MZYR40-15000型膜法制氧、富氧助燃节能装置 特 点 介 绍

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。MZYR40-15000型膜法制氧、富氧助燃节能装置 特 点 介 绍MZYR40-15000型膜法制氧、富氧助燃节能装置 特 点 介 绍MZYR40-15000型膜法制氧、富氧助燃节能装置特点介绍一、公司概括烟台华盛燃烧设备工程有限公司于2002年3月22日成立，现注册资金500万元，固定资产2000多万元，无形资产1420万美元。公司成立以来获得国家专利26项，其中发明专利5项。主要生产富氧助燃节能装置、ZXTC组合高效湿法脱硫除尘器、重型链带除渣机、电站锅炉配套用冷渣机等。二、项目技术情况简介我公司

2、从2006年起研制开发的新产品膜法制氧、富氧助燃节能装置于2007年被烟台市经济贸易委员会烟经政【2007】1号文批准为烟台市技术改造项目。2007年被山东省经济贸易委员会、山东省科学技术厅、山东省人民政府节约能源办公室鲁经贸资字【2007】91号文重大节能技术第十四项玻璃炉窑富氧、全氧燃烧技术在全省推广。同年被山东省经济贸易委员会列为建设节约型社会支撑技术产品。2009年被山东省人民政府节约能源办公室列入山东省节能减排重大技术成果。2006年8月3日大众日报第二版落实科学发展观关注节能新技术栏目以“膜法制氧助燃锅炉节能一成”为标题做过报道。2009年10月22日中央4台中国新闻以“新技术让中

3、国节能减排走向快车道”为题做过报道。2009年11月24日科技日报以“我国富氧助燃节能装置首次用于回转炉窑”为题在第一版头条做过重点报道。2009年12月16日科技日报以“回转炉窑应用膜法制氧富氧助燃节能装置通过鉴定”为题在第一版头条再次做过重点报道。膜法制氧是利用空气中各组分透过膜元件时的渗透率不同，在压力差的驱动下，从空气中分离出富氧空气。该装置的主要作用是从空气中分离出28-31%富氧空气，往炉膛内喷富氧空气助燃。富氧助燃是一种最新节能环保技术。随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要，富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展，有的国家要求全部新增工业炉窑、工业锅炉不得用普通空气

4、助燃，都得采用全富氧空气助燃。例如：日本政府决定从1990年起，全部工业炉窑，包括：大型锅炉、工业用的中型锅炉、取暖用的锅炉、船舶动力装置的锅炉等都不得用普通空气助燃，都应用富氧空气助燃。普及率已达34-40%。目前国内很多人把目光聚集到富氧燃烧技术开拓上。膜法制氧、富氧助燃节能技术是近代燃烧技术上的新突破，它使燃料在富氧空气中充分强化燃烧，加快燃烧速度，提高火焰温度，热辐射迅速增强的技术。降低空气过剩系数和烟气含尘量，提高燃烧效率，使烟气中可燃物在富氧燃烧中极大的转化成热能。国外基本上采用全富氧燃烧，节能率在25-30%。我国在工业锅炉和工业炉窑采用局部增氧富氧助燃新技术，节能率为5-15%

5、，富氧量越大节能率越高，燃煤锅炉节煤率最少为8%以上，并可提高锅炉出力10%以上。发达国家称该技术为“资源的创造性技术”，并已经在燃烧的各个领域得到广泛应用。节能环保效果非常显著，社会效益和经济效益是巨大的。获得奖励：2006年被山东省经济贸易委员会列为建设节约型社会支撑技术产品。2007年被评为山东省优秀节能节水新技术新产品奖。2008年获得烟台市优秀节能成果节能奖。2008年荣获第九届中国专利高新技术产品博览会金奖。2008年荣获第六届国际发明展览会金奖。2009年被山东省人民政府节约能源办公室列入山东省节能减排重大技术成果。三、社会效益情况我国目前用的工业锅炉，装机容量约55.3万台，1

