مکانیسم صرفه جویی در انرژی احتراق غنی شده با اکسیژن
دمای شعله را افزایش دهید
دمای شعله با افزایش نسبت اکسیژن در هوای احتراق افزایش می یابد.به طور کلی، غلظت 26٪ - 33٪ بهترین است.به دلیل افزایش دما، احتراق کامل، کوتاه کردن شعله، بهبود شدت احتراق و سرعت بخشیدن به احتراق مفید خواهد بود.
شکل 1 شعله و میدان دمایی احتراق گاز در غلظت 21 درصد اکسیژن
شکل 2 شعله و میدان دمایی احتراق گاز در غلظت 30 درصد اکسیژن
پس از احتراق مقدار گاز دودکش را کاهش دهید
گاز غنی شده با اکسیژن که کمتر از 1 تا 3 درصد حجم هوای اصلی است، می تواند حجم هوای عرضه شده را 10 تا 20 درصد کاهش دهد.از آنجایی که گاز غنی شده با اکسیژن می تواند احتراق را به احتراق کامل برساند، در غلظت بالا، حجم هوای عرضه کاهش می یابد، هوای عرضه شده مقدار هوای سرد وارد شده را کاهش می دهد، راندمان حرارتی بهبود می یابد و غلظت کلی اکسیژن می تواند افزایش یابد. 1٪ و حجم گاز دودکش کاهش می یابد 2٪ - 2.5٪ از انرژی فن بادکش اجباری صرفه جویی می شود، در حالی که حجم هوای القایی به همین ترتیب کاهش می یابد و انرژی الکتریکی فن پیشروی القایی ذخیره می شود.آنتالپی حرارت اگزوز شامل 79 درصد نیتروژنی است که در احتراق شرکت نمی کند، گرم می شود، گرمازا می شود و تبادل حرارت می شود و در نهایت با آنتالپی حرارتی دمای گاز خروجی به اتمسفر تخلیه می شود.این بخش از نیتروژن انرژی گرمایی تولید نمی کند، فقط می تواند بخشی از انرژی گرمایی را بگیرد و استفاده از فناوری احتراق غنی شده با اکسیژن باعث کاهش مقدار گاز نیتروژن و اتلاف گرما می شود.
افزایش سرعت احتراق و ارتقای تکمیل احتراق
برای یک واکنش شیمیایی خاص aA+ bB → cC + dD، سرعت واکنش شیمیایی w = kCaACbB است، K در دمای معینی مشخص است، و سرعت واکنش شیمیایی تنها به غلظت واکنش دهنده های A و B مربوط می شود. افزایش غلظت اکسیژن قطعا واکنش را تسریع خواهد کرد.در عین حال، با افزایش سرعت واکنش، سرعت گرمازایی واکنش افزایش می یابد و دمای شعله نیز افزایش می یابد.
برای مثال، سرعت احتراق H2 در اکسیژن خالص 2-4 برابر هوا و گاز طبیعی حدود 10.2 برابر است.فن آوری افزودن اکسیژن و پشتیبانی از احتراق نه تنها می تواند سرعت احتراق را بهبود بخشد و هدایت حرارتی بهتری را به دست آورد، بلکه به واکنش احتراق کمک می کند، احتراق را به طور کامل بهبود می بخشد و آلودگی دوده را از بین می برد.
دمای احتراق سوخت را کاهش دهید
دمای احتراق سوخت ثابت نیست.به عنوان مثال، دمای احتراق CO در هوا 609 ℃ است، در حالی که در اکسیژن خالص تنها 388 ℃ است.بنابراین، احتراق غنی شده با اکسیژن می تواند قدرت شعله و انتشار گرما را افزایش دهد.
