一種膜法局部富氧助燃系統，包括：過濾器、通風機、富氧膜裝置、水環式真空泵、氣水分離裝置、脫濕裝置、增壓穩壓裝置、初步預熱裝置、預熱裝置和特定結構的富氧燃燒器，空氣經過濾器過濾后進通風機，然后經富氧膜裝置分離，富氧空氣經水環式真空泵排入氣水分離裝置，分離出水汽后的富氧空氣進入脫濕裝置，經脫濕干燥后進入增壓穩壓裝置，然后以一定壓力進入初步預熱裝置，利用工業爐排放的煙氣進行預加熱，然而進入預熱裝置加熱到設定的溫度，最后富氧空氣通過富氧燃燒器送至工業爐進行助燃。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種應用于燃油、燃氣和燃煤等工業爐的助燃系統，以及應用該系統的工業爐。
技術介紹
目前我國絕大部分工業爐仍采用空氣助燃，這造成了能源的極大浪費。富氧助燃技術因其具有提高火焰溫度、降低燃料的燃點、促進燃燒完全、減少CO、NOx排放等優點，近年來在國外得到了廣泛應用。膜法富氧技術是根據高分子復合膜滲透的原理，利用空氣中各組分的滲透速率不同，使空氣中氧和氮分子在壓力差驅動下透過富氧膜，由于富氧膜的特性是氧分子比氮分子透過率大，在膜低壓一側收集富氧空氣，收集后氣體中的富氧含量為25% 32%。 雖然國內已有膜法富氧助燃技術應用于實際的生產實踐之中，然而其節能效果還不是很理想。本專利技術人多年從事工業爐的膜法富氧助燃研究，在此提供一種新的膜法富氧助燃系統，將該系統應用于實際生產中，能夠大大提供工業爐的節能效果，更突出的特點是系統能夠長時間平穩地運行。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種膜法富氧助燃系統以及應用該系統的工業爐。本專利技術提供一種膜法富氧助燃系統，其特征在于，包括過濾器I :帶干燥劑濾芯，與通風機2連接；通風機2 :出口管路連接到富氧膜裝置3 ；富氧膜裝置3;水環式真空泵4:包括真空止回閥、調節閥、真空表、真空泵和水循環控制，富氧膜裝置3出口的富氧空氣經過真空止回閥、調節閥、真空表后進入真空泵，并經過真空泵抽真空后進入氣水分離裝置5 ；氣水分離裝置5;脫濕裝置6;增壓穩壓裝置8;初步預熱裝置9 :以工業爐排放的煙氣作為加熱氣體，對富氧空氣進行預加熱；預熱裝置10 :調節富氧空氣達到恒定溫度；富氧燃燒器11 :接入工業爐12內；其中富氧燃燒器11具備如下結構中心點為中心燃氣噴嘴111，外周均勻分布η個富氧空氣噴嘴112，再向外均勻分布η個外周燃氣噴嘴113，富氧空氣噴嘴與外周燃氣噴嘴數目相同，而且每個外周燃氣噴嘴與最接近的兩個富氧空氣噴嘴成等腰三角形，其中η為3-7，優選為5 ；空氣經過濾器I過濾后進通風機2，然后經富氧膜裝置3分離，得到富氧空氣，富氧空氣經水環式真空泵4排入氣水分離裝置5，分離出水汽后的富氧空氣進入脫濕裝置6，經脫濕干燥后進入增壓穩壓裝置8，然后以一定壓力進入初步預熱裝置9，利用工業爐排放的煙氣進行預加熱，然而進入預熱裝置10加熱到設定的溫度，最后富氧空氣通過富氧燃燒器11送至工業爐進行助燃。上述膜法富氧助燃系統，優選富氧燃燒器具備圖3所示結構。