纯氧燃烧与在空气中燃烧相比，具有很多的优点。
1.火焰温度高。甲烷、丙烷和重油在不同的氧浓度下火焰温度的变化可见，纯氧燃烧时，**高理论火焰温度均可达到2700℃以上。
常规燃烧的绝热温度一般可达1950℃，而纯氧燃烧温度可以达到2500℃，纯氧的燃烧特点是高温度，因而炉膛温度越高其节能效果越明显。 纯氧燃烧可以提高能源利用率火焰温度，增强辐射系数，从而增强燃烧强度，加大传热效率，提高热能的利用率。烟气中的CO2和和H2O增强了辐射的传热系数，这样烟气的辐射能力得到提高，同时也提高了烟气的换热效率。
2.纯氧燃烧为捕捉CO2提供了可能性，在纯氧燃烧的烟气中含有大量的CO2，由于纯氧燃烧产生的烟气中没有氮气， 主要是H2O和CO2，这使从烟气中收集CO2变的容易且经济。不考虑H2O的影响，其露点比CO2高很多，在低温情况下认为其为液态，纯氧时候，有利于CO2的吸收利用。
3.纯氧燃烧可以降低NOx的排放量，NOx的排放量。由于燃烧周围的氧气浓度相差不大，同时火焰的燃烧时间大于NOx的反应时间，因此，NOx 的产量主要与燃料的燃烧温度、N2及NOx的热平衡方程有关，与燃料的燃烧温度有关。燃烧气体中氮气的减少可以提高燃烧温度，但也容易导致高的NOx排放量。当炉内O2的浓度超过60%时，NOx的形成量便会减少，按照纯氧燃烧理论，NOx的排放量接近于零。
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