一、概述

　　通常空氣中氧的含量為20.93％、氮為78.1％及少量惰性氣體等，在昆明地區(qū)空氣中氧的含量約為20.8％,在燃燒過程中只占有空氣總量的1／5左右的氧參與燃燒，而占空氣總量約4／5的氮和其他惰性氣體非但不助燃，反而將隨煙氣帶走大量的熱能。人們把含氧量大于20.93％的空氣叫做富氧空氣。富氧空氣參與燃燒給燃燒提供了足夠的氧氣，使可燃物充分燃燒，減少了固體不完

　　目前富氧可以通過深冷分離法、變壓吸附法及膜分離法獲得。膜法富氧技術(shù)是近年發(fā)展的非常適合各種鍋爐、窖爐做助燃用途的高新技術(shù)，它具有流程簡單、體積小、自身能耗低、使用壽命長、投資較少等特點，被工業(yè)發(fā)達(dá)國家稱之為“資源的創(chuàng)造性技術(shù)”。

　　二、膜法富氧原理

　　膜法富氧是利用空氣中各組分透過富氧膜時的滲透速率不同，在壓力差驅(qū)使下，使空氣中的氧氣優(yōu)先通過而得到富氧空氣。膜法富氧助燃系統(tǒng)包括空氣過濾器、鼓風(fēng)機、富氧膜組件、水環(huán)真空泵、真空表、調(diào)節(jié)閥、氣水分離器、除濕增壓電控系統(tǒng)、富氧預(yù)熱器和噴嘴。

　　三、富氧燃燒分析

　　助燃空氣中氧濃度越高，燃料燃燒越完全，但富氧濃度太高，會導(dǎo)致火焰溫度太高而降低爐膛受熱面的壽命，同時制氧投資等費用增高，綜合效益反而下降，因此國內(nèi)外研究均表明，助燃空氣富氧濃度一般在26～30％時為最佳。

　　1、據(jù)測試氧含量增加4－5%，火焰溫度可升高200－300℃。火焰溫度的升高，促進(jìn)整個爐膛溫度的上升，爐堂受熱物質(zhì)更容易獲得熱量，熱效率大幅提高。

　　2、燃料在空氣中燃燒與在純氧中的燃燒速度相差甚大，如氫氣在空氣中的燃燒速度最大為280cm/s，在純氧中為1175cm/s，是在空氣中的4.2倍，天然氣則高達(dá)10.7倍。富氧助燃，可以使燃燒強度提高、燃燒速度加快，從而獲得較好的熱傳導(dǎo)，使燃料燃燒的更完全。

　　3、燃料的燃點溫度不是一個常數(shù)，它與燃燒狀況、受熱速度、富氧用量、環(huán)境溫度等密切相關(guān)，如CO在空氣中為609℃，在純氧中僅388℃，所以用富氧助燃能降低燃料燃點，提高火焰強度、減小火焰尺寸、增加釋放熱量等。

　　4、用普通空氣助燃，約五分之四的氮氣不但不參與助燃，還要帶走大量的熱量。一般氧濃度每增加1%，煙氣量約下降2～4.5%，從而能提高燃燒效率。

　　5、如用普通空氣助燃，當(dāng)爐膛溫度為1300℃時，其可利用的熱量為42％；而用26％的富氧空氣助燃時，可利用熱量為56％，熱量利用率可增加14％。

　　6、排煙溫度每降低12－15℃,可降低排煙熱損失約1%,用富氧代替空氣助燃，可減少一次風(fēng)量，降低了空氣的過剩系數(shù)，減少了排煙量降低了排煙熱損失。

　　四、鍋爐熱效率分析

　　1、鍋爐熱效率提高：

　　公式： η2=100-∑q=〔q2+q3+q4+q5+q6〕

　　式中： η2—鍋爐反平衡熱效率        　　      %

　　　　　　q2—排煙熱損失                         %

　　　　　　q3—氣體不完全燃燒熱損失               %

　　　　　　q4—固體不完全燃燒熱損失               %

　　　　　　q5—散熱損失                           %

　　　　　　q6—灰渣物理熱損失                     %

　　從鍋爐熱平衡熱效率公式中可看出，鍋爐熱效率的高低取決于它的五種熱損失的大小，分別是1、排煙損失q2，2、氣體不完全燃燒熱損失q3，3、固體不完全燃燒熱損失q4，4、散熱損失q5，5、灰渣物理熱損失q6。其中排煙損失q2和固體不完全燃燒熱損失q4，是正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐熱損失的最大兩項，它們之和占總損失的80%以上。

　　2、排煙熱損失q2

　　從公式中可看出，排煙熱損失q2的大小，取決于排煙溫度的高低和排出煙氣量的大小，改造后的富氧燃燒鍋爐，可減少一次風(fēng)的風(fēng)量，使過剩空氣系數(shù)合理，這樣就能減少煙氣的大量排出。煙氣帶走的熱量就大大的降低，排煙熱損失就小。