上述膜法富氧助燃系統，優選在脫濕裝置6和增壓穩壓裝置8之間還包括一氧濃度調節系統7，氧濃度調節系統7包括富氧空氣進口 71、空氣進口 72，比例閥73、氧濃度傳感器74、單片機75以及位移傳感器76，氧濃度傳感器74位于富氧噴嘴附近，恒定的氧濃度的富氧空氣由脫濕裝置6出來進入氧濃度調節系統7，然后根據監測的燃燒情況調節氧濃度后進入增壓穩壓裝置8。其中氧濃度調節系統7的工作原理為首先調試確定燃燒最佳狀態時氧濃度傳感器74測定的氧濃度值，其次以該氧濃度值為設定值，繼而以該設定值與氧濃度傳感器74實·際測得的氧濃度值之差值調節輸送至爐內的富氧空氣的氧氣濃度。氧濃度調節系統7優選線性調節。上述膜法富氧助燃系統中，干燥劑濾芯中干燥劑優選為變色硅膠和分子篩。富氧膜裝置3可選用現有的卷式膜組合或中空顯微膜組合空氣分離富氧裝置。氣水分離裝置5可選用現有的離心或絲網氣水分離器。脫濕裝置6可選用現有的冷凍法或吸附法脫濕器。增壓穩壓裝置8可選用現有的蓄勢穩壓罐。初步預熱裝置9可選用板式空氣預熱器。預熱裝置10可選用現有的電阻絲加熱器。上述膜法富氧助燃系統，優選富氧空氣在預熱裝置10預熱后為130°C。本專利技術還提供工業爐，其包括本專利技術所述的膜法富氧助燃系統。所述工業爐優選燃燒燃氣的鍋爐、加熱爐、焚燒爐、冶煉爐、造氣爐。本專利技術中采用特定結構的富氧燃燒器，因此更有利于燃料的充分燃燒，較現有的同類助燃系統節約5%以上的能源。本專利技術中氧濃度調節系統可根據氧濃度傳感器檢測的爐內燃氣燃燒情況調整氧氣濃度。氧濃度調節系統根據實際燃燒情況改變輸送至爐內的富氧空氣的氧氣濃度，而無需調節富氧膜裝置產生的富氧空氣的氧氣濃度，其能夠維持通風機、富氧膜裝置、水環式真空泵、氣水分離裝置和脫濕裝置的功率恒定，因此有利于富氧助燃系統長時間穩定運行。本專利技術中設定兩步預熱方案，初步預熱裝置以工業爐排放的煙氣作為加熱氣體，其能夠節約10%以上的能源。而預熱裝置能夠使得富氧空氣達到恒定的溫度，這有利于燃燒平穩充分的進行。應用本專利技術膜法富氧助燃系統的工業爐能夠節能20%以上，并能顯著降低C0、N0x排放等有毒有害氣體的排放，而且工業爐能夠長時間的穩定運行。附圖說明下面根據附圖和實施例對本專利技術作進一步詳細說明。圖1、2是本專利技術具體實施方式所述的膜法富氧助燃系統的結構圖； 圖3是本專利技術氧濃度調節裝置7的結構圖；圖4是本專利技術富氧燃燒器11的結構圖。圖中1、過濾器 2、通風機 3、富氧膜裝置 4、水環式真空泵 5、氣水分離裝置6、脫濕裝置7、氧濃度調節系統8、增壓穩壓裝置9、初步預熱裝置10、預熱裝置11、富氧燃燒器12、工業爐71、富氧空氣進口 72、空氣進口 73、比例閥74、氧濃度傳感器75、單片機76、位移傳感器111、中心燃氣噴嘴112、富氧空氣噴嘴113、外周燃氣噴嘴具體實施例方式如圖I所示，一種膜法局部富氧助燃系統，包括過濾器I :帶干燥劑濾芯(干燥劑為變色硅膠和分子篩)，與通風機連接，根據通風量選取過濾參數，有關指標為>0.5μ的灰塵除去率大于99.9%，烴除去率大于90%，水除去率大于98%，阻力< O. 3KPa ；通風機2 :出口管路連接到富氧膜裝置，全壓為2_3KPa.