Mecanismo de economia de energia da combustão enriquecida com oxigênio
Aumentar a temperatura da chama
A temperatura da chama aumenta com o aumento da proporção de oxigênio no ar de combustão.Geralmente, a concentração de 26% – 33% é a melhor.Devido ao aumento da temperatura, será benéfico completar a combustão, encurtar a chama, melhorar a intensidade da combustão e acelerar a combustão.
Fig. 1 chama e campo de temperatura da combustão de gás a 21% de concentração de oxigênio
Fig. 2 chama e campo de temperatura da combustão de gás a 30% de concentração de oxigênio
Reduzir a quantidade de gases de combustão após a combustão
O gás enriquecido com oxigênio que é inferior a 1% a 3% do volume de ar original pode reduzir o volume de ar de suprimento em 10% a 20%.Como o gás enriquecido com oxigênio pode fazer a combustão atingir a combustão completa, sob alta concentração, o volume de ar de suprimento é reduzido, o ar de suprimento reduz a quantidade de ar frio trazido, a eficiência térmica é melhorada e a concentração geral de oxigênio pode aumentar em 1% e o volume de gás de combustão é reduzido 2% - 2,5% da energia do ventilador de tiragem forçada é economizado, enquanto o volume de ar induzido é reduzido correspondentemente e a energia elétrica do ventilador de tiragem induzida é economizada.A entalpia de calor de exaustão inclui 79% do nitrogênio que não participa da combustão, o ar é aquecido, exotérmico e trocado de calor e, finalmente, descarregado na atmosfera com a entalpia de calor da temperatura do gás de exaustão.Esta parte do nitrogênio não produz energia térmica, ela só pode absorver parte da energia térmica, e a aplicação da tecnologia de combustão enriquecida com oxigênio reduz a quantidade de gás nitrogênio e a perda de calor.
Acelerando a velocidade de combustão e promovendo a conclusão da combustão
Para uma certa reação química aA+ bB → cC + dD, a velocidade da reação química é w = kCaACbB, K é certo a uma certa temperatura e a velocidade da reação química está relacionada apenas à concentração dos reagentes A e B. Aumentando a concentração de oxigênio certamente irá acelerar a reação.Ao mesmo tempo, com o aumento da velocidade de reação, a taxa exotérmica da reação aumentará e a temperatura da chama também aumentará.
Por exemplo, a taxa de combustão de H2 em oxigênio puro é 2 a 4 vezes maior do que no ar, e a do gás natural é cerca de 10,2 vezes.A tecnologia de adição de oxigênio e combustão de suporte pode não apenas melhorar a velocidade de combustão e obter melhor condução de calor, mas também ajudar na reação de combustão, promover a combustão completamente e eliminar fundamentalmente a poluição por fuligem.
Reduzir a temperatura de ignição do combustível
A temperatura de ignição do combustível não é constante.Por exemplo, a temperatura de ignição do CO no ar é de 609 ℃, enquanto que no oxigênio puro é de apenas 388 ℃.Portanto, a combustão enriquecida com oxigênio pode aumentar a resistência da chama e a liberação de calor.
Aumento da intensidade da troca de calor
Como o gás rico em oxigênio é organizado na área de estagnação de oxigênio na extremidade traseira do centro da chama para participar do suporte à combustão, a área do centro da chama é expandida e a intensidade da troca de calor por radiação e a intensidade da troca de calor por convecção também são expandidas, o que é equivalente a aumentar a área de aquecimento e a potência da caldeira.
lei da radiação
Porque a tecnologia de combustão de oxicorte pode reduzir o ponto de queima do combustível, e a combustão é completa e forte, de acordo com a Lei de Stephen Boltzmann: a capacidade total de radiação do corpo negro é proporcional à quarta potência de sua temperatura absoluta, então a radiação a energia obtida é muito melhorada e a eficiência térmica geral do forno é melhorada.
Processos de combustão enriquecidos com oxigênio
Requisitos para a fabricação de dispositivo de oxigênio:
O oxigênio é necessário em qualquer processo de combustão.Ao adicionar oxigênio ou substituir oxigênio por ar no processo de combustão, a transferência de calor pode ser aumentada, a temperatura da chama pode ser aumentada e o consumo de gás pode ser reduzido, de modo a melhorar o efeito total da combustão.Portanto, pode ajudá-lo a melhorar a eficiência de combustível e a produtividade.A forma de produção de oxigênio pode ser produção criogênica, produção de PSA e outras formas.A planta de oxigênio não está incluída no escopo de fornecimento.
Sistema de tubulação de processo:
Com nossos meios avançados de coleta de dados e monitoramento de processo, você pode rastrear efetivamente o status da operação de fornecimento de oxigênio, incluindo fluxo, pureza, pressão, temperatura, etc. será realizado em tempo real, de modo a tornar a qualidade do produto mais estável e o custo de produção mais baixo.Nosso sistema pode gerar automaticamente os principais relatórios de dados de produção e operação e imprimi-los, para que o pessoal-chave possa saber o desvio entre a produção atual e o ponto de ajuste do processo ou o valor alvo no tempo.
