Système d'assistance à la combustion du four à laine de roche
Mécanisme d'économie d'énergie de la combustion enrichie en oxygène
Augmenter la température de la flamme
La température de la flamme augmente avec l'augmentation du taux d'oxygène dans l'air de combustion.Généralement, la concentration de 26% à 33% est la meilleure.En raison de l'augmentation de la température, il sera avantageux de compléter la combustion, de raccourcir la flamme, d'améliorer l'intensité de la combustion et d'accélérer la combustion.
Fig. 1 Flamme et champ de température de combustion de gaz à une concentration d'oxygène de 21 %
Fig. 2 Flamme et champ de température de combustion de gaz à 30 % de concentration en oxygène
Réduire la quantité de gaz de combustion après combustion
Le gaz enrichi en oxygène qui représente moins de 1 % à 3 % du volume d'air d'origine peut réduire le volume d'air d'alimentation de 10 % à 20 %.Étant donné que le gaz enrichi en oxygène peut permettre à la combustion d'atteindre une combustion complète, sous une concentration élevée, le volume d'air d'alimentation est réduit, l'air d'alimentation réduit la quantité d'air froid apporté, l'efficacité thermique est améliorée et la concentration générale en oxygène peut augmenter de 1 % et le volume de gaz de combustion est diminué 2 % – 2,5 % de l'énergie du ventilateur à tirage forcé est économisée, tandis que le volume d'air induit est réduit en conséquence, et l'énergie électrique du ventilateur à tirage induit est économisée.L'enthalpie thermique d'échappement comprend 79% de l'azote qui ne participe pas à la combustion. L'air est chauffé, exothermique et échangé thermiquement, et finalement rejeté dans l'atmosphère avec l'enthalpie thermique de la température des gaz d'échappement.Cette partie de l'azote ne produit pas d'énergie thermique, elle ne peut prendre qu'une partie de l'énergie thermique, et l'application de la technologie de combustion enrichie en oxygène réduit la quantité d'azote gazeux et la perte de chaleur.
Accélérer la vitesse de combustion et favoriser l'achèvement de la combustion
Pour une certaine réaction chimique aA+ bB → cC + dD, la vitesse de réaction chimique est w = kCaACbB, K est certain à une certaine température, et la vitesse de réaction chimique n'est liée qu'à la concentration des réactifs A et B. Augmentation de la concentration en oxygène va certainement accélérer la réaction.Dans le même temps, avec l'augmentation de la vitesse de réaction, la vitesse de réaction exothermique augmentera et la température de la flamme augmentera également.
Par exemple, le taux de combustion de H2 dans l'oxygène pur est de 2 à 4 fois supérieur à celui de l'air et celui du gaz naturel est d'environ 10,2 fois.La technologie d'ajout d'oxygène et de soutien à la combustion peut non seulement améliorer la vitesse de combustion et obtenir une meilleure conduction thermique, mais également aider la réaction de combustion, favoriser complètement la combustion et éliminer fondamentalement la pollution par la suie.
Réduire la température d'allumage du carburant
La température d'inflammation du carburant n'est pas constante.Par exemple, la température d'inflammation du CO dans l'air est de 609 ℃, tandis que celle de l'oxygène pur n'est que de 388 ℃.Par conséquent, la combustion enrichie en oxygène peut augmenter la force de la flamme et le dégagement de chaleur.
Augmentation de l'intensité de l'échange de chaleur
Comme le gaz riche en oxygène est disposé dans la zone de stagnation d'oxygène à l'extrémité arrière du centre de la flamme pour participer au support de combustion, la zone du centre de la flamme est agrandie, et l'intensité d'échange de chaleur par rayonnement et l'intensité d'échange de chaleur par convection sont également élargies, ce qui est équivalent à augmenter la surface de chauffe et la puissance de la chaudière.
Loi de rayonnement
Parce que la technologie d'oxycombustion peut réduire le point de combustion du combustible, et que la combustion est complète et forte, selon la loi de Stephen Boltzmann : la capacité totale de rayonnement du corps noir est proportionnelle à la quatrième puissance de sa température absolue, donc le rayonnement l'énergie obtenue est grandement améliorée, et le rendement thermique global du four est amélioré.
Procédés de combustion enrichis en oxygène
Exigences pour la fabrication d'un appareil à oxygène :
L'oxygène est nécessaire dans tout processus de combustion.En ajoutant de l'oxygène ou en remplaçant l'air par de l'oxygène dans le processus de combustion, le transfert de chaleur peut être amélioré, la température de la flamme peut être augmentée et la consommation de gaz peut être réduite, de manière à améliorer l'effet de combustion total.Il peut donc vous aider à améliorer le rendement énergétique et la productivité.La voie de production d'oxygène peut être la production cryogénique, la production de PSA et d'autres voies.L'installation d'oxygène n'est pas comprise dans l'étendue de la fourniture.
