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1、IndustrialFurnaceVol.28No.6Nov.2006文章编号:1001-6988(2006)0620012204富氧燃烧技术在陶瓷烧成工艺中的应用邓伟强,曾令可,税安泽,王 慧,刘平安,刘艳春(华南理工大学材料学院,广东广州510640)摘 要:对富氧燃烧技术在陶瓷烧成工艺中的应用展开了分析与评价。分析表明,随氧浓度的增加,理论空气需求量呈非线性减少,排烟量和热损失也随之减少。火焰温度的上升,导致CO2和H2O分子辐射力的加强,也导致NOx的生成先快速上升而后快速下降,并对过剩空气
2、系数、燃料的燃点温度和燃烧速度等产生了影响。关键词:富氧燃烧技术;陶瓷烧成;NOx;空气系数+中图分类号:TQ1741651 文献标识码:BApplicationofOxygenCombustionTechnologyinCeramicCraftsDENGWei2qiang,ZENGLing2ke,SHUIAn2ze,WANGHui,LIUPing2an,LIUYan2chun(MaterialCollegeofScienceandEngineering,SouthChinaUniversity
3、ofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:Theapplicationofoxygencombustiontechnologyinceramiccraftsisanalysedandevaluated.Theresultsshowthatthetheoryrequirementofairisreducednonlinear,exhaustgasquantityandheatlossarereduced,flametemperaturerisesandth
4、eradiationofCO2andH2Oelementsisstrengthenedbecausetheoxygenconcentrationisincreased.Italsohasimpactonexcessaircoefficient,temperature,fuelcombustionspeedandtheproducingve2locityofNOxrisedandthendeclined.Keywords:oxygencombustiontechnology;ceramiccrafts
5、;NOx;aircoefficient 在陶瓷烧成中,只有占空气1/5的氧气参与燃玻璃窑炉中玻璃的熔化,化铁炉和铸造炉,内燃机的料的反应,而占空气4/5的氮气只起稀释剂作用。增氧燃烧,煤气发生炉以及生物质利用,废气物焚氮气在燃烧过程中吸收大量热量,并与空气中的氧[1]烧,低热值可燃气的利用等。发生反应,生成大量的NOx,减少了空气中氧分子与富氧燃烧技术具有可以减少二次风的需求量,燃料分子之间的碰撞几率,从而降低了燃料的燃烧减少烟气的排放量,增加火焰温度,提高燃烧效率,效率。特别是在陶瓷烧成中显得尤
6、为明显。由于陶以及有效地节约能源消耗等优势。在我国目前还处瓷烧成中,空气流通不舒畅,受热不均匀,导致燃烧于初级阶段,其原因是所产生的大量NOx和富氧制不完全,大量生成NOx,造成机械、化学不完全燃烧备技术的不成熟阻碍了这项技术在我国的推广。随的热损失。针对上述问题,富氧燃烧技术是一个很着近年我国富氧制备技术的发展以及富氧燃烧技术好的解决办法。在部分工业炉窑中的成功应用,才得以逐渐向多领针对陶瓷烧成的燃烧技术,一般认为,助燃空气域推广。而在美国、日本、德国等发达国家已经大量中的氧气含量大于21%所采取
7、的燃烧技术,简称为采用此技术,效果显著。富氧燃烧技术。此技术多被用在有色金属的冶炼,1 富氧燃烧的特性收稿日期:2006-06-20;修回日期:2006-10-20111 氧气掺入量的计算基金项目:国家自然科学基金项目(50276017);广东省自然科学基金资助项目(04020035).假设燃烧空气中氧浓度为x,掺入氧气后空气作者简介:邓伟强(1979—),男,硕士研究生,研究方向为材料技术装备及计算机应用.浓度为y,则:12《工 业 炉》 第28卷 第6期 2006年11月21%y+1-y=x99
8、%,其NOx浓度也只是普通空气燃烧的7倍。若1-x不考虑过量空气,烟气量最多只能降低为普通空气得:y=(1)0.79燃烧的1/4左右。在陶瓷烧成中,随着氧浓度的增当燃烧空气中氧浓度为x时,则空气中:加,火焰温度的升高,促进了燃料更加完全反应,而纯氧=(1-x)∶(x-0.21)。窑炉的“死角”和料垛之间的紧密排布降低了烟气流112 发热量(或发热值)速,增加了高温烟气的滞留时间,也将有助于NO生[2]气体燃料的发热量公式如下:成的可逆反应进一步向生成NO的方向进行,导
