富氧助燃系統(tǒng)

富氧燃燒是指用氧含量超過21％的富氧空氣作為助燃氣體，這種燃燒方式成為富氧燃燒。富氧燃燒的原理是：空氣中的氧含量高，燃料燃燒更加充分、燃料分子在富氧狀態(tài)下會更加活躍，燃料分子與氧氣分子結(jié)合的更加，從而釋放更多的熱量。同時富氧燃燒能夠有效的降低燃燒后各種排放物的有害程度，對于節(jié)能減排有很好的應(yīng)用前景。

c富氧燃燒節(jié)能技術(shù)在實際應(yīng)用中，通常是使用26％--30％的富氧空氣，超過這個比例會使得制造富氧空氣的成本變得較高，但是節(jié)能效果并不等比例的提高。這個中間有個邊界效應(yīng)。

富氧燃燒節(jié)能技術(shù)在國外的發(fā)展應(yīng)用很早，在20世紀七八十年代蘇聯(lián)和美國都有少量應(yīng)用，在這些年，國外的新建電廠和其他的燃燒工業(yè)普遍采用富氧燃燒技術(shù)。剛開始階段是將氧氣混合在空氣中應(yīng)用?，F(xiàn)階段富氧燃燒節(jié)能技術(shù)在使用上已經(jīng)發(fā)展成全富氧和局部富氧等多種方式。富氧濃度在應(yīng)用中從26--純氧。在部分特殊行業(yè)中，會應(yīng)用到純氧的燃燒。富氧燃燒節(jié)能技術(shù)在中國的應(yīng)用也只是這幾年的事情。' /) m/ V1 W6 C3 a

近幾年中國大力提倡節(jié)能減排工作，一共公布了四批國家注冊的合同能源管理公司。這四批公司中涉及富氧燃燒節(jié)能領(lǐng)域的共計49家，另外還有一些涉及到具體的鍋爐底吹技術(shù)。富氧燃燒節(jié)能領(lǐng)域這幾年發(fā)展快速。

富氧燃燒節(jié)能技術(shù)的節(jié)能效果毋庸置疑，目前的市場應(yīng)用也是越來越多，有不少高校系統(tǒng)性深入性的研究研究富氧燃燒節(jié)能中的各種量的變化和各種條件改造而造成的影響，其中華中科技大學(xué)走在這些高校的前列 ，它的富氧研究實驗室處于水平。

富氧燃燒節(jié)能技術(shù)中制造富氧空氣是關(guān)鍵。富氧空氣的制造常用方法有深冷法、膜法富氧、分子篩變壓吸附、磁法富氧等技術(shù)。1 c) v+ F4 " m6 d, j％ K9 m3 w, Q n

這其中深冷法富氧設(shè)備造價高，產(chǎn)氧量大，主要用于純氧氣制造，在一般的實際應(yīng)用中應(yīng)用不起。

膜法富氧是市場主流的富氧方式，膜法富氧主要核心部件是富氧膜。富氧膜國外品牌主要是德國和美國品牌。德國品牌有gkss等，美國生產(chǎn)商有通用等。國產(chǎn)的富氧膜生產(chǎn)廠家有大連普瑞科爾、江蘇無錫飛馬、上海奕材材料等。國外的富氧膜技術(shù)高價格高，國產(chǎn)的富氧膜價格低，質(zhì)量上不如國外進口。膜法富氧設(shè)備主要是由空氣過濾裝置、鼓風(fēng)機、富氧膜、真空泵、水氣過濾裝置、平衡裝置、預(yù)熱循環(huán)裝置等構(gòu)成。# ?( V6 y: Q) i3 y"

分子篩變壓吸附是利用氧氣和氮氣通過分子篩速率不同，用低壓和長壓狀態(tài)下通過變壓技術(shù)提取空氣中的氧氣，從而得到富氧空氣，朋友們可以在網(wǎng)上找找資料。也是一項主要的技術(shù)，目前市場前景比較廣闊，將來也會得到廣泛的利用。分子篩在實際中的主要是需要解決分子篩中毒的問題。+ /6 [' @) {2 /6 ~4 G