6、90.6万蒸吨。4T/h以下的锅炉平均运行热效率为60-65%，6T/h-35T/h平均为70-74%锅炉运行热效率较低，与国外燃烧锅炉相比运行热效率相差10-20%，每年约燃用全国原煤产量的三分之一，约耗煤5.6亿吨。如果在用的工业锅炉有三分之一采用膜法制氧、富氧助燃节能装置，年可节煤1344万吨煤（节煤率按8%计）年可节资金107.5亿元人民币（煤价按800元/吨计）。目前我国现有工业炉窑约80万台，年消耗能源1.9亿多吨标准煤。如果在用的工业炉窑有三分之一的采用膜法制氧、富氧助燃节能装置，年可节煤456万吨煤（节煤率按8%计），年可节约资金约36.5亿元人民币（煤价按800元/吨计），还

7、不包括燃油、燃气工业锅炉或工业炉窑。经济效益和社会效益是巨大的，市场推广前景非常广阔。四、市场前景用在工业锅炉富氧助燃节能装置样机已通过监测。现已批量投入生产。全国第一台安装在烟台警备区船运大队MZYR-80船用柴油机富氧助燃净化装置已通过验收。全国第一台用在3米长52米回转窑上MZYR-500富氧助燃节能装置已通过科学技术成果鉴定。现已批量生产。五、推广应用的范围、条件和前景膜法制氧富氧助燃节能装置应用于石灰回转炉窑和水泥回转炉窑的燃料助燃方面，其节能效果较为显著。我国现有各种工业炉窑约80万台，年耗用燃料约3亿吨标准煤，如果该节能新技术在10%的工业炉窑上推广使用，平均节煤率按6%计算，年

8、可节约标准燃煤180万吨，每吨标准煤按700元计算，年可产生社会经济效益12.6亿元。目前，全国再用工业锅炉保有量50多万台，约180万蒸吨/小时。燃煤锅炉约48万台，占工业锅炉总容量的85%左右，平均容量约3.4蒸吨/小时，年耗燃料约4亿吨标准煤，如果该节能技术在10%的工业锅炉上推广使用，平均节煤率按6%计算，年可节约标准煤240万吨，每吨标准煤按700元计算，年可产生社会经济效益16.8亿元。两项合计可节约标准煤420万吨，年可产生社会经济效益29.4亿元，随着市场的推广还可再增加。随着国民经济的高速发展，能源成为发展经济的瓶颈，节约能源已成为我国的国策。研究开发膜法制氧富氧助燃节能装置

9、适合于我国目前能源现状，节能效果非常显著，是工业炉窑和锅炉节约能源的必经之路。在我国能源紧张的情况下推广膜法制氧富氧助燃节能装置有很大的意义，经济效益和社会效益是巨大的，市场推广前景非常广阔。一、特点说明1前言富氧助燃是一种新型节能环保技术。近十几年来，随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要，富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展，有的国家要求全部新增工业炉窑、工业锅炉不得用普通空气助燃，都得采用富氧空气助燃。例如：日本政府决定从1990年起，全部工业炉窑，包括：大型锅炉、工业用的中型锅炉、取暖用的锅炉、船舶动力装置的锅炉等都不得用普通空气助燃，都应采用富氧空气助燃。目前国内很多人

10、把目光聚集到富氧燃烧技术开拓上。烟台华盛燃烧设备工程有限公司吸取国内外先进技术的精华，弥补其缺陷，经过全体技术员工的努力研制发明了膜法制氧、富氧助燃节能装置，并获得国家发明专利（专利号：2006100446412），填补了国内空白。富氧气体流量范围为25Nm3/h20000Nm3/h，富氧浓度2830。2006年被山东省经济贸易委员会列为建设节约型社会支撑技术产品，2007年被评为山东省优秀节能节水新技术新产品奖，2008年9月被烟台市人民政府评为2007年度烟台市优秀节能成果奖，2008年9月被第九届中国专利高新技术产品博览会组委会评为博览会金奖，2008年10月荣获第六届中国国际发明展览会

