富氧燃烧是一项高效节能的燃烧技术，不仅能提高燃料利用率，又能够有效降低燃烧后各种排放物的有害程度。将富氧燃烧技术应用在燃煤气锅炉中，可提高燃料的利用率，使有限的钢厂煤气转化为更多的电能。同时，富氧燃烧技术的应用，可以缩减企业投资成本。
1 富氧燃烧简介
富氧燃烧的概念在 1981年由 Homne 和 Steinburg 提出，并得到美国阿贡国家实验室的验证。简单来讲，富氧燃烧是指采用含氧浓度比常规空气（含氧21%）更高的富氧空气或纯氧作为助燃气休，是一项高效节能的燃烧技术。鉴于我国能源利用量及污染物排放年年攀升，深入研究能源高效洁净化利用，开发高效、洁净的燃烧发电技术，是保障国民经济持续健康快速发展和保护环境的迫切需要。富氧燃烧不仅能提高燃料利用率，又能够有效降低燃烧后各种排放物的有害程度，对于节能减排有很好的应用前景。
与用普通空气燃烧相比，富氧燃烧主要有以下优点。
1）提高火焰温度和黑度，降低燃料的燃点温度，促进燃烧完全。
2）降低过量空气系数，减少燃烧后的烟气量。
3）有效降低NO的生成量。
4）有效减少烟气量，简化了烟气处理系统。
5）既适合新建锅炉，又适合旧锅炉的改造。
2 富氧燃烧在燃煤气锅炉中的应用研究
近几年，小容量高参数的煤气发电项目在全国各地大小钢厂中如雨后春笋般出现，煤气发电本身就是对钢厂在各生产工艺流程中的废气进行回收利用，如果能将富氧燃烧技术应用于燃煤气锅炉，对于能源的再利用将起到锦上添花的效果。
2.1 富氧燃烧工沉下理论燃烧温度的影响
辐射换热是锅炉换热的主要方式之一，烟气中起辐射作用的主要是三原子气体，原子气体几乎没有辐射能力。所以在常规空气助燃的情况下，无辐射能力的氮气所占比例很高，因此烟气黑度较低，影响了烟气对锅炉受热面的辐射换热。如采用富氧空气来助燃，烟气中的氮气份额大大除低、故火焰温度和黑度会大幅提高。另外，富氧燃烧会提高火焰的燃烧强度，加快燃烧速度，获得更好的传热效果，有利干点料反应完全。
表1是燃煤气钠炉富氧燃烧改造的计算数据，可以看出随着助燃空气中含氧量的增加，理论燃烧温度随之升高;含氧量为30%空气助燃时，理论燃烧温度比常规空气助燃时提高了211℃，但当采用35%富氧空气助燃时，由于烟气再循环比例提高，导致理论燃烧温度下降，表明助燃空气中的含氧量并非越高越好，实际应用中当选取合理的富氧比例。
2.4富氧燃烧过程中气体浓度的监测
在工业过程中，企业对氧气含量的监测十分重视，一般会采用实时监测的气体浓度监测设备防患于未然。在富氧燃烧工艺中的应用气体监测设备的目的是主要为了提高燃烧效率节约成本，在烟气排出口会安装烟气监测系统来监测排放气体是否达到国家要求的排放标准。气体监测设备对工业工艺具有很大的指导意义。
3 结语
从对该项目钢厂煤气炉的改造研究来看，采用富氧燃烧将有效提高钢炉的热效率，节约燃料消耗量，或者提高锅炉蒸发量，从而提高燃料的利用率，为企业创造更高的经济价值。如果在新建锅炉项目中按采用富氧燃烧来设计，由于烟气量大幅缩小，锅炉受热面的布置可以更加紧凑，将大大降低钢材消耗。