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富(纯)氧烤包器:燃烧更充分 节能效果明显

      富(纯)氧烤包器:燃烧更充分 节能效果明显

           针对大型钢铁企业,钢包烘烤器,铁水包烘烤器采用钢厂转炉煤气或者高炉煤气,由于此种燃料热值偏低,高炉煤气:750-800大卡/立方,转炉煤气1400大卡/立方。根据用户节能性要求,高炉煤气烤包器和转炉煤气烤包器核心部件是高炉煤气烧嘴和转炉煤气烧嘴,可以采用富氧燃烧技术,燃料与助燃空气混合更加充分,燃烧后氮氧化合物明显偏低。

      目前钢铁行业的用能大户如烧结机火炬、钢铁包烘烤、废钢预热、废钢熔炼等领域均采用空气与燃料(天然气、焦炉煤气、混合煤气、转炉煤气和高炉煤气等)组织燃烧的技术,存在的突出缺点是:

      1)燃烧火焰温度低,工艺过程时间长;

      2)火焰的刚度不足和火焰长度不够,局部加热空间内温度场均匀性差;

      3)烟气氮氧化物含量高,大部分企业烟气直接排放不达标或者增加脱氮工艺,增加了投入和维护成本;

      4)每吨粗钢熔炼的燃料消耗量大,能量利用率偏低,致使成本增加,企业利润率降低;

      5)烟气排放量大,燃料燃烧效率低,烟气余热回收率低等,能量利用率低的同时对环境生态影响大。

      (2)纯氧燃烧技术特点

      纯氧燃烧是钢铁行业燃烧领域的又一次革命,与上述三个路径的技术契合度极高。富(纯)氧燃烧是利用纯氧气或富氧空气(氧气含量大于21%)作为燃烧过程的助燃剂。纯氧燃烧技术节能的基本原理可以从燃烧反应方程式清晰表达:

      空气助燃时:CH4+2O2+7.52N2=CO2+2H2O+7.52N2+热量;

      氧气助燃时:CH4+2O2=CO2+2H2O+热量。

      空气中,O2体积只占21%,N2体积达到了79%。纯氧燃烧减少了助燃介质中既不参加燃烧反应也不促进燃烧反应的N2量,从而减少了烟气中N2带走的热量,达到节能的目的。

      (1)可大幅提高低热值燃料利用率

      燃料与纯氧燃烧由于没有空气中氮气的参与,相对燃烧温度更高,这样可以提高更多低热值燃料的利用率,如高炉煤气等,低热值的燃料的利用可以大幅节约成本。

      (2)大幅降低NOx和碳排放

      纯氧与燃料燃烧,由于氧化剂中没有了氮气,所以在高温燃烧过程中也不会产生氮氧化物,其次纯氧燃烧温度较高,在相同的排烟温度下加热受热体所能提供的能量就越高,相对燃料消耗量也大大降低,减少向大气中的碳排放。

      (3)大幅提升节能率降低运营成本

      表1  能量节约率核算表

      项目

      单位

      空气1

      氧气

      空气中O2含量

      %

      21

      99

      空气中N2含量

      %

      79

      1

      空气预热温度

      20

      20

      天然气预热温度

      20

      20

      空气过剩系数

       

      1.1

      1.1

      空气消耗系数

      m3/m3

      10.1

      2.15

      烟燃比系数

      m3/m3

      11.1

      3.15

      烟气中N2含量

      %

      72.2

      1.38

      理论燃烧温度

      1965

      3074

      天然气热值

      kcal/m3

      8300

      8300

      烟气带走热量(1100℃)

      kcal/m3

      4523

      1272

      烟气热损失占总供热比例

      %

      54.5

      15.3

      (4)排烟量小,车间环境友好

      纯氧燃烧由于没有了氮气的参数,使得排烟量大幅下降,排烟量的下降也大大降低了废烟气对周围生态环境的影响和破坏。

      (5)大幅提高供热效率缩短工艺时间

      纯氧燃烧火焰温度高,相对空气助燃温度提升约1000℃,热辐射力强,在钢包烘烤和铁矿石烧结等多个领域可大幅缩短烘烤时间,提高工艺生产线的产能。

            郑州中威环保设备有限公司承接大型钢企煤气烘烤器及废钢预热烘烤装置节能技改工程项目,欢迎致电(微信同步):15713691937 13849187223 。

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