富氧燃烧在辊道窑中的应用

静jing

富氧燃烧在辊道窑中的应用

随着人类环保意识的不断增强与国家对工业窑炉的排放指标的严格控制，使得各陶瓷企业对辊道窑窑炉的燃烧系统更加关注。同时，许多学者围绕如何提高能源利用率及减少废气的排放问题，提出了高温空气燃烧、催化燃烧和富养燃烧等技术，其中富养燃烧技术作为一种成熟的技术已经在有色金属的冶炼、玻璃窑炉中玻璃的熔化、化铁炉和铸造炉、内燃机的增氧燃烧、煤气发生炉生产中得到了广泛的应用。


通过研究分析，辊道窑采用25%—35%的富养空气助燃，节能率可达20%—50%；采用25%—29%的富养空气助燃，燃烧产物量可降低25%左右。因此，实现富养燃烧在陶瓷生产中的应用具有可观的经济效益，也是实现陶瓷产品低碳生产的有效途径。富养燃烧时用比通常空气含氧浓度高的富养空气进行的燃烧。当氧浓度大于90%时，此时的燃烧为全氧燃烧；当氧浓度为100%时为纯氧燃烧。


无论燃料的形态如何，其热值只与化学组成有关，增加氧气含量或提高助燃风温度并不能增加燃料的发热量，即富氧燃烧可节能与提高燃料的热值无关。从理论上说，富养燃烧节能是由以下4个因素引起的：一是因为富氧燃烧使得惰性成分的氮气浓度有所降低，相应地也就增加了氧分子与燃料分子之间的碰撞，从而加快了燃烧速度，提高了热效率，保持同一温度所需要的燃料量也就相应减少；二是由废气量的减少使得废弃带走的显热减少；三是减少了氮气带走的热量，避免了氮气被反复加热、冷却所造成的能源浪费；四是由于陶瓷颜料属高温窑炉，炉气与制品的热交换主要以辐射形式进行，有气体辐射特点可知，只有三原子和多原子气体具有辐射能力，而双原子气体几乎无辐射能力，富氧燃烧减少了无辐射能力的氮气量，也就相应增加了炉气对制品的换热，从而达到了节能的效果。


富氧燃烧可以使燃料在辊道窑窑炉内燃烧更加充分，避免使用过量的空气助燃，这样由助燃空气引入的氮气量就减少，而废气中的主要成分就是不参与燃烧反应的氮气，因此废气量也就相应较少，从而达到富养燃烧能减少排放的效果。另外，由于氧浓度的增加，使得燃料得到充分的接触并且反应完全，从而减少了二次风的需用量，相应的也就减少了排放的废气量。


辊道窑采用富氧燃烧后，由于有效的减少了烟气量，可以提高烟气中二氧化碳、二氧化硫的浓度，从而利于两者的回收利用，减少对环境的污染。
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