氧氣燃料燃燒及其在鋼鐵再加熱爐中的應用及ADEV氧分析儀使用
鋼鐵再加熱是一個對溫度均勻性要求極高的能源密集型過程。傳統上,換熱器用于預熱燃燒空氣以節約能源。然而,隨著技術的進步,富氧(O2)燃燒和再生式燃燒器逐漸成為主流,它們能夠提供比傳統換熱器更高的預熱空氣溫度。盡管如此,這些技術仍有其局限性,如設備老化、能源效率隨時間下降、高昂的維護成本以及氮氧化物排放的增加。
燃燒的三大要素是燃料、氧氣和足夠的點火能量。當燃料與氧氣能夠無阻礙地結合并發生反應時,燃燒效率達到*高。但在實際供熱過程中,除了燃燒效率,熱傳遞效率也是一個關鍵因素。氧氣燃料燃燒及其在鋼鐵再加熱爐中的應用及ADEV氧分析儀使用
普通空氣中含有氮氣(N2)和氬氣(Ar),這意味著在空氣-燃料燃燒中,部分燃料能量被用于加熱這些非燃燒氣體,導致能量損失。相比之下,全氧燃燒技術則能顯著減少這種能量浪費。
全氧燃燒主要用于金屬焊接和切割,尤其是鋼鐵行業,因為它能夠實現比空氣燃料火焰更高的溫度。近年來,全氧燃燒器技術被引入鋼鐵再加熱領域,成為一個**點。該技術的概念*早由亞伯拉罕在1982年提出,旨在產生富含二氧化碳(CO2)的煙氣。阿貢國家實驗室(ANL)也對此進行了深入研究,包括技術經濟評估和小規模試點研究。
全氧燃料燃燒是指使用工業級氧氣完全替代空氣作為燃燒氧化劑的方法。工業級氧氣通常以液態供應并汽化為氣體,或直接在現場生成。液態氧氣的純度通常超過99.99%,而現場生成的氧氣純度通常在90%至93%之間。使用現場生成的氧氣具有成本優勢,因為它無需液化和運輸,且在較低壓力下輸送,有助于減少電力消耗。在配備煉鋼空氣分離設備的綜合鋼鐵廠中,高純度氧氣(99.99%)可以通過管道直接從空氣分離廠輸送。
當使用工業級氧氣替代空氣時,可以消除氮氣的影響。這不僅提高了燃燒效率,還優化了熱傳遞效果。全氧燃燒對燃燒過程的影響是多方面的。首先,由于廢氣量的減少,熱效率得到顯著提高。其次,爐內大氣中二氧化碳和水的濃度增加,增強了輻射傳熱,從而提高了加熱速率。這些因素共同作用,節省了燃料消耗,降低了二氧化碳和氮氧化物的排放,如果燃料中含有硫,還能降低硫氧化物的排放。
與空氣燃燒相比,氧燃料燃燒在火焰溫度、點火延遲等方面表現出顯著差異。這些差異主要歸因于二氧化碳和氮氣之間的氣體特性不同。二氧化碳的分子量、熱容量和氧氣擴散率與氮氣有所不同,這些差異對熱傳導和燃燒反應動力學產生了影響。氧氣燃料燃燒及其在鋼鐵再加熱爐中的應用及ADEV氧分析儀使用
使用純氧燃料進行鋼鐵再加熱具有顯著優勢。首先,熱效率更高,可達80%,而空氣燃料的效率僅為40%至60%。其次,純氧燃料能夠提高加熱速率和生產效率,減少燃料消耗,使鋼鐵產品更快速地達到所需溫度。此外,純氧燃料還能提高溫度的均勻性,并減少對環境的影響。
使用ADEV G406MO氧純度分析儀鋼鐵再加熱爐中測量氧氣含量:
精度:G406MO氧純度分析儀的精度極高,能夠確保測量結果的準確性。其誤差范圍控制在滿量程的1%以下,這意味著無論測量何種濃度的氧氣,結果都極為接近真實值。
測量范圍:分析儀的測量范圍廣泛,能夠覆蓋從0%到100%的氧氣濃度。這意味著它可以應對多種不同場景和應用,無論是低濃度的氧氣環境還是高濃度的氧氣環境,都能夠得到準確的測量結果。
應用領域:G406MO氧純度分析儀廣泛應用于各種環境和使用場景。它不僅可以用于測量惰性氣體中的氧含量,還可以用于測量碳氫氣體、氦氣(He)、氫氣(H2)以及二氧化碳(CO2)中的氧含量。這使得它在工業、醫療、科研等領域都有廣泛的應用前景。
標定方法:為了確保分析儀的準確性,需要定期進行標定。G406MO氧純度分析儀的標定過程簡單可靠,它使用經過認證的標準氣體進行標定,標準氣體的濃度大約為80%量程或更高。這樣可以確保分析儀在不同濃度下的測量準確性。
溫度補償:分析儀內置溫度補償功能,能夠自動適應不同環境溫度,確保測量結果的穩定性。這一功能對于在不同環境下進行氧氣濃度測量非常重要,它可以消除由于溫度變化引起的測量誤差。
接口設計:G406MO氧純度分析儀配備了1/8”接頭,方便與其他設備或系統進行連接。這種標準化的接口設計使得分析儀在集成到現有系統或與其他設備連接時更加簡便和可靠。氧氣燃料燃燒及其在鋼鐵再加熱爐中的應用及ADEV氧分析儀使用
操作控制:分析儀的操作控制簡單直觀,它配備了旁邊的不銹鋼開關鍵、正面的功能鍵以及屏幕開關鍵。這些按鍵使得用戶可以輕松控制分析儀的開關、設置參數以及查看測量結果。
流量影響:分析儀的流量影響范圍在0.25-2.5 L/M之間,推薦流量為1 L/M。這意味著在不同的氣流速度下,分析儀都能夠保持穩定的測量性能。
壓力要求:分析儀的工作壓力范圍在0.2-1公斤之間,排空時則與大氣壓相同。這一壓力范圍適應了大多數應用場景的需求,使得分析儀在各種環境下都能夠正常工作。
電源供應:G406MO氧純度分析儀采用可充電電池供電,單次充電可持續使用60天。如果選擇使用內置泵,電池續航時間約為1天。這種長續航的電池設計使得分析儀在連續工作時無需頻繁更換電池,大大提高了使用便利性。
響應時間:分析儀的響應速度極快,90%滿量程的響應時間僅為10秒。這意味著它能夠迅速捕捉到氧氣濃度的變化,為用戶提供及時準確的測量結果。這一特性使得G406MO氧純度分析儀在需要快速響應的應用場景中表現出色,如工業過程控制、環境監測等。
總之,全氧燃燒技術為鋼鐵再加熱領域帶來了**性的變革。通過消除氮氣的影響,全氧燃燒不僅提高了燃燒效率和熱傳遞效果,還降低了能耗和污染物排放。隨著技術的不斷發展和完善,全氧燃燒有望在未來成為鋼鐵行業的主流加熱方式。氧氣燃料燃燒及其在鋼鐵再加熱爐中的應用及ADEV氧分析儀使用