磁法富氧節(jié)能技術(shù)是一項的富氧空氣制造方式。在二十世紀八十年代提出理論，九十年代處于實驗室階段。目前磁法富氧已經(jīng)處于市場推廣應(yīng)用階段。磁法富氧的原理是利用氧分子和氮分子的不同的順磁性和逆磁性，使得兩種氣體分子經(jīng)過高磁磁場發(fā)生不同方向的偏轉(zhuǎn)從而得到富氧空氣和富氮空氣，排出富氮空氣，剩下的就是我們所需要的富氧空氣。目前磁法富氧技術(shù)是富氧燃燒節(jié)能技術(shù)制備富氧空氣的技術(shù)，處于水平。它的優(yōu)點是應(yīng)用范圍廣、使用年限長，本身耗能低、富氧空氣造價低，幾乎接近于無供應(yīng)、富氧機供氣規(guī)模沒有上限。磁法富氧技術(shù)在未來3-5年會成為市場的主流技術(shù)，應(yīng)該在富氧空氣制備方式中占有絕大部分的市場。; v' a, J％ N8 w9 m; ?: ]$ _. H" e

富氧燃燒的應(yīng)用范圍目前為止越來越廣泛，水泥窯、火力電廠、玻璃窯、合成氨、各種化工行業(yè)。目前有高校利用富氧空氣進行發(fā)動機在富氧條件下的使用狀態(tài)，取得了比較良好的結(jié)果。阜陽發(fā)動機能夠使hc和co排放減少，而no排放增加，并且在相同條件下對于發(fā)動機的功率、怠速、油耗等都有明顯影響。大連理工大學(xué)擁有中國很的富氧空氣發(fā)動機系統(tǒng)檢測平臺。" N5 M5 p; B, P

& t3 [％ b' h- ~1 E7 ~& @8 ]我們做富氧燃燒節(jié)能改造也是需要經(jīng)過長期試驗的。當(dāng)工業(yè)改造富氧燃燒時，燃燒溫度會有所增加，各種變量都會有相應(yīng)的改變。這個時候需要根據(jù)方方面面來進行各種參數(shù)的調(diào)節(jié)，比如說下調(diào)燃料供應(yīng)量，下調(diào)燃燒溫度、或者增大工業(yè)產(chǎn)量等。在富氧燃燒節(jié)能改造中，需要根據(jù)不同廠家的不同情況建立新的各種平衡，再建一種富氧燃燒下的生產(chǎn)和運轉(zhuǎn)、節(jié)能的系統(tǒng)，這是一個調(diào)試的過程，也是一個廠方和方案提供者互相配合的過程。一旦改造完成，那么就會建立起一套節(jié)能模式下的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)和燃燒模式，或者是進入一個穩(wěn)定的節(jié)能服務(wù)合同能源管理模式。( c5 U) r1 p+ e2 J+ y

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國家節(jié)能減排目前有很多類別的減排項目，比如說led燈、空氣泵、余熱發(fā)電、空調(diào)、跑冒滴漏、水煤漿利用、玻璃窯爐水泥窯節(jié)能改造等。其中富氧燃燒節(jié)能技術(shù)作為一個涉及面比較廣、效果比較明顯、前景比較廣闊的節(jié)能技術(shù)，必定會在未來十年內(nèi)在節(jié)能減排領(lǐng)域得到更好更快的發(fā)展。

