富氧燃烧技术及工业应用

富氧燃烧技术及其工业应用列表一.富氧介绍和方法二.富氧燃烧三.膜氧系统四。工业锅炉富氧燃烧的应用V.富氧燃烧在水泥窑中的应用六。技术创新案例Vii .设备现场照片链条炉参数问卷9.回转窑参数问卷X.锅炉节能改造的必要性膜氧系统是锅炉节能的理想选择浅谈燃煤锅炉的节能减排膜富氧技术在燃煤锅炉上的应用一.富氧介绍和方法富氧是使用物理或化学方法收集和回收空气中的氧气，使气体中富氧的含量21%。现有富氧方法主要包括：(1)加压添加氧气的方法加压氧气主要通过增加飞机内的压力来提高空气密度，因为空气中含氧量的比率是固定的(氧气在空气中体积的比率为20% 95)，随着空气密度的增加，空气中氧气的绝对质量也将增加，达到增加氧气的目的。(2)氧气发生器制氧方法氧发生器在很多领域都有广泛的应用。氧发生器的三大类：首先以空气为原料，在物理上分离氧气。在大气压下，液氧的沸点为-183，液氮的沸点为-196，控制液体空气的沸点为-183以下到-196以上，液氮先蒸发，留下液氧，这是用纯氧制成的，然后是很大的压力(我们经常见到的氧气罐里有氧气罐，氧气罐里有氧气供应制造的氧气。二是大气压力(或低压)制氧法，压缩空气所需压力在1mp a以内，这是近10多年来发展的制氧法，也称为膜制氧法。膜制氧方法的原理可以看文献。第三是采用变压吸附制氧装置的PSA分子筛制氧方法，主要由空气净化系统、PSA氧氮分离系统、氧缓冲装置、检测系统等组成。(3)化学制氧方法化学氧以氧化合物为原料，通过与催化剂的反应制备。使用的氧化合物必须有两个条件：一是这种氧化合物比较不稳定，加热时容易分解释放氧气。二是该氧化合物中的氧比例比较高，可以分解释放更多的氧。一般使用氯酸钾(粉末)，氧的百分比达40%，在氯酸钾中加入少量黑色二氧化锰(MnO 2)粉末，氯酸钾就会迅速分解，释放大量氧气。氯酸盐分解释放的氧气通常被收集到“排水集气法”中，用于测试、呼吸等。氧气是利用这个原理制造氧气的。二.富氧燃烧燃烧成比一般空气(氧气21%)氧气浓度高的富氧空气，这称为富氧燃烧。节能燃烧技术，应用于玻璃工业、冶金工业和热工程领域和用普通空气燃烧一样的优点。1.高火焰温度和黑度提高燃烧速度，促进燃烧安全。降低燃料的燃点温度，减少燃烧时间。4.减少过剩空气系数，减少燃烧后的烟气量。富氧燃烧： oxygen enriched combustion变压吸附制氧设备富氧燃烧特性：节能效果显着玻璃行业的平均燃油经济性(气体)可以大大提高到20%-40%，工业锅炉、加热炉、炼铁破碎、水泥厂竖窑等燃烧领域的能源效率可以大大提高到20%-50%。有效地延长年龄燃烧环境的优化使高炉的温度分布更加合理，窑炉和锅炉的寿命有效延长。产品产量，有助于提高质量玻璃产业燃烧条件的改善，提高了融化率，减少了变暖时间，提高了产量。降低次品率，提高产量。环境保护效果突出烟气中的固体火燃烧充分燃烧，烟气排放的黑度降低，燃烧分解形成的可燃有害气体充分燃烧，减少有害气体的产生。烟雾排放量明显减少，减少了热污染。三.膜氧系统膜分离空气分离技术是20世纪80年代国外新兴起的高新技术高分子材料科学，工业发达国家将膜富氧技术列为资源性创造性技术，是第三代具有最先进应用前景的气体分离技术。许多发达国家投入大量人力和物力研究膜富氧技术，日本在以煤气、油、煤为燃料的多种情况下进行了富氧应用实验，得出：可以通过23%富氧燃烧节约10-25%的能源。25%的富氧燃烧可以节省20-40%。27%的富氧燃烧可节省30-50%的能源。气体膜分离原理膜分离氧设备旨在以具有特殊选择性分离性的聚合物聚合纤维材料作为分离元件，在一定驱动力下，二元或多元体通过薄膜的速度，实现分离或特定成分的富集。