水泥窑富氧燃烧节能效率理论计算

江 凌

(合肥水泥研究设计院 安徽合肥 230051)

水泥窑富氧燃烧节能效率理论计算

江 凌

(合肥水泥研究设计院 安徽合肥 230051)

对水泥窑富氧节能燃烧热效率进行理论计算，为富氧燃烧技术的实际应用提供了参考意见。

水泥窑；富氧燃烧；节能率

1.引言

燃烧是由于燃料中可燃分子与氧分子之间发生高能碰撞而引起的,所以氧的供给情况决定了燃烧过程完成得是否充分。用比通常空气(含氧 21% )含氧浓度高的富氧空气进行燃烧,称为富氧燃烧(oxygen enriched combustion)，简称OEC。它是一项高效节能的燃烧技术，在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用。富氧燃烧与用普通空气燃烧相比有以下优点：

a.充分燃烧，合理燃烧——富氧燃烧针对缺氧区，局部增氧，使燃烧充分，火焰温度提高，辐射强度大幅提升，从而使热能的利用率大幅提升；

b.氧浓度提高，火焰温度上升，热效率大幅度提高；

c.降低燃料的燃点温度和减少燃尽时间；

d.降低过量空气系数,减少燃烧后的烟气量；

本文以某3000t/d熟料生产线的部分热工参数进行有关富氧燃烧的理论计算为该技术的实际应用提供参考。

2.理论计算

2.1 基础资料

a.煤元素分析及热值见表1

表1

b.助燃空气预热温度（二、三次风，占总风量85%）：1100℃；

c.富氧空气预热温度（一次风，占总风量10%）：130℃；

d.富氧空气成分：O2=26.5%，N2=73.5%；

e.分解炉出口烟气温度：880℃；

f.全空气助燃时，空气过剩系数： 1.15；

g.富氧空气助燃时，空气过剩系数：1.10；

2.2 燃料燃烧计算

表2 每kg煤燃烧需氧量及燃烧产物

2.3 燃料燃烧配风方案及计算（表3 ～ 5）

2.4 节能计算：

一次风带入热量增加：123.34-25.16=98.18kJ

二次风带入热量减少： 10148.61-9459.65=688.96kJ

燃煤产生烟气带走热量减少：10901.46-10247.97=653.56kJ

总能量减少：653.56+688.96-98.18=1244.34kJ

节能率：1244.34/24200=0.0514*100%=5.14%

表3 每kg煤燃烧配风方案及燃烧产物对比

表4 每kg煤燃烧配风方案热量收入

表5 每kg煤燃烧配风方案热量支出

3.水泥窑富氧燃烧技术关键

a.配合多通道喷煤管在局部富氧气氛下使得燃料燃点降低、燃烧完全，充分利用燃料；

b.在富氧助燃的方案中，二次风量的减少使得烟气排放量减少，从而减少了热损失；

c.富氧制备膜系统对气体预热，增加了一次风显热，使得燃料燃烧反应速度加快。

[1]于兴敏.主编《新型干法水泥使用技术全书》[J].四川水泥，2008（4）:38-38.

[2]李炎.水泥窑富氧燃烧改造实际应用技术[J].中国水泥，2013（1）:88-89.

[3]田文富.硅酸盐热工基础[M].天津：天津大学出版社，2009.

TQ172

B

1007-6344（2016）10-0005-01

江凌（1988-01-03），男，本科，合肥水泥研究设计院工程设计公司工艺部。