解决方案-富氧燃烧-全氧燃烧-富氧侧吹-高炉富氧-北京北大先锋科技股份有限公司

SOLUTIONS

富氧/全氧燃烧

市场需求

富氧燃烧是以氧体积含量超21%的富氧空气作为助燃气体的一种高效强化燃烧技术。富氧燃烧可以显著提高燃烧效率和火焰温度，降低燃料的燃点，加快燃烧反应速度，进而节约一次能源；富氧燃烧可以促进燃烧完全，减少燃烧后的烟气量，提高热量利用率，降低过量空气系数，减少有害物质生成，有利于二氧化碳捕集。随着燃烧技术的进步和氧气成本的降低，富氧燃烧技术在钢铁冶炼、有色冶炼、工业窑炉、热能工程、环保等领域得到越来越广泛的应用。

技术特点

富氧空气的制备途径有三种：一是深冷法制得99.6%浓度的氧气后与普通空气混合；二是变压吸附法直接制得80%~94%的富氧；三是通过膜法直接制得30%左右的富氧。其中变压吸附制氧在工业制备富氧领域中发展最为迅速，其在富氧燃烧过程中呈现如下特点：

节能效果显著

变压吸附富氧燃烧能大幅提高燃烧热效率，节能效果显著，如在玻璃行业中平均天然气使用量可节约20%-40%，在高炉冶炼过程中，富氧率每增加1%，燃烧温度可以提高40~50摄氏度，可增加喷煤比20~30kg/t，煤气发热值提高3.4%，增产铁水4%左右。

应用范围广

变压吸附制氧及富氧燃烧技术应用范围广泛，已在高炉炼铁、电炉炼钢、轧钢加热炉、铜冶炼、铅锌冶炼、镍冶炼、再生铅冶炼、再生铜冶炼、玻璃纤维窑炉、玻璃窑炉、水泥窑炉、回转窑、造气炉、锅炉、热风炉等领域都有成功应用。

氧气成本低

在富氧燃烧技术中，氧气的制备成本对于整个项目的经济性有着重要影响，以5000Nm³/h的氧气装置为例，若每Nm³的氧气成本可以节约0.2元，则每小时可以节约1000元，每年按100%开工率可节约876万元。在三种氧气制备方式中，变压吸附的氧气成本最低，约为0.3kwh/Nm³。

操作简单，调节方便

变压吸附制氧技术自动化程度高，操作简单，可以实现无人值守，同时，负荷调节非常方便，单套机组即可实现50%~100%的即时调节，非常适宜根据订单或者生产计划进行氧气量的调整，从而获得更佳的经济效益。

应用场景

北大先锋作为变压吸附制氧领域的领军企业，已为各工业领域建设了超过300套变压吸附制氧装置，助力用户核心竞争能力进一步提升，得到用户的广泛赞誉和好评，常见的应用场景介绍如下：

高炉富氧

在长流程钢铁企业中，越来越多的钢铁企业选择变压吸附制氧为高炉提供富氧。一是因为炼铁所需的氧气为富氧而不是纯氧，变压吸附和空气混合后可满足要求；二是变压吸附制氧成本较低；三是开停机和负荷调节方便，作为全厂用氧调节的辅助手段，减少氧气放散。北大先锋拥有成熟的变压吸附制氧技术、独特结构与工艺的机前混氧系统，已为50余家钢铁企业配置变压吸附制氧设备及机前富氧整体解决方案。

有色冶炼/再生金属冶炼

在有色金属冶炼过程中采用富氧空气代替普通空气助燃，是强化生产、降低能耗和增加经济效益的重大技术措施。北大先锋变压吸附制氧技术可为铜、铅、镍、锌、锡、黄金等有色金属冶炼提供稳定、可靠的氧气来源，促进富氧助燃工艺节能优化，为用户提供多个“调节挡位”的变压吸附制氧装置，大幅降低用氧成本，配套的炉型涵盖底吹炉、侧吹炉、顶吹炉等。北大先锋已为有色冶金行业建设VPSA制氧装置40余套。

玻璃窑炉/玻纤窑炉

富氧燃烧技术是玻璃/玻纤窑炉的节能降耗的有效措施，随着制氧成本逐步降低，由氧气+燃料组成的富氧/全氧燃烧技术在玻璃熔窑中逐渐取代由空气、燃料组成的常规燃烧方式。北大先锋VPSA制氧技术可以为玻璃/玻纤窑炉的全氧（富氧）燃烧工段提供稳定可靠的氧气供应，考虑到窑炉对于氧气供应稳定性和持续性的较高要求，北大先锋可以为工业窑炉用户提供设备租赁或运维服务等合作模式，保证用户用氧安全和稳定。

水泥窑炉

全氧燃烧技术被认为是水泥行业实现有效碳捕集最经济的技术方案。工艺路线为：利用富氧和系统循环的高浓度CO₂烟气混合作为助燃空气，使燃料充分燃烧并在预热器出口获得CO₂浓度超75%的烟气，后续再采用变压吸附技术捕集提纯二氧化碳，二氧化碳可用于矿化养护、改性材料，亦可进行捕集及封存利用。基于碳减排目标的全氧燃烧技术在水泥生产过程具有巨大的市场应用潜力。

新能源行业

北大先锋富氧燃烧技术在新能源领域的应用包括三方面：一是用于红土镍矿富氧侧吹炉冶炼高冰镍，该工艺具有成本低、镍铁品位控制灵活、热利用率高、对燃料要求低等优势；二是用于高镍三元正极材料的煅烧工序，可稳定提供93%纯度以上的氧气，同时还具备快速启停机及自适应负荷调整功能，减少放散并有效降低生产成本；三是将氧气产品用作锂电池极片生产工艺中的保护气。

垃圾焚烧

垃圾焚烧富氧助燃的应用原理为将空气中的氧气富集，使氧含量达到25%-30%，将富氧气体以二次风的方式送入焚烧炉，可增加炉内整体或局部氧气含量，减少炉内整体空气过剩系数。同时，富氧的增加可以提高着火的条件，使燃烧完全，灰渣熔融，减容到近于零，从而保证二噁英等有毒有机气体在高温下完全分解燃烧。因此，垃圾焚烧领域采用北大先锋富氧助燃技术，不仅节能降耗，且环保效益显著。