專利名稱：一種富氧助燃技術(shù)及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富氧助燃技術(shù)及其裝置。
背景技術(shù)：
早在上世紀(jì)八十年代初，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都投入了大量人力物力來(lái)研究富氧技術(shù)， 特別是日本，其通產(chǎn)省就資助組織了旭硝子等七家公司和研究所參加“富氧燃燒技術(shù)研究組”。由于能源緊張，日本先后有近二十家公司推出富氧裝置。日本曾在氣、油、煤為燃料的不同場(chǎng)合進(jìn)行了富氧應(yīng)用試驗(yàn)，得出如下結(jié)論用23%的富氧助燃可節(jié)能10-25%;用25% 的富氧助燃可節(jié)能20-40% ；用27%的富氧助燃則節(jié)能高達(dá)30-50%等。PSA富氧局部增氧助燃系統(tǒng)是局部增氧技術(shù)和助燃技術(shù)兩者的有機(jī)結(jié)合。局部富氧相對(duì)于整體增氧而言投資非常少，且富氧加在爐窯中最需要的地方，使燃料在此能充分及時(shí)完全地燃燒，從而供給產(chǎn)品盡可能多的有效熱量。局部增氧助燃技術(shù)所配富氧量?jī)H為所需空氣量的0. 5-15%，而原來(lái)爐窯的助燃風(fēng)量亦顯著下降。富氧助燃，不僅能降低燃料燃點(diǎn)，提高燃燒強(qiáng)度和燃燒效率，加快燃燒速度，獲得較好的熱傳導(dǎo)，從而節(jié)約能源；同時(shí)，由于溫度提高，有利于燃燒反應(yīng)完全，從而減少污染； 具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，通常一年內(nèi)就能收回全部投資。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，鍋爐設(shè)備已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)部門，成為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要熱工設(shè)備之一。從量大面廣的這個(gè)角度來(lái)看，除了電力行業(yè)以外的各行各業(yè)中運(yùn)行著的主要是中小型低壓鍋爐，全國(guó)目前計(jì)有50多萬(wàn)臺(tái)。由于我國(guó)是以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，燃煤鍋爐約占80%。他們的熱效率普遍較低，節(jié)能潛力很大，而且排放的大量煙塵和有害氣體，嚴(yán)重污染了環(huán)境。對(duì)于化石能源主要以燃燒利用為主，各類燃燒器發(fā)展以日臻成熟，從燃燒方式上提高燃料利用率以很難再有所作為，而從燃燒的反應(yīng)速率及燃燒程度上仍有很大節(jié)能潛力。一般的燃燒器均以空氣為助燃劑，其中占近80%的N2為燃燒的惰性氣體，對(duì)燃燒起鈍化和稀釋作用。如何能夠提高助燃劑的氧氣含量，成為了提高燃燒效率的一個(gè)關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種提高燃燒效率、節(jié)約能源、降低污染的富氧助燃技術(shù)及其裝置。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種富氧助燃技術(shù)工藝流程為空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過(guò)除塵、除油、干燥后，進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐，經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、左進(jìn)氣閥進(jìn)入左吸附塔，塔壓力升高，壓縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附，未吸附的氧氣穿過(guò)吸附床，經(jīng)過(guò)左產(chǎn)氣閥、氧氣產(chǎn)氣閥進(jìn)入氧氣儲(chǔ)罐，這個(gè)過(guò)程稱之為左吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。左吸過(guò)程結(jié)束后，左吸附塔與右吸附塔通過(guò)均壓閥連通，使兩塔壓力達(dá)到均衡，這個(gè)過(guò)程稱之為均壓，持續(xù)時(shí)間為3 5秒。均壓結(jié)束后，壓縮空氣經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、右進(jìn)氣閥進(jìn)入右吸附塔， 壓縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附，富集的氧氣經(jīng)過(guò)右產(chǎn)氣閥、氧氣產(chǎn)氣閥進(jìn)入氧氣儲(chǔ)罐，這個(gè)過(guò)程稱之為右吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。同時(shí)左吸附塔中沸石分子篩吸附的氧氣通過(guò)左排氣閥降壓釋放回大氣當(dāng)中，此過(guò)程稱之為解吸。