風量約為富氧空氣量的9-15 倍；富氧膜裝置3 :采用卷式膜組合空氣分離富氧裝置，主要由空氣均配箱、卷式膜組件、真空均分器和外殼組成；水環式真空泵4:包括真空止回閥、調節閥、真空表、真空泵和水循環控制，富氧膜裝置出口的富氧空氣經過真空止回閥、調節閥、真空表后進入真空泵，并經過真空泵抽真空后進入氣水分離裝置；氣水分離裝置5 :采用絲網氣水分離器。脫濕裝置6 :采用冷凍法脫濕器；增壓穩壓裝置8 :采用氣體增壓穩壓泵；初步預熱裝置9 :采用板式空氣預熱器，以工業爐排放的煙氣作為加熱氣體，對富氧空氣進行預加熱，減少能源浪費；預熱裝置10 :采用油熱媒裝置，加熱富氧空氣到恒定溫度，如130°C ；富氧燃燒器11 :為圖3所示結構，接入爐12內。空氣經過濾器I過濾后進通風機2，然后經富氧膜裝置3分離，得到富氧空氣；富氧空氣經水環式真空泵4排入氣水分離裝置5，分離出水汽后的富氧空氣進入脫濕裝置6，經脫濕干燥后進入增壓穩壓裝置8，然后以一定壓力進入初步預熱裝置9，利用工業爐排放的煙氣進行預加熱，然而進入預熱裝置10加熱到設定的溫度，最后富氧空氣通過富氧燃燒器11送至工業爐進行助燃。如圖2所示，一種膜法局部富氧助燃系統，包括過濾器I :帶干燥劑濾芯(干燥劑為變色硅膠和分子篩)，與通風機連接，根據通風量選取過濾參數，有關指標為>0.5μ的灰塵除去率大于99.9%，烴除去率大于90%，水除去率大于98%，阻力< O. 3KPa ；通風機2 :出口管路連接到富氧膜裝置，全壓為2_3KPa.風量約為富氧空氣量的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種膜法富氧助燃系統，其特征在于，包括：過濾器(1)：帶干燥劑濾芯，與通風機(2)連接；通風機(2)：出口管路連接到富氧膜裝置(3)；富氧膜裝置(3)；水環式真空泵(4)：包括真空止回閥、調節閥、真空表、真空泵和水循環控制，富氧膜裝置(3)出口的富氧空氣經過真空止回閥、調節閥、真空表后進入真空泵，并經過真空泵抽真空后進入氣水分離裝置(5)；氣水分離裝置(5)；脫濕裝置(6)；增壓穩壓裝置(8)；初步預熱裝置(9)：以工業爐排放的煙氣作為加熱氣體，對富氧空氣進行預加熱；預熱裝置(10)：調節富氧空氣達到恒定溫度；富氧燃燒器(11)：接入工業爐(12)內；其中富氧燃燒器(11)的結構為：中心點為中心燃氣噴嘴(111)，外周均勻分布n個富氧空氣噴嘴(112)，再向外均勻分布n個外周燃氣噴嘴(113)，富氧空氣噴嘴與外周燃氣噴嘴數目相同，而且每個外周燃氣噴嘴與最接近的兩個富氧空氣噴嘴成等腰三角形，其中n為3？7，優選為5；空氣經過濾器(1)過濾后進通風機(2)，然后經富氧膜裝置(3)分離，得到富氧空氣，富氧空氣經水環式真空泵(4)排入氣水分離裝置(5)，分離出水汽后的富氧空氣進入脫濕裝置(6)，經脫濕干燥后進入增壓穩壓裝置(8)，然后以一定壓力進入初步預熱裝置(9)，利用工業爐排放的煙氣進行預加熱，然而進入預熱裝置(10)加熱到設定的溫度，最后富氧空氣通過富氧燃燒器(11) 送至工業爐進行助燃。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴素娟，趙澍，沈光林，
申請(專利權)人：北京卓英特科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。