Кислородное сжигание топлива
В качестве окислителя при сжигании вместо атмосферного воздуха используется кислород, производимый на самом предприятии или закупаемый у внешнего поставщика (последний вариант имеет место чаще).
Экологические преимущества
С данным методом связаны различные преимущества:
- повышенное содержание кислорода приводит к увеличению температуры сгорания и количества тепла, передаваемого технологическому процессу, что способствует уменьшению доли несгоревшего (неполностью сгоревшего) топлива и повышению КПД с одновременным сокращением выбросов NOx;
- поскольку атмосферный воздух на 80% состоит из азота, переход к кислородному сжиганию приводит к соответствующему сокращению массового расхода подаваемых и отходящих газов;
- тот же фактор способствует сокращению выбросов NOx, поскольку количество азота в камере существенно снижается;
- сокращение массового расхода дымовых газов может привести к снижению требуемой мощности газоочистных систем (например, пылеулавливающего оборудования или систем очистки дымовых газов от NOx, если необходимость в таких системах сохраняется) и соответствующего энергопотребления;
- при производстве кислорода на самом предприятии образующийся азот может быть использован в производственном процессе, например, для перемешивания жидкостей или создания нейтральной атмосферы там, где окислительная атмосфера может привести к нежелательным реакциям (например, пирофорным реакциям в цветной металлургии);
- в перспективе пониженный объем отходящих газов (и повышенная концентрация CO2) может создать более благоприятные условия для улавливания и хранения CO2, а также, возможно, снижения соответствующих энергозатрат.
Воздействие на различные компоненты окружающей среды
Производство кислорода из атмосферного воздуха требует значительных энергозатрат, которые должны учитываться при любых энергетических расчетах.
В стекольной промышленности существует значительное разнообразие типов стекловаренных печей, видов стекла, а также уровней производительности. В некоторых условиях (например, по сравнению с регенеративными печами, в случае относительно небольших печей или при производстве специального стекла) переход к кислородному дутью может привести к повышению общего КПД процесса (с учетом энергозатрат на производство кислорода в пересчете на первичную энергию). Однако в других случаях энергозатраты на производство кислорода могут оказаться равными объемам энергосбережения за счет кислородного дутья или даже превысить их. Эта ситуация является типичной при сравнении общего КПД печей с кислородным дутьем с аналогичными характеристиками регенеративных печей с подковообразным пламенем (торцевыми горелками) при производстве больших объемов стеклянной тары. Ожидается, однако, что дальнейшее развитие технологии кислородного дутья в стекольной промышленности приведет к повышению КПД соответствующих печей. С финансовой точки зрения, затраты на закупку кислорода также не всегда окупаются за счет энергосбережения при эксплуатации печей.
Производственная информация
При использовании кислорода следует принимать во внимание дополнительные требования безопасности, поскольку с потоками чистого кислорода связан больший риск взрыва, чем с потоками обычного воздуха.
Необходимость дополнительных мер безопасности при использовании кислорода может быть связана и с тем, что кислородопроводы могут эксплуатироваться при очень низких температурах.
Применимость
Не является универсальным методом, широко применяемым во всех отраслях. В стекольной отрасли производители стремятся контролировать рабочую температуру в области горения стеклоплавильной печи, поддерживая ее на уровне, приемлемом для футеровки и одновременно обеспечивающем необходимое качество стекла. Как правило, переход на сжигание в кислородной атмосфере не означает повышения рабочей температуры печи (температуры футеровки или стекольной массы), но может способствовать улучшению условий теплопередачи. Кислородное сжигание требует более тщательного контроля рабочей температуры печи, но эта температура, как правило, не выше, чем в случае сжигания в атмосферном воздухе (лишь температура в сердцевине пламени может быть выше).
Экономические аспекты
Цены на кислород, закупаемый у внешних поставщиков, достаточно высоки, а собственное производство этого газа связано со значительным расходом электроэнергии. Капитальные затраты на установку воздухоразделительного оборудования также значительны и оказывают существенное влияние на экономическую эффективность сжигания в кислородной атмосфере.
Мотивы внедрения
Сокращение расхода дымовых газов позволяет устанавливать менее мощное газоочистное оборудование, в особенности установки по удалению оксидов азота. Однако эти соображения актуальны только для новых объектов, а также для тех существующих предприятий, где стоит вопрос об установке или замене газоочистного оборудования.
Строительная Корпорация Гефест
Гефест Девелопмент
Торговый дом Гефест
Инвестиционная компания Гефест
Управляющая компания Гефест (ЖКХ)