افزایش شدت تبادل حرارت
از آنجایی که گاز غنی از اکسیژن در ناحیه راکد اکسیژن در انتهای پشتی مرکز شعله قرار می گیرد تا در حمایت از احتراق شرکت کند، ناحیه مرکز شعله منبسط می شود و شدت تبادل حرارت تشعشع و شدت تبادل حرارتی همرفت نیز افزایش می یابد. معادل افزایش سطح گرمایش و خروجی دیگ بخار.
قانون تشعشعات
از آنجا که فناوری احتراق اکسیژن می تواند نقطه احتراق سوخت را کاهش دهد و احتراق کامل و قوی است، طبق قانون استفان بولتزمن: ظرفیت تابش کل جسم سیاه متناسب با توان چهارم دمای مطلق آن است، بنابراین تابش انرژی به دست آمده بسیار بهبود می یابد و راندمان حرارتی کلی کوره بهبود می یابد.
فرآیند احتراق غنی شده با اکسیژن
شرایط مورد نیاز برای ساخت دستگاه اکسیژن:
اکسیژن در هر فرآیند احتراق مورد نیاز است.با افزودن اکسیژن یا جایگزینی اکسیژن به جای هوا در فرآیند احتراق، می توان انتقال حرارت را افزایش داد، دمای شعله را افزایش داد و مصرف گاز را کاهش داد تا اثر احتراق کلی بهبود یابد.بنابراین می تواند به شما در بهبود بهره وری و بهره وری سوخت کمک کند.راه تولید اکسیژن می تواند تولید برودتی، تولید PSA و راه های دیگر باشد.کارخانه اکسیژن در محدوده عرضه گنجانده نشده است.
سیستم لوله کشی فرآیند:
با جمعآوری دادههای پیشرفته و ابزار نظارت بر فرآیند ما، میتوانید به طور موثر وضعیت عملکرد اکسیژن رسانی، از جمله جریان، خلوص، فشار، دما و غیره را پیگیری کنید. در زمان واقعی انجام خواهد شد تا کیفیت محصول پایدارتر و هزینه تولید کمتر شود.سیستم ما میتواند بهطور خودکار گزارشهای دادههای تولید و عملیات کلیدی را تولید کند و آنها را چاپ کند، به طوری که پرسنل کلیدی میتوانند انحراف بین تولید فعلی و نقطه تنظیم فرآیند یا مقدار هدف را به موقع بدانند.
سیستم غنی سازی اکسیژن:
سیستم غنیسازی اکسیژن طراحی شده ما با استفاده از دریچه هوا یا توزیعکننده اصلی مجرای هوا، اکسیژن را برای فرآیند شما پر میکند.این سیستم با توجه به پارامترهای هر گنبد به منظور به حداکثر رساندن مزایای احتراق غنی شده با اکسیژن - صرفه جویی در کک، افزایش ظرفیت تولید، تثبیت نرخ ذوب و بهبود بازیافت آلیاژ سفارشی شده است.
سیستم احتراق اکسیژن خالص:
سیستم توزیع حلقه بسته احتراق اکسیژن خالص کوپول شرکت ما می تواند اکسیژن اضافی را برای کاهش مصرف کک و بهبود عملکرد کوپول معرفی کند.طراحی اختصاصی ما یک احتراق اکسیژن خالص منحصر به فرد را با توانایی اسپری کردن اکسیژن و / یا مواد جامد به صورت جداگانه از طریق لولهها برای افزایش انعطافپذیری گنبد ترکیب میکند.این سیستم ها می توانند به شما در کاهش مقدار کک مصرفی، کاهش هزینه مواد خام، دفع موثر مواد زائد و بهبود سرعت ذوب کمک کنند.
