摘要：本文簡要闡述了富氧燃燒技術原理，參考早期理論研究，以及現有各行業執行經驗表明，富氧條件下氧氣濃度在30%左右有比較好的節能效果和經濟效益。在純氧條件下，節能效果更佳，能達到40%~60%。同時，還能大量減少尾氣和有害氣體排放，這在一些沒有還原氣氛要求的梭式窯或小型隧道窯上，具有很大的可行性。由于其需要加入大量的氧氣，在某些類型窯爐上經濟效益不夠明顯。當前由于陶瓷行業的產業競爭加大，以及環保要求日益增強，富氧燃燒可以在一定程度上解決大部分窯爐的節能減排要求。

　　關鍵詞：富氧燃燒；純氧燃燒；窯爐；節能減排；經濟效益

　　1背景

　　廣東陶瓷作為我國乃至世界建筑衛生陶瓷重地,是建筑衛生陶瓷生產、技術裝備及新產品研發的重要基地，也是我國陶瓷行業質量整體水平最高，產業鏈最完善的地區。但是，陶瓷生產企業的高污染、高能耗、高排放的三高特征，也在隨著我國日益強化環境保護的意識而逐漸受到限制。例如，在佛山的地區的很多陶瓷生產企業陸續遷移到了清遠、肇慶等地。

　　目前，廣東陶瓷生產企業絕大部分窯爐都采用煤氣發生爐制水煤氣作為燃料，隨著環保壓力不斷增加，逐漸有部分廠家開始改用天然氣這種更為清潔的燃料代替，并且這也是今后陶瓷行業的發展趨勢。但是，從經濟效益上看，省內天然氣價格高企，致使天然氣的使用成本約為水煤氣的2~3倍，這無疑使得陶瓷生產企業生產成本劇增，一定程度上削弱了企業的發展優勢。所以就燃料成本與環境保護問題，整個行業一直都在探索一個具有雙贏價值的道路。例如在窯爐的設計過程中，寬體窯設計、余熱回收等概念已經逐步推廣開來；在燃燒系統控制、節能噴槍技術也能達到一定節能效果；與此同時，富氧燃燒在陶瓷行業的技術應用也一直在探索當中。

　　2富氧燃燒技術在國內外各行業中的應用和研究

　　2.1富氧燃燒技術概念

　　顧名思義，富氧燃燒即是指在燃燒過程中，把氧氣的體積分數大于空氣中的21%氧氣含量的氣體作為助燃氣體的一種高效燃燒技術，當助燃氣體直接采用99%以上的工業純氧時，又叫做純氧燃燒。富氧燃燒技術可以增加燃燒火焰溫度、減少一次風抽送量，同時節約了燃料消耗、減少了尾氣排放。純氧氣和空氣助燃對比示意圖如圖1所示。

2.2純氧燃燒

本文以天然氣燃料為例：

（1）空氣助燃：CH4+2O2+8N2→CO2+2H2O+8N2；

（2）純氧助燃：CH4+2O2→CO2+2H2O。

以1體積天然氣做燃料燃燒，理論上需要10體積的空氣或者2體積的氧氣。同時，煙道排放尾氣分別為11體積和3體積。在這個過程中，若采用普通空氣助燃，8體積的氮氣進入窯爐并被加熱至爐溫，然后這些高溫氮氣又通過煙道排出，導致了大量的熱量浪費，同時若爐溫超過800℃,燃燒產生的NOX也大幅增加。