一、富氧燃燒技術(shù)優(yōu)勢：

1、用的投資，的效率，的技術(shù)從空氣中分離出富氧氣體，富氧膜是引進技術(shù)。

2、制取1NM3濃度32％富氧耗電0.11度。

3、用充分燃燒和增強熱幅射的，提高熱效率與煙塵排放。

4、燃燒工況較好的窯爐，熱效率可以提高10-20％，燃燒差的窯爐，熱效率可以成倍增加，在燃油爐使用富氧，節(jié)能效益更好。

用在燃氣發(fā)生爐的提高熱值與提高熱效率指標：

1、煤氣熱值從4000KJ/M3提高到7000-9000KJ/M3。

2、噸煤產(chǎn)生H2與CO的總發(fā)熱量可以增加50-100％。嘿嘿

3、鼓風(fēng)空氣量減少30-60％。

富氧燃燒是近代燃燒技術(shù)的新突破，它是：燃料在注入富氧中充分燃燒，熱輻射迅速增強的技術(shù)。產(chǎn)生節(jié)能潛力巨大，煙塵在富氧中轉(zhuǎn)化成熱能，由于燃燒效果令人樂觀，促進了生產(chǎn)率的發(fā)展、產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

發(fā)達國家稱該技術(shù)為“資源的創(chuàng)造性技術(shù)"并已經(jīng)在燃燒的各個領(lǐng)域開始應(yīng)用。

1、充分燃燒，合理燃燒。

常規(guī)的燃燒過程都存在著不足之處，局部缺氧。產(chǎn)生不燃燒，火焰溫度偏低也會產(chǎn)生不燃燒，可燃物質(zhì)變成煙塵排掉，浪費能源，造成大氣污染。富氧燃燒針對缺氧區(qū)，局部增氧，使燃燒充分，火焰溫度提高，輻射強度大幅提升，從而使熱能的利用率大幅提升。

例如：1、鍋爐前后拱是缺氧區(qū)，前后拱上部是鍋爐水管吸熱區(qū)，富氧噴嘴在缺氧區(qū)注入富氧，不僅可以充分燃燒，同時可以拉高火焰，提高火焰的溫度，在吸熱區(qū)再次形成高溫，增強熱輻射。2、在隧道窯爐中富氧噴射在噴油槍的下方，在中下部缺氧區(qū)形成高溫層，有利于被加熱的產(chǎn)品獲得熱能，可燃物質(zhì)被充分燃燒。總之，可以根據(jù)不同窯爐的燃燒要求，優(yōu)選到方案。

2、氧濃度提高，燃料的燃點溫度下降。

燃料的燃點溫度隨氧濃度的增加而下降。提高空氣中的氧濃度，可使燃料更加容易著火燃燒，同時爐溫上升，燃料也更容易燃盡，使燃燒充分。煙塵在富氧中轉(zhuǎn)化成熱能。

3、氧濃度提高，火焰溫度上升，燃燒過程穩(wěn)定，熱效率大幅度提高。

富氧可以使火焰溫度提高，燃燒反應(yīng)過程穩(wěn)定?；鹧鏈囟扰c節(jié)能效率密切相關(guān)，火焰溫度提高，促進整個燃燒體（爐膛）溫度上升。受熱物質(zhì)主要靠熱輻射獲得熱能，輻射強度與溫度的四次方成正比，爐膛溫度上升雖不大，但熱輻射強度大幅提升，受熱物質(zhì)更容易獲得熱量，熱效率大幅提高。

4、減少鼓風(fēng)機進風(fēng)量和高溫?zé)煔獾呐欧帕?，可降低熱能損失。

空氣中氧氣的含量占20.94％,而不助燃的氮氣占78.097％在燃燒過程中,氮氣帶走了大量熱量，采用富氧燃燒后可減少進風(fēng)量20％-35％，即減少了熱能的流失，而且排煙溫度下降50-100℃。

技術(shù)優(yōu)勢：

1、 以空氣和水蒸汽為氣化劑，產(chǎn)生煤氣的熱值4000KJ/M3，以富氧和水蒸汽為氣化劑，產(chǎn)生煤氣的熱值為7000-9000KJ/M3。煤氣熱值高，使用時獲得的熱效率也高。