反之左塔吸附時(shí)右塔同時(shí)也在解吸。 為使分子篩中降壓釋放出的氮?dú)馔耆欧诺酱髿庵?，氧氣通過(guò)一個(gè)常開(kāi)的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內(nèi)的氮?dú)獯党鑫剿?。這個(gè)過(guò)程稱之為反吹，它與解吸是同時(shí)進(jìn)行的。 右吸結(jié)束后，進(jìn)入均壓過(guò)程，再切換到左吸過(guò)程，一直循進(jìn)行下去，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氧氣；氧氣經(jīng)儲(chǔ)氣罐和混合器后達(dá)到所需純度；富氧助燃技術(shù)裝置為空壓機(jī)、空氣儲(chǔ)罐、高效除油器、空氣純化機(jī)、精密過(guò)濾器、活性碳吸附器、空氣緩沖罐、制氧吸附塔、氧氣工藝罐、儲(chǔ)氣罐I、鼓風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣罐II、混合器、 儲(chǔ)氣罐III依次連接構(gòu)成；整個(gè)裝置由PLC控制器和電磁閥來(lái)自動(dòng)控制。本發(fā)明能使火焰溫度大幅度提高，惰性成分的氮?dú)鉂舛却蟠蠼档?，富氧燃燒減少硫化物的排放，富氧助燃降低煙氣黑度，提高火焰溫度和黑度，加快燃燒速度，促進(jìn)燃燒完全，從而根治污染，降低燃料的燃點(diǎn)溫度和燃盡時(shí)間，減少燃燒后的煙氣量，增加熱量利用率。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本富氧助燃技術(shù)裝置為空壓機(jī)1、空氣儲(chǔ)罐2、高效除油器3、空氣純化機(jī)4、精密過(guò)濾器5、活性碳吸附器6、空氣緩沖罐7、制氧吸附塔8、氧氣工藝罐9、儲(chǔ)氣罐 110、鼓風(fēng)機(jī)11、儲(chǔ)氣罐1112、混合器13、儲(chǔ)氣罐III14依次連接構(gòu)成；整個(gè)裝置由PLC控制器和電磁閥來(lái)自動(dòng)控制。高效除油器是集旋風(fēng)分離、粗過(guò)濾、精過(guò)濾三級(jí)凈化于一體的過(guò)濾器，對(duì)壓縮空氣中的油水進(jìn)行直接堵截，通過(guò)旋風(fēng)分離、重力沉降、粗濾芯、精濾芯層層過(guò)濾，能更徹底地除壓縮空氣中的油、水、塵，經(jīng)過(guò)該過(guò)濾器的壓縮空氣過(guò)濾精度可達(dá)0. Ium, 殘油量小于O.OlPRii。為了避免壓縮空氣的二次污染，空氣純化機(jī)在制作過(guò)程中，空氣流經(jīng)部分采用噴塑處理；獨(dú)特氣流分離設(shè)計(jì)，排污更徹底。精密過(guò)濾器是新一代壓縮空氣過(guò)濾器，達(dá)到準(zhǔn)確去除壓縮空氣中的雜質(zhì)、油質(zhì)、液態(tài)水霧、異味的最高的凈化水平?？諝饩彌_罐能緩和管路壓力損失，平穩(wěn)制氧機(jī)切換時(shí)的供氣流量供氣壓力起到穩(wěn)定壓力和儲(chǔ)存空氣的作用；裝有壓力表、安全閥、排污口。本富氧助燃技術(shù)工藝流程為空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過(guò)除塵、除油、干燥后，進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐，經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、左進(jìn)氣閥進(jìn)入左吸附塔，塔壓力升高，壓縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附，未吸附的氧氣穿過(guò)吸附床，經(jīng)過(guò)左產(chǎn)氣閥、氧氣產(chǎn)氣閥進(jìn)入氧氣儲(chǔ)罐，這個(gè)過(guò)程稱之為左吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。左吸過(guò)程結(jié)束后，左吸附塔與右吸附塔通過(guò)均壓閥連通，使兩塔壓力達(dá)到均衡，這個(gè)過(guò)程稱之為均壓，持續(xù)時(shí)間為3 5秒。均壓結(jié)束后，壓縮空氣經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、右進(jìn)氣閥進(jìn)入右吸附塔，壓縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附，富集的氧氣經(jīng)過(guò)右產(chǎn)氣閥、氧氣產(chǎn)氣閥進(jìn)入氧氣儲(chǔ)罐，這個(gè)過(guò)程稱之為右吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。同時(shí)左吸附塔中沸石分子篩吸附的氧氣通過(guò)左排氣閥降壓釋放回大氣當(dāng)中，此過(guò)程稱之為解吸。反之左塔吸附時(shí)右塔同時(shí)也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氮?dú)馔耆欧诺酱髿庵?，氧氣通過(guò)一個(gè)常開(kāi)的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內(nèi)的氮?dú)獯党鑫剿?這個(gè)過(guò)程稱之為反吹，它與解吸是同時(shí)進(jìn)行的。右吸結(jié)束后，進(jìn)入均壓過(guò)程，再切換到左吸過(guò)程，一直循進(jìn)行下去，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氧氣；氧氣經(jīng)儲(chǔ)氣罐和混合器后達(dá)到所需純度30%。
