專利名稱：工業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及提高工業(yè)鍋爐燃燒效率的裝置，尤其涉及エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合。
背景技術：
當前我國的經濟建設迅速發(fā)展，同時伴隨著不可再生資源消耗的迅猛增長。資源的需求和消耗呈膨脹式增長，雖然我國經濟建設處于良好的發(fā)展態(tài)度，但能源在不斷告急，環(huán)境不斷告急，這已成為國家經濟安全的一個戰(zhàn)略問題。同時我國基礎エ業(yè)中的許多行業(yè)，其萬元產值的消耗(原材料、燃料、電、水)是發(fā)達國家的4-10倍，因此各種先進的生產技術、有效的節(jié)能エ藝措施、清潔的生產エ藝均是許多エ業(yè)行業(yè)所需要的，也是國家大力提倡和扶植的。
由于近幾年能源需求的快速增長，也造成燃油、煤炭價格的不斷攀折，這給燃料消耗大戶的行業(yè)造成和大的壓力，如玻璃行業(yè)的馬蹄焰窯爐、玻璃池窯、大型橫火焰池窯等所用燃料多為重油，僅燃料重油的價格就占了企業(yè)生產成本的30%-50%;又如電カ行業(yè)近幾年節(jié)能降耗呼聲也漸高，據業(yè)內專家分析論證，電カ行業(yè)的蒸汽鍋爐平均熱效率85%，在此基礎上如果能進ー步提高鍋爐的熱效率，則可達到節(jié)能3% -6%以上；而在我國化肥行業(yè)的多數(shù)小化肥企業(yè)中，用來以煤造氣的汽化爐規(guī)格主要為0 2400和0 3600，氣化劑主要為空氣和水蒸氣，降低生產成本最有效的途徑在于大幅提高造氣能力；此外，我國冶金行業(yè)生鐵產量近2億噸，每噸鐵冶煉生產需消耗優(yōu)質焦碳近500千克，攻關高爐噴煤技木，不斷提高噴煤量的同時不斷降低焦比是節(jié)能降耗的主要途徑。針對上述情況，目前エ業(yè)鍋爐中已開始使用富氧助燃技術以達到節(jié)能降耗的目標，如在化肥行業(yè)，用富氧空氣替代空氣作為氣化劑，即用48% -52%氧濃度代替空氣，實現(xiàn)造氣爐的連續(xù)造氣，產氣能力可提高一倍，但其必須對現(xiàn)有的造氣爐進行大幅度改造，制氧設備造價過聞；又如在冶金行業(yè)，聞爐煉鐵助燃風氧濃度甸提聞一個百分點相當于提聞70°C風溫，以低價的煤炭部分替代高價格的焦碳，其經濟效益十分顯著，而目前大型鋼鐵企業(yè)高爐富氧噴煤運行的制氧設備均采用深冷法設備制氧，同樣存在制氧設備造價過高等問題；其他ー些使用富氧助燃技術的也多采用整體增氧助燃エ藝，即全部助燃風量都采用富氧空氣，同樣存在必須耗費巨資、生產成本太高等問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有エ業(yè)鍋爐中采用富氧助燃エ藝時存在的制氧設備造價過高、生產成本太高等缺陷而提供一種在獲得與整體增氧等效的同時使用的富氧空氣流用量僅為總助燃風量的0. 5 10%的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，該設備節(jié)能環(huán)保效益顯著，設備造價較低，總投資較少。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，包括依次相連的過濾器I、通風機2、膜裝置3、真空泵4、氣水分離系統(tǒng)5、脫濕系統(tǒng)6、穩(wěn)壓系統(tǒng)7、預熱系統(tǒng)8和富氧噴嘴9，還包括與所述過濾器I、通風機2、真空泵4、氣水分離系統(tǒng)5、預熱系統(tǒng)8和富氧噴嘴9分別相連的控制調節(jié)報警系統(tǒng)10。所述膜裝置3包括空氣均配箱、卷式膜組件、真空均分器和外売。所述卷式膜組件由多張膜片11、氣體導流網12和集氣管13構成。所述真空泵4與調節(jié)閥、真空止回閥、真空表和水循環(huán)控制組成真空系統(tǒng)。所述氣水分離系統(tǒng)5、脫濕系統(tǒng)6、穩(wěn)壓系統(tǒng)7是一個由L型多孔氣體混合器、水位調節(jié)顯示器、除霧罩、百葉擋板、進水脫濕箱和水位自動控制報警器和排污閥等組成的整體結構。所述預熱系統(tǒng)8采用耐熱鋼管。所述富氧噴嘴9采用特制的耐熱鋼管或高溫金屬軟管。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下I、本發(fā)明的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合采用膜法富氧局部增氧助燃技術，克服整體增氧助燃エ藝(全部助燃風量都采用富氧空氣)必須耗費巨資等缺點，采取局部增氧集成エ藝即使用膜法富氧技術得到的氧含量在28 32%、用量僅為總助燃風量的
