在能源领域中，化石燃料的燃烧依然是全球能量供应的主要来源，占据总能量消耗的八成以上。我国由于资源相对匮乏，合理利用燃烧技术实现节能就显得尤为重要。
富氧燃烧技术，利用比通常空气含氧浓度更高的富氧空气进行燃烧，是一项高效的节能技术。该技术在玻璃工业、冶金工业及热能工程等领域已有广泛应用。此项技术不仅能降低燃点、促进完全燃烧，而且可以增加火焰温度、降低烟气量并提高热量利用率。其技术也获得了发达的赞誉，被称为“资源创新性技术”。
一、富氧燃烧的独特之处
与传统的使用普通空气助燃的燃烧方式相比，富氧燃烧具有以下显著特点：
1. 火焰温度的显著提升
由于富氧燃烧中氮气等非参与燃烧的气体含量减少，它们吸收的热量比普通燃烧时少，从而使得火焰温度相对更高。燃料在富氧环境中的火焰温度明显高于在空气中的。
2. 火焰辐射能力的增强
由于富氧空气中氮气浓度的降低，燃烧产物中CO2和H2O等三原子气体的浓度增加。这些三原子和多原子气体具有辐射能力，因此随着助燃空气中氧气浓度的增加，火焰的辐射能力也相应增强，有利于强化对工件的传热并缩短加热时间。
3. 燃料燃烧速度的加快与完全性
富氧燃烧能显著提高燃料的燃烧速度与完全性。例如，氢气在纯氧中的燃烧速度是空气中的数倍。这不仅提高了燃烧强度，缩短了火焰长度，同时也促进了反应的完全性。
4. 烟气量与排烟热损失的减少
通过使用富氧空气代替普通空气助燃，可以降低过量空气系数并减少排烟体积。这有助于减少排烟热损失并实现节能。
二、富氧燃烧的不同方法
富氧燃烧包括多种强化燃烧方法，如空气增氧燃烧、全氧燃烧以及空气-氧气双助燃剂法等。
1. 空气增氧燃烧法通过向助燃空气中注入氧气来提高其含氧浓度，此法简便且常规的空气助燃燃烧器即可适用。
2. 全氧燃烧法使用高纯氧气替代助燃空气，其强化加热的能力最高但成本也相对较高。
三、制氧技术的探讨
实现富氧燃烧的关键在于获取富氧空气或纯氧。目前工业上制取氧气的主要方法有深冷法、变压吸附法及膜法等。
深冷法虽然投资大、成本高，但适用于大规模制氧。而富氧燃烧所需氧气量相对较小，因此该方法并不适合用于富氧燃烧。
相比之下，变压吸附法制氧流程简单、运行可靠且投资较小。膜法制氧则具有较低的生产成本。
四、经济性分析与应用前景
以某锻造加热炉为例，粗略分析改造为富氧燃烧的投资回收期。经过计算，对于该规模的加热炉，采用富氧燃烧技术后能够显著节省能源消耗。在考虑到设备投资和维护成本后，预计在相对较短的时间内可以实现投资回收。
五、结语
随着技术的进步和成本的降低，富氧燃烧技术及其制氧技术将在更多领域得到应用。这不仅有助于提高能源利用效率、减少环境污染，同时也为工业生产和经济发展提供了新的动力。
参考文献：
[1] 相关研究文献和资料