樊越胜, 司鹏飞, 曹子栋

(1.西安建筑科技大学 环境与市政工程学院,西安710055;2.西安交通大学 能源与动力工程学院,西安710049)

燃料的燃烧可在以下3种工况下进行:贫氧燃烧工况、富氧燃烧工况和理论燃烧工况.为了使燃料充分燃烧,一般工业燃烧装置中的燃料都应该在富氧燃烧工况下进行.美国GE公司、日本松下电器产业均已研制出成熟的工业富氧燃烧系统,美国已将富氧燃烧技术应用于航空发动机上,日本已经在大多数船舶的燃烧系统中加装富氧装置.目前,国内的富氧燃烧技术主要应用在工业燃烧装置上,富氧率已成为燃煤粉装置的主要技术经济指标之一[1].

1 富氧燃烧

常规的富氧燃烧技术有如下几种:预混富氧、射氧、纯氧燃烧和混氧燃烧.预混富氧燃烧是空气在进入燃烧器之前便与氧气均匀混合成O2体积分数(含氧量)φ(O2)为25%～30%的富氧空气流,可以有效缩短火焰长度,增强火焰强度.射氧技术是在风粉混合物进入炉膛之后的一定距离内加入富氧气流,促使风粉混合物着火燃烧得到增强.纯氧燃烧技术是直接以 φ(O2)≈90%的氧气代替空气进行助燃,优点是火焰中热点缩小而产生很低的NOx排放浓度,但同时它也产生最高的运行费用.混氧燃烧是纯氧燃烧的变种,空气与氧气分别送入燃烧器,这种方法可以通过使用比预混和射氧更充分的富氧,产生更高的效益,其运行费用低于纯氧燃烧,而且火焰形状和放热方式可以通过控制氧气用量……