2、采用富氧造煤氣，噸煤產(chǎn)生H2氣與CO的總發(fā)熱量可以增加50-100％。煤炭的利用率大幅度提高，資源獲得創(chuàng)造性的發(fā)揮。

3、按用戶對煤氣質(zhì)量要求，確定富氧用量，富氧增加，煤氣熱值提高，鼓風(fēng)空氣減少30％-60％。煤的品種不同，需要富氧量也不同，用戶需向供方咨詢。

一、煤氣爐的作用及存在的問題：

煤氣發(fā)生爐的作用把煤轉(zhuǎn)化成CO和H2，再由CO與H2去燃燒產(chǎn)品，而煤氣中大量的N2和CO2是不可燃氣體，它不僅阻礙燃燒，而且還要帶走大量的熱量。

存在的問題主要有二點：1、熱值低，即CO與H2含量低，在燃燒加熱產(chǎn)品時，由于煤氣熱值低，燃燒溫度提不高，燃燒時間長，產(chǎn)量上不去，有的燃燒溫度偏低影響產(chǎn)品質(zhì)量。2、煤氣爐的炭是轉(zhuǎn)化成熱量？還是轉(zhuǎn)化成熱值（煤氣）？雖說有些煤氣爐已經(jīng)燃燒，但由于轉(zhuǎn)化成煤氣比例太小，能源浪費你看不到。例如，功率相同的二盞電燈，差的燈發(fā)100支光，好的燈發(fā)300支光，耗電相同，作用大不同。

富氧在煤氣爐中起到催化劑的作用，提高氧化層溫度，穩(wěn)定還原層的溫度，促進CO與H2氣的生成，促CO2還原成CO，減少鼓風(fēng)機進風(fēng)量30-60％，噸煤產(chǎn)生H2氣與CO的總發(fā)熱量可以增加50-100％。煤氣的熱值提高一倍，對由于煤氣燃燒爐溫偏低而影響生產(chǎn)的窯爐起到關(guān)鍵的作用，由于燃燒溫度上升爐溫容易控制在理想狀態(tài)，生產(chǎn)率也得到大幅度提高。

二、富氧制氣為什么會產(chǎn)生高熱值？

高溫蒸汽H2O裂解成H2與CO要大量吸熱，CO2還原成CO要大量吸熱。提高爐溫，需增加鼓風(fēng)量，增加含量為78％的N2。提高煤氣熱值，與鼓風(fēng)量的增加是一對主要矛盾，蒸汽量增大，爐子溫度要降低，鼓風(fēng)量增大，N2要大量進爐，要減少風(fēng)量，又要提高煤氣熱值，矛盾突出。富氧燃燒既能提高爐溫，又大量減少N2（空氣）的進風(fēng)量，一舉兩得地解決了技術(shù)難關(guān)。

我國每年要燒掉20億噸煤，2億噸油，而且每年在增加。巨大的能耗是發(fā)展生產(chǎn)的沉重負擔(dān)，同時又釋放大量的有害煙塵和廢氣，嚴重的污染環(huán)境，危害人類的身體健康。

節(jié)能與環(huán)保是人類生存必須重視的偉大工程。

1、產(chǎn)品前景好的企業(yè)。在節(jié)能的同時又可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)品率，增強市場的競爭力。

2、在城市、市鎮(zhèn)人口稠密的地區(qū)企業(yè)，使用富氧燃燒既可以節(jié)能，又可以燃燒煙塵保護環(huán)境，兩全其美。甚至可以避免大量的技改或搬遷投資。

3、燃油、燃煤的能耗大戶，如熱電廠、工業(yè)鍋爐油田鍋爐、煤氣發(fā)生爐、陶瓷墻地磚燃燒爐、鋼錠加熱爐、水泥窯爐等使用富氧燃燒技術(shù)既節(jié)能又增產(chǎn)，效益明顯。廢氣排放達