Page 46 - 国外钢铁技术信息内参（2024年4月）

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CH4 + 2O2 + 7.6N2 → 2H2O + CO2 + 7.6N2
氧燃料燃烧是用纯氧替代空气作为燃料燃烧的过程：

CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2 ᇏݓࣁඋ࿐߶
由于空气中氮成分未被加热，燃料消耗降低，可能形成更高的火焰温度。
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从通常以天然气和空气为燃料的设备过渡至全氧燃烧，可节约 10-50%的燃料，

具体取决于设备当前的运行情况（对于钢包预热装置来说，天然气耗量可减少

50%），从而减少 CO2 的排放。而引入氢气作为燃料将意味着会进一步减少

CO2排放，使实现零排放目标成为可能。 ᇏݓࣁඋ࿐߶

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图 1. 燃烧空气与氧气的比较，天然气与氢气燃料的比较

全氧燃烧相对于空气燃烧的一个主要优势是可减少 NOx（氮氧化物、NO

和 NO2）总排放。NOx 生成机理主要有三个：热力型 NOx（也称为 Zeldovich

NOx），燃料型 NOx 和快速型 NOx。热力型 NOx 是指燃烧用空气中的氮气在高
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温下氧化而生成的氮氧化物。
N2 + O→NO + N

N + O2→NO + O
N + OH→NO + H

当氮元素与燃料发生化学键合时，基本上所有氮都会在废气中转化为 NOx，

并被确定为燃料型 NOx。由于天然气中不含有与燃料结合的氮，该生成机理与

大部分短流程钢厂的炼钢设备不相关。在燃烧的最初阶段，大气中氮气与燃烧
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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