Sistema de enriquecimento de oxigênio:
Nosso sistema de enriquecimento de oxigênio especialmente projetado reabastece o oxigênio para o seu processo por meio de ventilação de ar ou distribuidor de duto de ar principal.O sistema é customizado de acordo com os parâmetros de cada cúpula para maximizar as vantagens da combustão enriquecida com oxigênio – economizando coque, aumentando a capacidade de produção, estabilizando a taxa de fusão e melhorando a recuperação da liga.
Sistema de combustão de oxigênio puro:
O sistema de distribuição de circuito fechado de combustão de oxigênio puro da cúpula da nossa empresa pode introduzir oxigênio adicional para reduzir o consumo de coque e melhorar a operação da cúpula.Nosso design exclusivo combina uma combustão de oxigênio puro exclusiva com a capacidade de pulverizar oxigênio e/ou sólidos individualmente através das ventaneiras para aumentar a flexibilidade da cúpula.Esses sistemas podem ajudá-lo a reduzir a quantidade de coque usada, reduzir o custo das matérias-primas, descartar com eficiência os resíduos e melhorar a taxa de fusão.
Portanto, o sistema de combustão enriquecido com oxigênio da cúpula consiste principalmente nas seguintes partes:
A combustão enriquecida com oxigênio da cúpula é adicionar oxigênio ao ar de suporte de combustão da cúpula para fazer com que seu teor de oxigênio exceda o valor normal do ar (21%), de modo a melhorar a produtividade do ferro fundido e economizar coque.Quando o carvão é queimado em estado enriquecido com oxigênio, a temperatura de combustão aumenta bastante, o que pode fortalecer a transferência de calor na cúpula e melhorar a produtividade.Com o aumento do teor de oxigênio no ar de suporte de combustão, a quantidade de ar de suporte de combustão é reduzida e o ar fica vazio Em comparação com o processo tradicional sem adição de oxigênio, a tecnologia de combustão enriquecida com oxigênio da cúpula tem as seguintes vantagens:
Aumentar a temperatura e diminuir a perda de queima de baixo silício com o mesmo consumo de coque;
Melhorar a produtividade;
Na mesma temperatura de vazamento, o consumo de coque é reduzido e o teor de S é reduzido;
Quando o forno é aberto, a temperatura de vazamento aumenta obviamente ao mesmo tempo.
Características técnicas do sistema de combustão enriquecido com oxigênio
Especificamente:
Efeito significativo de economia de energia
A aplicação em vários campos de combustão pode melhorar muito a eficiência térmica da combustão, por exemplo, na indústria de vidro, a economia média de óleo (gás) é de 20% a 40%, na caldeira industrial, forno de aquecimento, falha de fabricação de ferro e vertical forno da fábrica de cimento, a economia de energia é de 20% a 50%, melhorando significativamente a eficiência energética térmica.
Prolongamento efetivo da vida útil do forno
A otimização do ambiente de combustão torna a distribuição de temperatura no forno mais razoável e efetivamente prolonga a vida útil do forno e da caldeira.
É propício para melhorar a produção e a qualidade do produto
Na indústria do vidro, a melhoria das condições de queima faz com que a taxa de fusão aumente, o tempo de aquecimento diminua, a produção aumente, a taxa defeituosa diminua e o rendimento aumente.
Excelente efeito de proteção ambiental
As matérias sólidas não queimadas transportadas no gás de combustão são totalmente queimadas, a escuridão do gás de exaustão é reduzida, os gases combustíveis e nocivos formados pela decomposição da combustão são totalmente queimados e a geração de gases nocivos é reduzida.A quantidade de gases de escape é obviamente reduzida e a poluição térmica é reduzida.
Análise do benefício econômico da combustão enriquecida com oxigênio
Suposição de condição: para uma cúpula de 5t/h, o tempo de trabalho anual é de 3600h, a proporção inicial de coque é de 1:10 e o rendimento é de 70%.Cálculo do benefício econômico:
Economize 15% de coque (o preço do coque é 2.000 yuan / T) 5 * 3600 / 70% * (1:10) * 15% * 2.000 = 770.000 yuan / ano.
Use oxigênio 160nm3 / h (o preço do oxigênio é 1,0 yuan / m3) 160 * 3600 * 1,0 = 576000 yuan / ano
Cerca de 150.000 yuans foram investidos no equipamento, que é um investimento único (presumido)
Capacidade aumentada em 15%.5 * 3600 * 15% = 2700 t / ano
Conclusão: o benefício econômico direto é economizar custos de produção de 60.000 yuan/ano e aumentar a capacidade de produção em 2.700 t/ano.Os benefícios superconectados e indiretos são bastante consideráveis!