0.5 10%的富氧空氣流，采用獨特的噴嘴噴射技木，確保不與普通空氣流混合的條件下，高速進入燃料燃燒區(qū)這一局部，獲得與整體增氧相同的效果，將富氧應加在最需氧的地方，使燃料在此能用最少的氧氣來充分及時完全地燃燒，節(jié)能環(huán)保效益顯著。2、本發(fā)明的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合中僅通風機、真空泵和管道泵需日常維護，其它均免維護，設備簡單、造價低、總投資少。3、整個系統(tǒng)均處于監(jiān)控之中，出現(xiàn)問題會立刻報警，得以及時解決問題，系統(tǒng)安
全、穩(wěn)定、可靠。


圖I本發(fā)明的結構示意圖；圖2本發(fā)明膜裝置中卷式膜組件的結構示意圖；其中1、過濾器，2、通風機，3、膜裝置，4、真空泵，5、氣水分離系統(tǒng)，6、脫濕系統(tǒng)，7、穩(wěn)壓系統(tǒng)，8、預熱系統(tǒng)，9、富氧噴嘴，10、控制調節(jié)報警系統(tǒng)，11、膜片，12、氣體導流網，13、
集氣管。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。如圖I所示エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，包括依次相連的過濾器I、通風機2、膜裝置3、真空泵4、氣水分離系統(tǒng)5、脫濕系統(tǒng)6、穩(wěn)壓系統(tǒng)7、預熱系統(tǒng)8和富氧噴嘴9，還包括與所述過濾器I、通風機2、真空泵4、氣水分離系統(tǒng)5、預熱系統(tǒng)8和富氧噴嘴9分別相連的控制調節(jié)報警系統(tǒng)10。所述膜裝置3包括空氣均配箱、卷式膜組件、真空均分器和外売。所述卷式膜組件選用硅橡膠和與其相配伍的高分子材料，經特殊エ藝加工而成，它可以將空氣中的氧從21%富集到30%，且具有超高氣體透量(與玻璃態(tài)高分子膜相比)，単位面積/単位時間/單位壓力可產富氧(30%)lNm3/m2*h*bar，與深冷法制氧和變壓吸附法制氧(折合成相同濃度)相比，這種膜法的制氧成本最低。所述卷式膜組件結構示意圖如圖2所示，由多張膜片11、氣體導流網12和集氣管13構成。卷式膜組件進氣端集中并密封于高壓風箱中，風箱由高壓風機供給空氣；膜組件的中心集氣管集中并與真空泵4相連，富氧空氣由真空泵4提取和送出。所述真空泵4與調節(jié)閥、真空止回閥、真空表和水循環(huán)控制組成真空系統(tǒng)。所述氣水分離系統(tǒng)5、脫濕系統(tǒng)6、穩(wěn)壓系統(tǒng)7是一個由L型多孔氣體混合器、水位調節(jié)顯示器、除霧罩、百葉擋板、進水脫濕箱和水位自動控制報警器和排污閥等組成的整體結構。所述預熱系統(tǒng)8采用耐熱鋼管。所述富氧噴嘴9采用特制的耐熱鋼管或高溫金屬軟管。 所述過濾器I根據通風量選取，有關指標為>0.5ii的灰塵除去率大于99.9%，阻力< 0. 3KPa，當阻カ大于0. 3KPa時由所述控制調節(jié)報警系統(tǒng)10自動報警。所述通風機2全壓為2_5KPa，風量約為富氧空氣量的7_10倍。實施例I :將上述的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合運用在化肥行業(yè)的年產5萬噸合成氨造氣爐上(膜裝置3的卷式膜組件可以將空氣中的氧從21 %富集到30 %，運用在該造氣爐上富氧濃度為24. 22%),結果如下表所示

計算內容單位原有生產數(shù)富氧氣化數(shù)比較結果
噸煤空氣消耗量N m3/t 2007.251740.6(266.7)
