富氧燃烧新技术在马蹄焰玻璃窑炉上的应用探讨

　　五、节能、环保等特点：
　　1.提高火焰温度：
　　由于富氧空气的参与，氮气含量相对减少，相应减少废气吸热量。据有关资料介绍，火焰温度随空气中氧气含量的增加而显著提高，当使用一般空气炉膛加热温度为1300℃时，可以利用的热量仅为42%，而用28%较佳经济浓度的富氧空气进行助燃时，可利用的热量高达56%，热量利用率提高了33%。给炉膛局部增加富氧空气，目的就是集中提高该燃烧区空气中氧气浓度百分比，达到提高炉膛火焰温度和热量利用率的目的。
　　火焰温度随着助燃空气中的氧含量增加而迅速上升，从图一可以看出，火焰温度随着空气中氧的提高而提高；随着富氧空气浓度逐渐提高，火焰温度增加的幅度逐渐下降。因此为了有效地利用富氧空气，其浓度不宜选得过高。按过剩系数a=1.1-1.5组织燃料时，富氧浓度取25-27为宜，且以空气含量从21-25时效果较明显。
　　2.加快燃烧速度
　　燃料在富氧空气中燃烧速度加快的原因：是由于增加氧含量后，使火焰温度提高所致，如天然气在氧气中的燃烧速度比在普通空气中的燃烧速度能提高10倍。燃烧速度的提高，导致燃料在炉膛内迅速完全燃烧。2
　　较大燃烧速度cm/s对比表
　　燃料空气（21%O2）范围较大可能氧气（100%）范围较大可能
　　氢气***0-1175
　　天燃气33-4437325-480395
　　丙烷40-4742360-400375
　　丁烷37-4641335-390355
　　乙烷***0-12801130
　　3.降低燃料的燃点温度
　　燃点温度明显受到反应速率和热损耗的影响。富氧空气比普通空气有助于降低“燃点”温度的特点，并增加火焰单位体积的热释放量。对于劣质燃料效果更为突出。
　　燃料的燃点温度在一定条件下不是常数。如CO在空气中为609℃，而在纯氧中仅为388℃。富氧助燃就是利用这一现象，将少量的富氧空气，集中地供给火嘴燃料刚刚雾化（或固体燃料刚刚汽化）喷出点燃部位，使该区氧气量骤然增加，可以起到降低燃料点燃温度，提前点燃，相对延长燃料在炉膛中燃烧时间，增加燃料释放热量的作用。
　　4.减少燃烧后的排气量
　　使用含氧量为23-24%的富氧空气参加燃烧，与普通空气燃烧比较，当过剩空气系数a=1时，则排气体积减少10-20%，其排烟热损失也减少10-20%，从而提高热效率而节能。
　　燃料在一般空气与在纯氧中燃烧速度相差甚大，如天然气在纯氧中比在空气中的燃烧速度高达10.7倍，因此富氧助燃，不仅提高燃烧强度，还能加快燃烧速度，更有利于燃烧反应完全，可以改善排烟质量，减少未燃物质对环境的污染。
　　若使用氧浓度为21%的常规空气，按理论空气量燃烧的排气量为1计算时，随着含氧量的增加，排气量有减少的倾向。使用含氧量为27%的富氧空气燃烧与氧浓度为21%的空气燃烧比较，过剩系数a=1时排气体积减少21%，排烟热损失也相应减少而节能。
　　5.增加热量利用率
　　当加热温度为1300?C时，用普通空气燃烧。其热利用率为42%，而用含氧量24%的富氧空气燃烧，则利用率增加到30%以上，随着加热温度增加，节能效果更显著。
　　6.降低空气过剩系数
　　富氧燃烧能有效地降低空气过剩系数，使排烟热能损失大幅度降低，从而提高窑炉的热效率而节能。当a值为1.1时，燃料只增加4%，当a值为1.4时，燃料增加到16%，在高温熔炉中加热温度越高，则a值的增加使热量的损失就越大。
　　炉膛燃烧完全，降低了空气过剩系数。据有关资料介绍：日本节能中心在工业窑炉节能措施中，着重于降低空气过剩系数的研究，他们在一台热处理炉中经多次试验，将空气过剩系数从1.7降到1.2，降低29.4%,平均节能达13.3%。我们试验炉子的实测结果是烟囱排烟处过剩空气系数，普遍降低12―14%左右。