1 增氧燃烧的原理
增氧燃烧过程, 可以从其工作区域, 燃烧的产物, 火焰温度以及能够利用的热量四个方面进行理解。
1.1 工作的区域
增氧燃烧的工作区域大致上可以划分为两大类, 低浓度和高浓度增氧工作区。其中低浓度增氧工作区仅需要加入少量的洋气就能够进行高效率的燃烧, 高浓度增氧工作区域则必须要使用高浓度的氧气, 必要时甚至采用纯氧, 一般用于高温生产的环节当中。这一方法会消耗大量的资源, 但是在一些高效率带来高收益的生产环节当中其应用依然是十分必要的。
1.2 燃烧产物
生产环节燃烧产物的构成通常会受到很多方面因素的影响, 比如氧化剂和气体的成分都会直接性的影响到产物的内容。一般可以通过燃烧气体混合物进行研究, 天然气和空气进行反映的时候会产生大量的废气, 因而会严重阻碍产物的完全燃烧, 而如果在气体混合物中添加大量的洋气, 就会导致废气比例大幅度降低, 进而燃烧生成的二氧化碳以及水分都会大量的增加。热能机器有时候也会采用烟雾排放来进行能量流失的缓解, 废气排放的比例减少会促进热能排放的减少, 这就大幅度的提高热能机器燃烧的效率。
1.3 火焰的温度
在工作的过程中如果提高氧气的含量, 火焰的温度会出现十分明显的上升过程, 这是因为氧气降低了废气含量进而促进了完全燃烧。甲烷绝热燃烧实验当中可以发现空气燃烧的热能环境当中火焰温度仅仅是2300K, 而如果是完全氧气的燃烧环境下, 则火焰温度轻而易举的超过了3000K, 随后火焰温度随着氧气浓度的上升速度逐渐变慢。
1.4 可利用热量
气体燃烧总热能剪掉排放出去气体携带的热能即可利用热。氮气通常不会参与燃烧的过程, 所以氮气排放的时候会携带大量的热量, 进而可利用的热量就会很少, 如果生产环节没有设置对这部分气体进行回收利用就会对生产效益带来不良的影响, 与此同时高温下生成的氮氧化合物也会污染环境。如果这一过程中天将适当浓度的氧气就可以有效的降低丹阳结合物排放率, 进而进行绿色的节能的生产过程。
2 增氧燃烧的方式
增氧燃烧的方式主要有三大类, 预混增氧, 射氧和纯氧燃烧。其中预混增氧适用于很多原理比较原始的机器, 通常这些机器都是低浓度增氧工作区, 在入口处注入适量的空气就可以满足氧气的需求进行热量反映, 这一情况下就可以保证话费的成本足够低。射氧的方式则可以降低氮氧化合物的含量, 是采用专门的机器对进口进行氧气注入的过程, 可以明显的提高燃烧的效率。最后是成本较高效果也最明显的纯氧燃烧, 毫无疑问属于高浓度增氧工作区。这一方式在进行工作的时候需要进行密闭隔离之后进行, 确保氧气和反应物之间没有过多的其他杂质。这一方式获得最好的燃烧效果, 但是运行的成本非常大。最后则是混氧燃烧, 是将空气和氧气进行混合之后打入反应器当中, 可以通过调节阀门来调节氧气的含量, 具有很好的可操作性, 效率比预混和射氧都好得多, 运转成本相较纯氧燃烧又明显降低很多, 所以很多热能工程都会采用这种方式进行生产过程。
3 热能工程的应用
增氧燃烧远离应用在热能工程中, 则可以应用到电站锅炉, 工业煤炉以及垃圾焚化炉等设备当中。
3.1 电站锅炉
现在常用的电站锅炉远离是分级燃烧, 最终降低气体中氮氧化合物至标准值, 小部分二级风运送到膛口的锅炉区当中, 配合适量的燃料气就能够在增氧条件下燃烧完毕, 进而形成分级燃烧的情形。这一方式能够减少约四分之一的氮氧化合物, 现在有很多锅炉行业都应用了这一方式进行生产。
3.2 燃煤的工业煤炉
现在的工业煤炉一般使用的都是局部的增氧助燃, 使用膜法增氧系统来进行负压燃烧, 将通过过滤机器的空气经过通风机送到增氧系统当中, 因为空气中不同气体对膜的渗透率各自不同, 因而借助真空机就能够形成压强差来聚集氧气到低压处, 最终使用喷嘴来将汇聚的氧气喷射出去。各种不同属性的燃料以及锅炉都可以进行这一过程, 这一过程强化了低质燃料使用的范围, 并优化了燃料使用的性能。
3.3 焚化炉
垃圾焚化炉是近些年发展起来的一个新生应用, 增氧燃烧一开始引用在便携式的垃圾焚烧当中, 近些年逐渐应用到了其他性质的垃圾焚烧当中, 该种方法发热能力不够而且经常会有很多物品难以燃烧完全, 没有采用增氧技术的情况下效率难以正式应用。采用增氧技术之后就能有效的提高火焰温度, 降低废气排放量来节省热量。
4 结束语
增氧燃烧在热能工程当中的应用十分广泛, 制氧技术的先进性更是确保了这一原理能够良好的运转在生产领域当中。现在随着科技的不断发展氧气的价格已经降低了不少, 而且增氧燃烧对于周围环境的要求不是特别高, 其对于污染的抑制力决定了其在热能工程当中的应用会越来越有前景。
摘要：现在制氧技术伴随着科技整体的加速发展已经越来越先进, 这也从侧面促进了增氧燃烧技术在工业当中的应用越来越广泛。热能企业使用这一技术来增加总产量进而获得更高的经济效益, 文章论述了增氧燃烧当中需要注意的四大方面和燃烧四种方式, 现在混氧燃烧已经为很多国家的工业系统大量使用。增氧燃烧不仅能够有效的提高燃烧的效率, 更能有效的减少环境的污染。
关键词：增氧燃烧,热能工程,锅炉
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