混合气体在一定驱动力(膜两侧的压力差或压力比)下，渗透率相当快的气体(例如水蒸气、氧、氢、氦、硫化氢二氧化碳)通过膜时，会在膜的透射侧富集，而渗透性比较慢的气体氮、氩、甲烷、一氧化碳则停留在膜的停留侧，富集，分离混合气体。膜氧性能指标：富氧浓度：27-30%氧大小：10-15000 m3/h设备能耗：0.1-0.15 kw/h/立方设备组件：离心风机过滤系统真空泵膜分离系统汽水分离系统控制系统调节器系统膜氧、富氧燃烧节能装置模型规范模型规格富含氧气(m3/h)总配电(kw)锅炉安装(t/h)占用空间(m2)模型规格富含氧气(m3/h)总配电(kw)锅炉安装(t/h)占据地面产品(m2)MZYR-25303.114MZYR-4004004056307MZYR-45605.124MZYR-4504504056357MZYR-7090944MZYR-5505504066407.5MZYR-8012013.264MZYR-6006004566457.5MZYR-10015013.284.5MZYR-7007005090508MZYR-12018017.2104.5MZYR-8508505093.5658.5MZYR-2002002026155MZYR-9009005093759MZYR-2502502035.5205.5MZYR-150015005016013012MZYR-3003004044.5256MZYR-250025005025022017能量膜氧气系统特性：采用l进口膜组件，气体产量高，富氧浓度稳定，完全适合高原环境，可在零下30度的环境下运行。系统的寿命长达10年。所有压力容器和管件均使用304不锈钢材料。4.控制系统可以根据需要采用德国西门子PLC自动控制方法，没有单独的护理人员，配备了液晶屏，操作员可以直观确认各种操作参数。整体布局合理、紧凑，占地面积小。膜系统是机柜结构，轻便，不需要接地，可以在现场轻松地连接到其他设备和管线。6.启动时间短，打开电源后可以立即产生合格的富氧空气。系统进程：北京东方华电技术有限公司富氧燃烧技术及装置简介富氧燃烧技术是用于各种工业锅炉、窑的节能集成技术。富氧空气是由27-30%的富氧空气构成的。也就是说，通过聚合物膜，空气中的各组透射率不同，根据压力差，空气中的氧气优先通过，从而得到氧气浓度和流量非常稳定的富氧空气。膜富氧技术是资源的创造性技术，是第三代具有最先进应用前景的气体分离技术。膜富氧技术的主要优点：工艺简单、尺寸小、不变、能耗低、操作方便、安全、灵活、膜组件寿命长，不需要维护。如果富氧浓度约为30%，流量低于50，000nm3/h，则投资、运营和维护成本远低于低温或PSA方法。燃烧技术使用了独特的喷嘴喷射技术，在与普通空气不混合的情况下，使富氧空气高速进入燃料燃烧区域这一部分，与整体氧气增加的效果几乎相同，但同样的钢铁需要添加到刀刃上，必须添加到最需要氧气的地方，以最小的氧气在足够的时间内充分燃烧燃料。使用倾斜燃烧、对称燃烧、型燃烧、s型燃烧、4角燃烧、分级燃烧和独特的喷射技术等燃烧技术，实现特定氧气燃烧的节能目的。富氧燃烧技术的主要优点：1.提高燃烧区域的火焰温度、火焰黑度、辐射热，降低烟气排放的黑度。2.提高燃烧速度，促进燃烧，从根本上治疗污染。降低燃料的点火温度和燃烧时间。减少燃烧后的烟气量。提高热利用率，节能效果明显。6.降低空气过剩率，达到节能、稳定高炉状态等目的。4.工业锅炉富氧燃烧应用锅炉类型包括链条炉、往复炉、煤锅炉、煤粉炉、循环流化床锅炉、沸腾炉、热媒炉、燃料炉、煤气炉、快速装载炉等，为了加强原始锅炉的火焰特性，应利用部分氧气燃烧技术使燃料在炉子上停留更久，燃料应尽可能少的燃烧风，更完整、更完整地燃烧。节能率通常在5%-18%之间，大约一年就能收回投资。