一 、目前鋼鐵行業(yè)的用能大戶如燒結機火炬、鋼鐵包烘烤、廢鋼預熱、廢鋼熔煉等領域均采用空氣與燃料（天然氣、焦爐煤氣、混合煤氣、轉爐煤氣和高爐煤氣等）組織燃燒的技術，存在的突出缺點是：

1）燃燒火焰溫度低，工藝過程時間長；

2）火焰的剛度不足和火焰長度不夠，局部加熱空間內溫度場均勻性差；

3）煙氣氮氧化物含量高，大部分企業(yè)煙氣直接排放不達標或者增加脫氮工藝，增加了投入和維護成本；

4）每噸粗鋼熔煉的燃料消耗量大，能量利用率偏低，致使成本增加，企業(yè)利潤率降低；

5）煙氣排放量大，燃料燃燒效率低，煙氣余熱回收率低等，能量利用率低的同時對環(huán)境生態(tài)影響大。

（2）純氧燃燒技術特點

純氧燃燒是鋼鐵行業(yè)燃燒領域的又一次革命，與上述三個路徑的技術契合度高。富（純）氧燃燒是利用純氧氣或富氧空氣（氧氣含量大于21%）作為燃燒過程的助燃劑。純氧燃燒技術節(jié)能的基本原理可以從燃燒反應方程式清晰表達：

空氣助燃時：CH₄+2O₂+7.52N₂=CO₂+2H₂O+7.52N₂+熱量；

氧氣助燃時：CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O+熱量。

空氣中，O₂體積只占21%，N₂體積達到了79%。純氧燃燒減少了助燃介質中既不參加燃燒反應也不促進燃燒反應的N₂量，從而減少了煙氣中N₂帶走的熱量，達到節(jié)能的目的。

（1）可大幅提高低熱值燃料利用率

燃料與純氧燃燒由于沒有空氣中氮氣的參與，相對燃燒溫度更高，這樣可以提高更多低熱值燃料的利用率，如高爐煤氣等，低熱值的燃料的利用可以大幅節(jié)約成本。

（2）大幅降低NOx和碳排放

純氧與燃料燃燒，由于氧化劑中沒有了氮氣，所以在高溫燃燒過程中也不會產生氮氧化物，其次純氧燃燒溫度較高，在相同的排煙溫度下加熱受熱體所能提供的能量就越高，相對燃料消耗量也大大降低，減少向大氣中的碳排放。

（3）大幅提升節(jié)能率降低運營成本

表1  能量節(jié)約率核算表

（4）排煙量小，車間環(huán)境友好

純氧燃燒由于沒有了氮氣的參數(shù)，使得排煙量大幅下降，排煙量的下降也大大降低了廢煙氣對周圍生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。

（5）大幅提高供熱效率縮短工藝時間

純氧燃燒火焰溫度高，相對空氣助燃溫度提升約1000℃，熱輻射力強，在鋼包烘烤和鐵礦石燒結等多個領域可大幅縮短烘烤時間，提高工藝生產線的產能。

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