Meccanismo di risparmio energetico della combustione arricchita di ossigeno
Aumentare la temperatura della fiamma
La temperatura della fiamma aumenta con l'aumento del rapporto di ossigeno nell'aria comburente.Generalmente, la concentrazione del 26% – 33% è la migliore.A causa dell'aumento della temperatura, sarà vantaggioso completare la combustione, accorciare la fiamma, migliorare l'intensità della combustione e accelerare la combustione.
Fig. 1 campo di fiamma e temperatura della combustione del gas al 21% di concentrazione di ossigeno
Fig. 2 campo di fiamma e temperatura della combustione del gas al 30% di concentrazione di ossigeno
Ridurre la quantità di gas di scarico dopo la combustione
Il gas arricchito di ossigeno che è inferiore all'1% – 3% del volume d'aria originale può ridurre il volume dell'aria di mandata del 10% – 20%.Poiché il gas arricchito di ossigeno può far sì che la combustione raggiunga una combustione completa, ad alta concentrazione, il volume dell'aria di alimentazione viene ridotto, l'aria di alimentazione riduce la quantità di aria fredda introdotta, l'efficienza termica viene migliorata e la concentrazione generale di ossigeno può aumentare di 1% e il volume dei fumi è ridotto 2% - 2,5% dell'energia del ventilatore a tiraggio forzato viene risparmiato, mentre il volume dell'aria indotta viene corrispondentemente ridotto e l'energia elettrica del ventilatore a tiraggio indotto viene risparmiata.L'entalpia termica di scarico comprende il 79% dell'azoto che non partecipa all'aria di combustione che viene riscaldata, esotermica e scambiata termicamente, ed infine scaricata nell'atmosfera con l'entalpia termica della temperatura dei gas di scarico.Questa parte di azoto non produce energia termica, può assorbire solo una parte dell'energia termica e l'applicazione della tecnologia di combustione arricchita di ossigeno riduce la quantità di gas azoto e la perdita di calore.
Accelerazione della velocità di combustione e promozione del completamento della combustione
Per una certa reazione chimica aA+ bB → cC + dD, la velocità della reazione chimica è w = kCaACbB, K è certa a una certa temperatura e la velocità della reazione chimica è correlata solo alla concentrazione dei reagenti A e B. Aumentare la concentrazione di ossigeno sicuramente accelererà la reazione.Allo stesso tempo, con l'aumento della velocità di reazione, aumenterà la velocità di reazione esotermica e aumenterà anche la temperatura della fiamma.
Ad esempio, la velocità di combustione dell'H2 nell'ossigeno puro è 2-4 volte quella dell'aria e quella del gas naturale è circa 10,2 volte.La tecnologia dell'aggiunta di ossigeno e del supporto della combustione può non solo migliorare la velocità di combustione e ottenere una migliore conduzione del calore, ma anche aiutare la reazione di combustione, promuovere completamente la combustione ed eliminare fondamentalmente l'inquinamento da fuliggine.
Ridurre la temperatura di accensione del carburante
La temperatura di accensione del carburante non è costante.Ad esempio, la temperatura di accensione della CO nell'aria è di 609 ℃, mentre quella dell'ossigeno puro è di soli 388 ℃.Pertanto, la combustione arricchita di ossigeno può aumentare la forza della fiamma e il rilascio di calore.
Aumento dell'intensità di scambio termico
Poiché il gas ricco di ossigeno è disposto nell'area di ristagno di ossigeno all'estremità posteriore del centro della fiamma per partecipare al supporto della combustione, l'area del centro della fiamma viene espansa e anche l'intensità di scambio termico per radiazione e l'intensità di scambio termico per convezione vengono espanse, il che è equivale ad aumentare la superficie di riscaldamento e la potenza della caldaia.
Legge sulle radiazioni
Poiché la tecnologia di ossicombustione può ridurre il punto di combustione del carburante e la combustione è completa e forte, secondo la legge di Stephen Boltzmann: la capacità di radiazione totale del corpo nero è proporzionale alla quarta potenza della sua temperatura assoluta, quindi la radiazione l'energia ottenuta è notevolmente migliorata e l'efficienza termica complessiva del forno è migliorata.
Processo di combustione arricchito di ossigeno
Requisiti per la produzione di dispositivi per l'ossigeno:
L'ossigeno è necessario in qualsiasi processo di combustione.Aggiungendo ossigeno o sostituendo ossigeno all'aria nel processo di combustione, è possibile migliorare il trasferimento di calore, aumentare la temperatura della fiamma e ridurre il consumo di gas, in modo da migliorare l'effetto di combustione totale.Quindi può aiutarti a migliorare l'efficienza del carburante e la produttività.Il modo di produzione di ossigeno può essere la produzione criogenica, la produzione di PSA e altri modi.L'impianto di ossigeno non è compreso nella fornitura.
Sistema di tubazioni di processo:
Con i nostri mezzi avanzati di raccolta dati e monitoraggio del processo, puoi monitorare efficacemente lo stato operativo dell'erogazione di ossigeno, inclusi flusso, purezza, pressione, temperatura, ecc. Queste informazioni verranno restituite al mio sistema di controllo in tempo, controllo PID e registrazione dei dati sarà effettuato in tempo reale, in modo da rendere la qualità del prodotto più stabile e il costo di produzione più basso.Il nostro sistema è in grado di generare automaticamente report sui dati operativi e di produzione chiave e di stamparli, in modo che il personale chiave possa conoscere nel tempo la deviazione tra la produzione corrente e il set point di processo o il valore target.