锅炉热效率分析1、提高锅炉热效率：公式：2=100-q=Q2 Q3 Q4 q5 q6格式： 2-锅炉反向平衡热效率%Q2-排气热损失%Q3-不完全气体燃烧热损失%Q4-固体不完全燃烧热损失%Q5-热损失%Q6-灰的物理热损失%从锅炉热平衡热效率公式中可以看出，锅炉热效率的高低有1、烟气排放损失Q2、2、煤气不完全燃烧热损失Q3、3、固体不完全燃烧热损失Q4、4、热损失q5、5、灰渣物理热损失q6。其中排气损失Q2和固体不完全燃烧热损失Q4是正向链条锅炉热损失中最大的两项，其总和占总损失的80%以上。2、排气热损失Q2公式表明，排气热损失Q2的大小取决于排气温度的高低，以及排气烟量的大小，改造的富氧燃烧锅炉一次可以减少风的风量，合理过剩空气系数，减少烟气的大量排放。带烟的热量大幅度降低，废气热损失小。3、气体不完全燃烧热损失Q3气体不完全燃烧损失Q3在公式中主要表明，烟气排放中，烟气容积和可燃气体、改造过的富氧燃烧锅炉、可燃气体充分燃烧，炉温高，用普通空气燃烧，约有五分之四的氮不参与燃烧，还带来大量热量。一般氧气浓度每增加1%，烟气量就会减少约2 4.5%，因此气体因不完全燃烧而损失的Q3也很小。可以提高燃烧效率。4、固体不完全燃烧热损失Q4固体不完全燃烧损失Q4取决于渣、煤泄漏、粉煤灰的数量和碳含量。燃料或气体锅炉(蒸汽炉、加热炉、热媒炉等)局部氧气燃烧技术是燃料或气体的锅炉，用于气体注入炉，特性基本相似，一般使用对称燃烧技术。每个油枪或气枪对称地安装2、4、6或8个富氧喷嘴。富氧喷嘴的距离和角度主要取决于火焰中心的长度和大小，采用对称燃烧技术，燃料在炉子中心加强燃烧，提高火焰温度，辐射热与火焰温度和水冷壁管温度的四次差异成正比，辐射热大幅增加，富氧线速度和富氧喷嘴的大小等由燃料量和燃料特性通过系统的整体优化决定。对富氧喷嘴对称燃烧的要求：加强火焰，提高温度，而不改变火焰形状。链条锅炉，煤粉锅炉富氧喷嘴通常使用s型燃烧技术或型燃烧技术和方形燃烧，可以添加到炉排下、后拱、前拱、侧壁或方形等。目的是加强原有锅炉的火焰特性，使燃料和烟充分燃烧，在炉子里停留更长时间，释放更多的有效热量。然后通过现场总体协调优化实现节能目标。(图1)(图2)(图3)V.富氧燃烧在水泥窑中的应用水泥窑的主要离散窑和回转窑两大类别。在水泥窑中使用富氧燃烧技术，如武汉理工大学硅酸盐研究中心的李娟这样的教师介绍的。富氧燃烧不仅大大缩短了燃料燃烧时间，而且有助于提高燃料的完全燃烧程度，还改善了火焰温度和石墨度，改善了窑炉的传热条件，提高了窑的产量，减少了热量消耗。这项措施在技术上是可行的。山东省建筑建材大学的陈勇和朱庆明老师也在机械立窑进行了初步测试，证明了富氧燃烧燃料提高燃烧速度和燃烧度的效果明显，为缩短燃烧时间和提高煅烧生产质量提供了必要的保证和可能性。上海和谐工厂设计研究所的系号空心高空对利用富氧空气燃烧煤矸石生产水泥进行了简要的技术和经济分析。经过多年的研究和分析，发现富氧燃烧技术对混凝土窑的节能减排同样重要。1富氧燃烧缩短了燃料完全燃烧所需的时间随着富氧浓度的增加，煤粉的燃烧时间缩短了。富氧浓度提高到25%，可以将煤粉的燃烧时间缩短约16%。空间大小保持不变，煤粉燃烧时间缩短，煤粉燃烧程度自然增加，减少煤粉不完全燃烧造成的热损失，达到节能目的。另外，CO、NOx等有害气体的发生量也相应减少，有利于环境保护。2富氧燃烧提高了窑内气流对材料辐射传热的速度从水泥回转窑到材料的火焰传热的主要方法是辐射传热，窑内气流对材料的辐射传热速度主要取决于气流的温度和气流的黑度，两者都越高，辐射中的热量越多，通过富氧燃烧就可以实现这一点。随着空气中氧气浓度的提高，空气量相应减少，进入燃烧室的N2量减少，火焰的总体积减少(即火焰的体积流量减少)。燃料