温度及停留时间,烧成带温度高,可大大缩短烧成时间,表现为煅烧能力强。如果燃烧不集中,要达到烧成温度,需要更多的燃料。也就是截面热力强度相同,由于煤粉燃烧速度不同,回转窑煅烧能力也会相差很大,这也是预分解产量计算公式中,同规格的窑用各种公式计算窑的产量不断地低于实际产量的原因。所以,提高预分解窑效率的核心是提高烧成带温度,这就需要有尽量高的二次风温度、较细的煤粉细度、工作良好的燃烧器,再辅以富氧燃烧。     

空气助燃与全氧燃烧玻璃熔窑热工特性的对比分析

依据燃料燃烧理论和窑内辐射传热原理,应用改进的火焰空间传热模型,从理论角度对空气助燃与全氧燃烧玻璃熔窑的热工特性进行了初步的对比计算分析.计算结果表明,对燃甲烷天然气玻璃熔窑,全氧燃烧产生的烟气量仅为空气助燃时的三分之一,而理论燃烧温度远高于空气助燃时的温度,在相同的火焰温度要求下,全氧燃烧可大大节约燃料,减少烟气带走的热量;全氧燃烧时,烟气中二氧化碳和水蒸汽的含量约为空气助燃时的3.5倍,由此而导致火焰黑度大幅提高,约为空气助燃时的2.3倍,火焰辐射给玻璃料液面的热量增加35%;火焰温度升高,火焰黑度略有下降,火焰辐射给玻璃料液面的热量增大;胸墙增高,气层有效厚度增大,火焰黑度增加,火焰辐射给玻璃料液面的热量也增大.     

国内典型煤种在富氧条件下的燃烧性能

为掌握富氧燃烧对不同煤种燃烧性能的影响,在煤粉气流着火温度试验炉和改造后的一维火焰燃烧试验台架上进行国内典型烟煤和贫煤在不同O_2体积分数下的煤粉气流着火温度、一维火焰炉燃尽率、结渣性能测试。研究结果表明,随着O_2体积分数的增加,不同煤种均呈现煤粉气流着火温度下降、燃尽率上升的规律,表明O_2体积分数的增加可以提高燃煤的燃烧稳定性和经济性,同时随着O_2体积分数的增加,炉膛燃烧尖峰温度提前并升高,燃煤的结渣性能加重。需要注意的是不同煤种的燃烧性能受O_2体积分数的影响程度不同,具体煤种需进行相应的富氧燃烧试验确定。     

论水泥熟料富氧煅烧的效益

钢铁行业、玻璃行业富氧技术的应用,如果说效益显著,那是因为是在转炉、池窑的间歇性生产中取得的,而在连续性煅烧熟料的回转窑中,如何应用富氧技术决不能照此简单推理,而应认真研究。在新型干法窑上,富氧确能加快燃烧,但不是预分解窑工艺的最佳办法;富氧的一次风对提高煤粉燃烧速度有副作用;富氧不能提高分解炉中煤粉的燃烧速度;富氧可提高窑炉热力强度、增产,但不一定节能。工艺上所有业已成功的节能措施尚未用好之前,就用富氧降耗,实属操之过急,甚至是舍近求远、舍简求繁、舍廉求贵。     

天然气富氧燃烧特性分析

随着全球各个国家对能源需求的不断增长和对环境保护意识的逐渐增加,我国以煤炭为主要消耗能源的现状已不符合可持续发展的理念。现阶段我国正在对清洁能源天然气大力推行,使得天然气在我国能源消耗中占比越来越大。如何提高能源燃烧效率的同时使污染物的排放得到减少,已成为了目前全球各个国家迫切需要解决的问题之一。富氧燃烧一种是利用助燃气体以高于空气中的氧气浓度进行燃烧的技术。能降低燃料的燃点,加快火焰的燃烧速度,燃烧过程中烟气含量减少,传热能力增强,从而大幅度提高燃烧效率,节约能源。但是在富氧燃烧过程中,必定产生比空气燃烧高得多的高温。这些高温会使空气中以及燃料中的N_2反应生成污染物NO_x,如何减少NO_x的生成量,就是富氧燃烧目前需要解决的问题。在建立好燃烧器,并完成网格划分之后,进行了富氧燃烧的模拟分析,从而得到了天然气在不同条件下的燃烧特性。并且分别研究了当助燃气体氧气氮气比例不同以及氧气和二氧化碳配比不同的NO的生成量,从而得到富氧燃烧时,减少NO_x生成量的最佳燃烧条件。     

试以用平衡法探讨工业窑炉的节能途径

本文试对以热平衡测试数据为基础的两份工业窑炉热平衡、平衡结果作了探讨性的分析研究，提出富氧热风是挖掘工业窑炉节能潜力的有效方法。从平衡结果可以确定节的关键环节（如内部传热和燃烧过程）和部位。采取富氧热风方案以提高理论燃烧温度和强化辐射换热过程，便可较大幅度地减少内部传热损失和燃烧损失，从而达到节即节能的目的。     

氧气加入方式对富氧燃烧特性影响规律的数值研究

以一种天然气冲天炉富氧燃烧器为研究对象,并建立了燃烧器燃烧的物理模型和数学模型。利用CFD软件Fluent分别模拟研究了在不同空气和燃料预热温度下两种氧气加入方式对富氧燃烧的火焰温度分布状况、NOx生成量等燃烧特性的影响规律,为以后该类型燃烧器的设计提供了理论依据。