Sistema di arricchimento dell'ossigeno:
Il nostro sistema di arricchimento dell'ossigeno appositamente progettato reintegra l'ossigeno per il vostro processo tramite lo sfiato dell'aria o il distributore del condotto dell'aria principale.Il sistema è personalizzato in base ai parametri di ciascuna cupola al fine di massimizzare i vantaggi della combustione arricchita di ossigeno: risparmio di coke, aumento della capacità produttiva, stabilizzazione della velocità di fusione e miglioramento del recupero della lega.
Sistema di combustione ad ossigeno puro:
Il sistema di distribuzione ad anello chiuso della combustione di ossigeno puro cupola della nostra azienda può introdurre ossigeno aggiuntivo per ridurre il consumo di coke e migliorare il funzionamento della cupola.Il nostro design proprietario combina un'esclusiva combustione di ossigeno puro con la capacità di spruzzare ossigeno e/o solidi individualmente attraverso le tubiere per migliorare la flessibilità della cupola.Questi sistemi possono aiutarti a ridurre la quantità di coke utilizzato, ridurre il costo delle materie prime, smaltire in modo efficiente i materiali di scarto e migliorare la velocità di fusione.
Pertanto, il sistema di combustione arricchito di ossigeno della cupola è costituito principalmente dalle seguenti parti:
La combustione arricchita di ossigeno della cupola consiste nell'aggiungere ossigeno all'aria di supporto della combustione della cupola per far sì che il suo contenuto di ossigeno superi il valore normale dell'aria (21%), in modo da migliorare la produttività del ferro fuso e risparmiare coke.Quando il carbone viene bruciato nello stato arricchito di ossigeno, la temperatura di combustione aumenta notevolmente, il che può rafforzare il trasferimento di calore nella cupola e migliorare la produttività.Con l'aumento del contenuto di ossigeno nell'aria di supporto alla combustione, la quantità di aria di supporto alla combustione è ridotta e l'aria è vuota Rispetto al processo tradizionale senza aggiunta di ossigeno, la tecnologia di combustione arricchita di ossigeno della cupola presenta i seguenti vantaggi:
Aumentare la temperatura e diminuire la perdita di combustione del basso silicio a parità di consumo di coke;
Migliorare la produttività;
A parità di temperatura di spillamento si riduce il consumo di coke e si riduce il contenuto di S;
Quando il forno viene aperto, la temperatura di spillatura aumenta ovviamente nello stesso tempo.
Caratteristiche tecniche del sistema di combustione arricchito di ossigeno
Nello specifico:
Significativo effetto di risparmio energetico
L'applicazione in vari campi di combustione può migliorare notevolmente l'efficienza termica della combustione, ad esempio, nell'industria del vetro, il risparmio medio di petrolio (gas) è del 20% - 40%, nelle caldaie industriali, nei forni di riscaldamento, nei guasti per la produzione di ferro e verticali forno di cementeria, il risparmio energetico è del 20% – 50%, migliorando sensibilmente l'efficienza energetica termica.
Efficace prolungamento della vita del forno
L'ottimizzazione dell'ambiente di combustione rende più ragionevole la distribuzione della temperatura nel forno e prolunga efficacemente la durata del forno e della caldaia.
È favorevole a migliorare la produzione e la qualità del prodotto
Nell'industria del vetro, il miglioramento delle condizioni di combustione fa aumentare la velocità di fusione, accorciare il tempo di riscaldamento, aumentare la produzione, diminuire la velocità difettosa e aumentare la resa.
Eccezionale effetto di protezione ambientale
Le materie solide incombuste trasportate nei gas di combustione vengono completamente bruciate, l'oscurità dei gas di scarico viene ridotta, i gas combustibili e nocivi formati dalla decomposizione della combustione vengono completamente bruciati e la generazione di gas nocivi viene ridotta.La quantità di gas di scarico è ovviamente ridotta e l'inquinamento termico è ridotto.
Analisi del vantaggio economico della combustione arricchita di ossigeno
Presupposto della condizione: per una Cupola da 5 t / h, l'orario di lavoro annuale è di 3600 ore, il rapporto di coke iniziale è di 1:10 e la resa è del 70%.Calcolo del vantaggio economico:
Risparmia il 15% di coca cola (il prezzo della coca cola è di 2000 yuan / T) 5 * 3600 / 70% * (1:10) * 15% * 2000 = 770000 yuan / anno.
Usa ossigeno 160nm3 / h (il prezzo dell'ossigeno è 1,0 yuan / m3) 160 * 3600 * 1,0 = 576000 yuan / anno
Circa 150000 yuan sono stati investiti nell'attrezzatura, che è un investimento una tantum (presunto)
Capacità aumentata del 15%.5 * 3600 * 15% = 2700t/anno
Conclusione: il vantaggio economico diretto è quello di risparmiare sui costi di produzione di 60000 yuan/anno e aumentare la capacità produttiva di 2700 t/anno.Super connessione e vantaggi indiretti sono piuttosto considerevoli!