吹風氣生成量N m3/t 2078.281728.8(319.5)
吹風時消耗碳量Kg/t 242. 71201.90(40.82)
吹風氣帶出細灰中碳的損失量KgTt 33. 5032. 52(0. 98)
灰渣中損失碳量Kg/t 17.6617.42(0.24)
制氣量N m3/t 2605.042813.2208.2
噸煤氧氣消耗量N m3/t 421. 52421. 520.00
加氮空氣消耗量N m3/t 699.07786.9887.91
噸煤加氮空氣中氧的消耗量NmVt 180. 33190.5910.25
噸氨原料煤耗量T/T 1.228I. I-0.091
每年原料煤耗量T/a 57801.257801.20.00
空氣中氧含量％2124.223，22 '
權利要求
1.エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，包括依次相連的過濾器(I)、通風機(2)、膜裝置(3)、真空泵(4)、氣水分離系統(tǒng)(5)、脫濕系統(tǒng)(6)、穩(wěn)壓系統(tǒng)(7)、預熱系統(tǒng)(8)和富氧噴嘴(9)，其特征在干還包括與所述過濾器(I)、通風機(2)、真空泵(4)、氣水分離系統(tǒng)(5)、預熱系統(tǒng)⑶和富氧噴嘴(9)分別相連的控制調節(jié)報警系統(tǒng)(10)。
2.根據權利要求I所述的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，其特征在于所述膜裝置(3)包括空氣均配箱、卷式膜組件、真空均分器和外売。
3.根據權利要求2所述的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，其特征在于所述卷 式膜組件由多張膜片(11)、氣體導流網(12)和集氣管(13)構成。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，其特征在干所述真空泵(4)與調節(jié)閥、真空止回閥、真空表和水循環(huán)控制組成真空系統(tǒng)。
5.根據權利要求I至3中任一項所述的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，其特征在于所述氣水分離系統(tǒng)(5)、脫濕系統(tǒng)(6)、穩(wěn)壓系統(tǒng)(7)是ー個由L型多孔氣體混合器、水位調節(jié)顯示器、除霧罩、百葉擋板、進水脫濕箱和水位自動控制報警器和排污閥等組成的整體結構。
6.根據權利要求I至3中任一項所述的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，其特征在于所述預熱系統(tǒng)(8)采用耐熱鋼管。
7.根據權利要求I至3中任一項所述的エ業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，其特征在于所述富氧噴嘴(9)采用特制的耐熱鋼管或高溫金屬軟管。
全文摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)鍋爐富氧助燃沸騰燃燒設備組合，包括依次相連的過濾器(1)、通風機(2)、膜裝置(3)、真空泵(4)、氣水分離系統(tǒng)(5)、脫濕系統(tǒng)(6)、穩(wěn)壓系統(tǒng)(7)、預熱系統(tǒng)(8)、富氧噴嘴(9)以及與所述過濾器(1)、通風機(2)、真空泵(4)、氣水分離系統(tǒng)(5)、預熱系統(tǒng)(8)和富氧噴嘴(9)分別相連的控制調節(jié)報警系統(tǒng)(10)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在獲得與整體增氧等效的同時使用的富氧空氣流用量僅為總助燃風量的0.5～10％，節(jié)能環(huán)保效益顯著，設備造價低，總投資少。
文檔編號F23L7/00GK102767840SQ201110115020
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權日2011年5月3日
發(fā)明者孫超, 李建勝 申請人:安徽中企能源管理有限公司