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SOLUTIONS

富氧/全氧燃燒

SCROLL

市場需求

富氧燃燒是以氧體積含量超21%的富氧空氣作為助燃氣體的一種高效強化燃燒技術。富氧燃燒可以顯著提高燃燒效率和火焰溫度，降低燃料的燃點，加快燃燒反應速度，進而節(jié)約一次能源；富氧燃燒可以促進燃燒完全，減少燃燒后的煙氣量，提高熱量利用率，降低過量空氣系數，減少有害物質生成，有利于二氧化碳捕集。隨著燃燒技術的進步和氧氣成本的降低，富氧燃燒技術在鋼鐵冶煉、有色冶煉、工業(yè)窯爐、熱能工程、環(huán)保等領域得到越來越廣泛的應用。

技術特點

富氧空氣的制備途徑有三種：一是深冷法制得99.6%濃度的氧氣后與普通空氣混合；二是變壓吸附法直接制得80%~94%的富氧；三是通過膜法直接制得30%左右的富氧。其中變壓吸附制氧在工業(yè)制備富氧領域中發(fā)展最為迅速，其在富氧燃燒過程中呈現如下特點：

節(jié)能效果顯著

變壓吸附富氧燃燒能大幅提高燃燒熱效率，節(jié)能效果顯著，如在玻璃行業(yè)中平均天然氣使用量可節(jié)約20%-40%，在高爐冶煉過程中，富氧率每增加1%，燃燒溫度可以提高40~50攝氏度，可增加噴煤比20~30kg/t，煤氣發(fā)熱值提高3.4%，增產鐵水4%左右。

應用范圍廣

變壓吸附制氧及富氧燃燒技術應用范圍廣泛，已在高爐煉鐵、電爐煉鋼、軋鋼加熱爐、銅冶煉、鉛鋅冶煉、鎳冶煉、再生鉛冶煉、再生銅冶煉、玻璃纖維窯爐、玻璃窯爐、水泥窯爐、回轉窯、造氣爐、鍋爐、熱風爐等領域都有成功應用。

氧氣成本低

在富氧燃燒技術中，氧氣的制備成本對于整個項目的經濟性有著重要影響，以5000Nm3/h的氧氣裝置為例，若每Nm3的氧氣成本可以節(jié)約0.2元，則每小時可以節(jié)約1000元，每年按100%開工率可節(jié)約876萬元。在三種氧氣制備方式中，變壓吸附的氧氣成本最低，約為0.3kwh/Nm3。

操作簡單，調節(jié)方便

變壓吸附制氧技術自動化程度高，操作簡單，可以實現無人值守，同時，負荷調節(jié)非常方便，單套機組即可實現50%~100%的即時調節(jié)，非常適宜根據訂單或者生產計劃進行氧氣量的調整，從而獲得更佳的經濟效益。

應用場景

北大先鋒作為變壓吸附制氧領域的領軍企業(yè)，已為各工業(yè)領域建設了超過300套變壓吸附制氧裝置，助力用戶核心競爭能力進一步提升，得到用戶的廣泛贊譽和好評，常見的應用場景介紹如下：

高爐富氧

在長流程鋼鐵企業(yè)中，越來越多的鋼鐵企業(yè)選擇變壓吸附制氧為高爐提供富氧。一是因為煉鐵所需的氧氣為富氧而不是純氧，變壓吸附和空氣混合后可滿足要求；二是變壓吸附制氧成本較低；三是開停機和負荷調節(jié)方便，作為全廠用氧調節(jié)的輔助手段，減少氧氣放散。北大先鋒擁有成熟的變壓吸附制氧技術、獨特結構與工藝的機前混氧系統(tǒng)，已為50余家鋼鐵企業(yè)配置變壓吸附制氧設備及機前富氧整體解決方案。

有色冶煉/再生金屬冶煉

在有色金屬冶煉過程中采用富氧空氣代替普通空氣助燃，是強化生產、降低能耗和增加經濟效益的重大技術措施。北大先鋒變壓吸附制氧技術可為銅、鉛、鎳、鋅、錫、黃金等有色金屬冶煉提供穩(wěn)定、可靠的氧氣來源，促進富氧助燃工藝節(jié)能優(yōu)化，為用戶提供多個“調節(jié)擋位”的變壓吸附制氧裝置，大幅降低用氧成本，配套的爐型涵蓋底吹爐、側吹爐、頂吹爐等。北大先鋒已為有色冶金行業(yè)建設VPSA制氧裝置40余套。

玻璃窯爐/玻纖窯爐

富氧燃燒技術是玻璃/玻纖窯爐的節(jié)能降耗的有效措施，隨著制氧成本逐步降低，由氧氣+燃料組成的富氧/全氧燃燒技術在玻璃熔窯中逐漸取代由空氣、燃料組成的常規(guī)燃燒方式。北大先鋒VPSA制氧技術可以為玻璃/玻纖窯爐的全氧（富氧）燃燒工段提供穩(wěn)定可靠的氧氣供應，考慮到窯爐對于氧氣供應穩(wěn)定性和持續(xù)性的較高要求，北大先鋒可以為工業(yè)窯爐用戶提供設備租賃或運維服務等合作模式，保證用戶用氧安全和穩(wěn)定。

水泥窯爐

全氧燃燒技術被認為是水泥行業(yè)實現有效碳捕集最經濟的技術方案。工藝路線為：利用富氧和系統(tǒng)循環(huán)的高濃度CO₂煙氣混合作為助燃空氣，使燃料充分燃燒并在預熱器出口獲得CO₂濃度超75%的煙氣，后續(xù)再采用變壓吸附技術捕集提純二氧化碳，二氧化碳可用于礦化養(yǎng)護、改性材料，亦可進行捕集及封存利用?；谔紲p排目標的全氧燃燒技術在水泥生產過程具有巨大的市場應用潛力。

新能源行業(yè)

北大先鋒富氧燃燒技術在新能源領域的應用包括三方面：一是用于紅土鎳礦富氧側吹爐冶煉高冰鎳，該工藝具有成本低、鎳鐵品位控制靈活、熱利用率高、對燃料要求低等優(yōu)勢；二是用于高鎳三元正極材料的煅燒工序，可穩(wěn)定提供93%純度以上的氧氣，同時還具備快速啟停機及自適應負荷調整功能，減少放散并有效降低生產成本；三是將氧氣產品用作鋰電池極片生產工藝中的保護氣。

垃圾焚燒

垃圾焚燒富氧助燃的應用原理為將空氣中的氧氣富集，使氧含量達到25%-30%，將富氧氣體以二次風的方式送入焚燒爐，可增加爐內整體或局部氧氣含量，減少爐內整體空氣過剩系數。同時，富氧的增加可以提高著火的條件，使燃燒完全，灰渣熔融，減容到近于零，從而保證二噁英等有毒有機氣體在高溫下完全分解燃燒。因此，垃圾焚燒領域采用北大先鋒富氧助燃技術，不僅節(jié)能降耗，且環(huán)保效益顯著。