助燃空氣中氧濃度越高,燃料燃燒越完全,但富氧濃度太高,會導(dǎo)致火焰溫度太高而降低爐膛受熱面的壽命,同時制氧投資等費用增高,綜合效益反而下降,因此國內(nèi)外研究均表明,助燃空氣富氧濃度一般在26-31%時為最佳。?
(1)據(jù)測試氧含量增加4-5%,火焰溫度可升高200-300℃,熱效率大幅提高,鍋爐啟動時間能夠縮短1/3-2/3。
(2)燃料在空氣中燃燒與在純氧中的燃燒速度相差甚大,如氫氣在空氣中的燃燒速度最大為280cm/s,在純氧中為1175cm/s,是在空氣中的4.2倍,天然氣則高達10.7倍。燃燒強度提高、燃燒速度加快,從而獲得較好的熱傳導(dǎo),使燃料燃燒的更完全。
(3)富氧助燃能降低燃料燃點,提高火焰強度、減小火焰尺寸、增加釋放熱量等。如CO在空氣中為609℃,在純氧中僅388℃。
(4)用普通空氣助燃,約4/5的氮氣不但不參與助燃,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%,從而能提高燃燒效率。
(5)如用普通空氣助燃,當爐膛溫度為1300℃時,其可利用熱量為42%;當用26%的富氧空氣助燃時,可利用的了兩位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,可減少一次風(fēng)量,降低了空氣的過剩系數(shù),減少了排煙量,降低了排煙熱損失。
(7)對玻璃窯爐和陶瓷窯爐,可節(jié)能8-15%,提高產(chǎn)量5-10%,且產(chǎn)品質(zhì)量等級均有提高;對工業(yè)鍋爐,可節(jié)能5-15%,提高鍋爐出力10%以上。尤其是在燃油鍋爐上使用富氧,節(jié)能和環(huán)保效益更好,項目的投資回報不到一年。
(8)降低污染排放:由于富氧燃燒煙氣量減少,可降低包含CO、CO2等污染物的排放總量。此外,由于使用的空氣中N2降低,使燃燒廢氣中的CO、CO2、SOx、NOx濃度增加,可使CO2捕捉、排煙脫硫脫硝等廢氣處理更有效率。
膜分離法富氧燃燒優(yōu)勢:
(1)膜法富氧占地面積小,可在原設(shè)備附件進行加裝改造。膜組件數(shù)量可以隨時增加或減少,不影響后續(xù)優(yōu)化改進。
(2)膜法富氧空氣濃度技術(shù)指標在26-35%之間,通量較大,所需壓力只有0.1-0.2 Mpa,比傳統(tǒng)工藝>0.7 Mpa具有較達的能耗優(yōu)勢。
(3)膜法制氧機噪音<70 dB(A).
(4)膜法富氧燃燒+膜法二氧化碳回收處理工藝,可以降低除塵、脫硫設(shè)備及工藝成本,從而降低企業(yè)整體運行成本,節(jié)能減排,滿足碳達峰碳減排要求。
(5)投資成本低,系統(tǒng)操作簡單,運行可靠,能耗只有0.11KW.h/Nm3富氧,膜組件部分使用壽命可達5-8年,占地面積只有幾平方米,安裝周期僅需一周左右,不改動鍋爐或窯爐本體,對新老燒煤、油、氣鍋爐、窯爐均能改造。
應(yīng)用領(lǐng)域:
工業(yè)燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐、垃圾焚燒爐、窯爐系列、玻璃爐窯、水泥窯、金屬冶煉爐等。
膜法富氧燃燒設(shè)備
匯海膜富氧燃燒膜參數(shù)表(可定制)
| 參數(shù)壓力 | 0.1Mpa | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
| O2 (%) | 26 | 28.5 | 31 | 34 |
| Q(Nm3/h) | 128.7 | 287.1 | 485.1 | 603.9 |