Système de tuyauterie de processus :
Grâce à nos moyens avancés de collecte de données et de surveillance des processus, vous pouvez suivre efficacement l'état de fonctionnement de la livraison d'oxygène, y compris le débit, la pureté, la pression, la température, etc. Ces informations seront renvoyées à mon système de contrôle dans le temps, le contrôle PID et l'enregistrement des données. sera effectué en temps réel, de manière à rendre la qualité du produit plus stable et les coûts de production plus bas.Notre système peut générer automatiquement des rapports de données de production et d'exploitation clés et les imprimer, afin que le personnel clé puisse connaître l'écart entre la production actuelle et le point de consigne du processus ou la valeur cible dans le temps.
Système d'enrichissement en oxygène :
Notre système d'enrichissement en oxygène spécialement conçu réapprovisionne l'oxygène pour votre processus au moyen d'un évent ou d'un distributeur de conduit d'air principal.Le système est personnalisé en fonction des paramètres de chaque cubilot afin de maximiser les avantages de la combustion enrichie en oxygène - économie de coke, augmentation de la capacité de production, stabilisation du taux de fusion et amélioration de la récupération de l'alliage.
Système de combustion à oxygène pur :
Le système de distribution en boucle fermée de cubilot à combustion d'oxygène pur de notre société permet d'introduire de l'oxygène supplémentaire pour réduire la consommation de coke et améliorer le fonctionnement du cubilot.Notre conception exclusive combine une combustion à oxygène pur unique avec la capacité de pulvériser de l'oxygène et/ou des solides individuellement à travers les tuyères pour améliorer la flexibilité de la coupole.Ces systèmes peuvent vous aider à réduire la quantité de coke utilisée, à réduire le coût des matières premières, à éliminer efficacement les déchets et à améliorer le taux de fusion.
Par conséquent, le système de combustion enrichi en oxygène du cubilot se compose principalement des parties suivantes :
La combustion enrichie en oxygène du cubilot consiste à ajouter de l'oxygène à l'air de support de combustion du cubilot pour que sa teneur en oxygène dépasse la valeur normale de l'air (21%), afin d'améliorer la productivité du fer fondu et d'économiser du coke.Lorsque le charbon est brûlé à l'état enrichi en oxygène, la température de combustion est considérablement augmentée, ce qui peut renforcer le transfert de chaleur dans le cubilot et améliorer la productivité.Avec l'augmentation de la teneur en oxygène dans l'air d'assistance à la combustion, la quantité d'air d'assistance à la combustion est réduite et l'air est vide Par rapport au procédé traditionnel sans ajout d'oxygène, la technologie de combustion enrichie en oxygène du cubilot présente les avantages suivants :
Augmenter la température et diminuer la perte de combustion de faible silicium à la même consommation de coke ;
Améliorer la productivité;
A même température de soutirage, la consommation de coke est réduite et la teneur en S est réduite ;
A l'ouverture du four, la température de soutirage augmente évidemment dans le même temps.
Caractéristiques techniques du système de combustion enrichi en oxygène
Spécifiquement:
Effet d'économie d'énergie significatif
L'application dans divers domaines de combustion peut grandement améliorer l'efficacité thermique de la combustion, par exemple, dans l'industrie du verre, l'économie moyenne de pétrole (gaz) est de 20 % à 40 %, dans la chaudière industrielle, le four de chauffage, le défaut de fabrication du fer et la verticale four de cimenterie, l'économie d'énergie est de 20% à 50%, améliorant considérablement l'efficacité énergétique thermique.
Prolongation efficace de la durée de vie du four
L'optimisation de l'environnement de combustion rend la répartition de la température dans le four plus raisonnable et prolonge efficacement la durée de vie du four et de la chaudière.
Il est propice à l'amélioration de la production et de la qualité des produits
Dans l'industrie du verre, l'amélioration des conditions de combustion fait augmenter le taux de fusion, raccourcir le temps de chauffage, augmenter le rendement, diminuer le taux défectueux et augmenter le rendement.
Effet de protection de l'environnement exceptionnel
Les matières solides non brûlées transportées dans les gaz de combustion sont entièrement brûlées, la noirceur des gaz d'échappement est réduite, les gaz combustibles et nocifs formés par la décomposition par combustion sont entièrement brûlés et la génération de gaz nocifs est réduite.La quantité de gaz d'échappement est évidemment réduite et la pollution thermique est réduite.
Analyse des avantages économiques de la combustion enrichie en oxygène
Hypothèse de condition : pour un cubilot de 5 t/h, le temps de travail annuel est de 3 600 h, le taux de coke initial est de 1 :10 et le rendement est de 70 %.Calcul des avantages économiques :
Économisez 15% de coke (le prix du coke est de 2000 yuans / T) 5 * 3600 / 70% * (1:10) * 15% * 2000 = 770 000 yuans / an.
Utilisez de l'oxygène 160nm3 / h (le prix de l'oxygène est de 1,0 yuan / m3) 160 * 3600 * 1,0 = 576 000 yuan / an
Environ 150 000 yuans ont été investis dans l'équipement, ce qui est un investissement ponctuel (supposé)
Capacité augmentée de 15 %.5 * 3600 * 15% = 2700t/an
Conclusion : le bénéfice économique direct est d'économiser un coût de production de 60000 yuans/an et d'augmenter la capacité de production de 2700t/an.Le super connect et les bénéfices indirects sont assez considérables !