權(quán)利要求
1.一種富氧助燃技術(shù)，其特征在于其工藝流程為空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過(guò)除塵、除油、干燥后，進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐，經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、左進(jìn)氣閥進(jìn)入左吸附塔，塔壓力升高，壓縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附，未吸附的氧氣穿過(guò)吸附床，經(jīng)過(guò)左產(chǎn)氣閥、氧氣產(chǎn)氣閥進(jìn)入氧氣儲(chǔ)罐，這個(gè)過(guò)程稱之為左吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。左吸過(guò)程結(jié)束后，左吸附塔與右吸附塔通過(guò)均壓閥連通，使兩塔壓力達(dá)到均衡，這個(gè)過(guò)程稱之為均壓，持續(xù)時(shí)間為3 5秒。均壓結(jié)束后，壓縮空氣經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、右進(jìn)氣閥進(jìn)入右吸附塔，壓縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附，富集的氧氣經(jīng)過(guò)右產(chǎn)氣閥、氧氣產(chǎn)氣閥進(jìn)入氧氣儲(chǔ)罐，這個(gè)過(guò)程稱之為右吸， 持續(xù)時(shí)間為幾十秒。同時(shí)左吸附塔中沸石分子篩吸附的氧氣通過(guò)左排氣閥降壓釋放回大氣當(dāng)中，此過(guò)程稱之為解吸。反之左塔吸附時(shí)右塔同時(shí)也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氮?dú)馔耆欧诺酱髿庵校鯕馔ㄟ^(guò)一個(gè)常開(kāi)的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內(nèi)的氮?dú)獯党鑫剿?。這個(gè)過(guò)程稱之為反吹，它與解吸是同時(shí)進(jìn)行的。右吸結(jié)束后，進(jìn)入均壓過(guò)程，再切換到左吸過(guò)程，一直循進(jìn)行下去，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氧氣；氧氣經(jīng)儲(chǔ)氣罐和混合器后達(dá)到所需純度。
2.如權(quán)利要求1所述的一種富氧助燃技術(shù)的裝置，其特征在于其裝置為空壓機(jī)、空氣儲(chǔ)罐、高效除油器、空氣純化機(jī)、精密過(guò)濾器、活性碳吸附器、空氣緩沖罐、制氧吸附塔、氧氣工藝罐、儲(chǔ)氣罐I、鼓風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣罐II、混合器、儲(chǔ)氣罐III依次連接構(gòu)成；整個(gè)裝置由PLC控制器和電磁閥來(lái)自動(dòng)控制。
全文摘要
一種富氧助燃技術(shù)及其裝置，其工藝流程為空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過(guò)除塵、除油、干燥后，進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐，經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、進(jìn)入吸附塔，連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氧氣；氧氣經(jīng)儲(chǔ)氣罐和混合器后達(dá)到所需純度30％。其裝置為空壓機(jī)、空氣儲(chǔ)罐、高效除油器、空氣純化機(jī)、精密過(guò)濾器、活性碳吸附器、空氣緩沖罐、制氧吸附塔、氧氣工藝罐、儲(chǔ)氣罐I、鼓風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣罐II、混合器、儲(chǔ)氣罐III依次連接構(gòu)成。本發(fā)明能使降低燃料的燃點(diǎn)溫度和燃盡時(shí)間，減少燃燒后的煙氣量，增加熱量利用率。
文檔編號(hào)C01B13/02GK102297446SQ20111027665
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者董平華 申請(qǐng)人:富陽(yáng)亨特氣體設(shè)備有限公司