بنابراین، سیستم احتراق غنی شده با اکسیژن کوپولا عمدتاً از بخش های زیر تشکیل شده است:
احتراق غنی شده با اکسیژن کوپولا عبارت است از افزودن اکسیژن به هوای حامی احتراق گنبد تا میزان اکسیژن آن از مقدار معمولی هوا (21٪) فراتر رود تا بهره وری آهن مذاب بهبود یابد و کک ذخیره شود.هنگامی که زغال سنگ در حالت غنی شده با اکسیژن سوزانده می شود، دمای احتراق تا حد زیادی افزایش می یابد، که می تواند انتقال حرارت را در کوپول تقویت کند و بهره وری را بهبود بخشد.با افزایش محتوای اکسیژن در هوای حامی احتراق، میزان هوای حامی احتراق کاهش مییابد و هوا خالی میشود در مقایسه با فرآیند سنتی بدون افزودن اکسیژن، فناوری احتراق غنیشده با اکسیژن کوپول دارای مزایای زیر است:
افزایش دما و کاهش اتلاف سوختن سیلیکون کم با همان مصرف کک.
بهبود بهره وری؛
در همان دمای ضربه زدن، مصرف کک کاهش می یابد و محتوای S کاهش می یابد.
هنگامی که کوره باز می شود، دمای ضربه زدن به وضوح در همان زمان افزایش می یابد.
مشخصات فنی سیستم احتراق غنی شده با اکسیژن
به طور مشخص:
اثر صرفه جویی انرژی قابل توجه
کاربرد در زمینه های مختلف احتراق می تواند تا حد زیادی راندمان حرارتی احتراق را بهبود بخشد، به عنوان مثال، در صنعت شیشه، میانگین صرفه جویی در نفت (گاز) 20٪ - 40٪ است، در دیگ های صنعتی، کوره گرمایش، خطای آهن سازی و عمودی. کوره کارخانه سیمان، صرفه جویی در انرژی 20٪ - 50٪ است، به طور قابل توجهی بهره وری انرژی حرارتی را بهبود می بخشد.
افزایش موثر عمر کوره
بهینه سازی محیط احتراق باعث می شود که توزیع دما در کوره معقول تر شود و به طور موثر طول عمر کوره و دیگ افزایش یابد.
برای بهبود بازده و کیفیت محصول مفید است
در صنعت شیشه، بهبود شرایط احتراق باعث افزایش سرعت ذوب، کوتاه شدن زمان گرمایش، افزایش خروجی، کاهش نرخ معیوب و افزایش بازده میشود.
اثر برجسته حفاظت از محیط زیست
مواد جامد نسوخته حمل شده در گاز دودکش به طور کامل می سوزند، سیاهی گاز خروجی کاهش می یابد، گازهای قابل احتراق و مضر تشکیل شده از تجزیه احتراق به طور کامل می سوزند و تولید گازهای مضر کاهش می یابد.میزان گازهای خروجی به وضوح کاهش می یابد و آلودگی حرارتی کاهش می یابد.
تجزیه و تحلیل سود اقتصادی احتراق غنی شده با اکسیژن
فرض شرایط: برای یک کوپول 5 تن در ساعت، زمان کار سالانه 3600 ساعت، نسبت کک اولیه 1:10 و بازده 70٪ است.محاسبه سود اقتصادی:
15% از کک صرفه جویی کنید (قیمت کک 2000 یوان / T) 5 * 3600 / 70% * (1:10) * 15% * 2000 = 770000 یوان / سال.
از اکسیژن 160 نانومتر مکعب در ساعت استفاده کنید (قیمت اکسیژن 1.0 یوان بر متر مکعب است) 160 * 3600 * 1.0 = 576000 یوان در سال
حدود 150000 یوان در تجهیزات سرمایه گذاری شده است که یک سرمایه گذاری یک بار است (فرض می شود)
ظرفیت 15 درصد افزایش یافته است.5 * 3600 * 15٪ = 2700 تن در سال
نتیجه گیری: سود اقتصادی مستقیم صرفه جویی در هزینه تولید 60000 یوان در سال و افزایش ظرفیت تولید 2700 تن در سال است.اتصال فوق العاده و مزایای غیر مستقیم بسیار قابل توجه است!