11、金奖。2各种制氧方法的对比目前常用的空气分离制氧方法有三种：深冷法、PSA 吸附分离法、膜分离法。各种制氧方法的比较和各种制氧方法投资的对比详见（表一）、（表二）。当氧浓度达到30左右，规模小于15000Nm3/h时，膜法制氧投资、维护及操作费用仅为深冷法项 目深 冷 法吸附分离法（分子筛）膜分离法高 纯低 纯产量/m3h-15010000010001000005040002515000纯度/%99.695.093.040.0压力/MPa0.020.500.020.500.010.01电耗/KWhm-30.800.450.600.400.400.30启动时间/h30280.20.1产品成本中略

12、低低最低设备投资高略低略低低综合利用有其它产品无无无操作性复杂较复杂简单简单设备占地大大中小（表一）各种制氧方法的比较（表二）各种制氧方法投资的对比制氧和PSA法（分子筛）制氧的2/3到3/4，而且规模越小，膜法制氧越经济。3膜法制氧、富氧助燃节能装置的原理、结构及用途富氧燃烧即增加助燃空气中的氧气含量完成的燃烧过程，简称OEC，它是一项节能高效的燃烧技术。膜法制氧、富氧助燃装置是利用空气中各组分透过膜时的渗透速率不同，在压力差驱动下，使空气中的氧气优先通过得到富氧空气，富氧空气浓度为28-30。该设备主要由空气过滤器、高压通风机、膜法制氧器、调节阀、真空泵、汽水分离器、稳压系统、换向系统、预

13、热系统、富氧喷嘴系统、电器控制柜等组成。适用范围：各种锅炉：特别适宜链条炉排锅炉、抛煤机锅炉、煤粉锅炉、燃油燃气锅炉等。工业炉窑：玻璃窑、加热炉、焚烧炉、冶炼炉、陶瓷窑、水泥窑等。4膜法制氧、富氧助燃节能装置的节能机理（1）局部增氧助燃技术提高炉内火焰温度 膜法富氧技术有两种：一种是全富氧燃烧，另一种是局部增氧燃烧。膜法制氧、富氧助燃节能装置采用的是局部增氧燃烧技术。局部增氧的主要特点是不改变原有工业锅炉和工业炉窑的结构，富氧空气加在最需要氧气的地方，使燃料在此能用最少的氧气来充分及时完全的燃烧。常规燃烧中空气仅有21%的氧气参与燃烧过程，而约为79的氮气吸收大量燃烧反应放出的热量，并作为烟气

14、排出，造成能源浪费。加装膜法制氧、富氧助燃节能装置后，整体助燃空气量减少（氮气量减少），烟气排量减少，故火焰温度随着燃烧空气中的氧气比例的增加而显著提高，但富氧浓度不宜过高，国内外的研究表明，氧气的体积分数在28左右时为佳。因为氧浓度增加时火焰温度增加较少，而制氧投资则猛增，综合效益下降。（2）加快燃烧速度与促进燃烧完全燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大，如氢气在空气中的燃烧速度为280cm/s，在纯氧中的燃烧速度是1175cm/s，是在空气中的4.2倍。加装膜法制氧、富氧助燃节能装置后，不仅可以提高燃烧强度，加快燃烧速度，获得较好的热传导，同时温度提高后，有利于强化燃烧，促进燃烧完全，

15、从根本上消除大气污染。（3）降低燃料的燃点温度 燃料的燃点温度不是常数，如CO在空气中的燃点为609，而在纯氧中的燃点仅为388，所以用富氧助燃能降低燃料燃点，提高火焰强度和增加释放热量等。（4）减少燃烧后的排气量用普通空气助燃，占体积的4/5的氮气不参与助燃，还要带走大量热量，如用富氧助燃，氮气量减少，故燃烧后的排气量减少，从而提高了燃烧效率。（5）增加热量利用率富氧助燃对热量的利用率有所提高，如用普通空气助燃，当加热温度为1300时，其可利用的热量为42，而用26的富氧空气助燃，可利用热量为56，且氧浓度越高，加热温度越高，所增加的比例越明显，因此节能效果越好。（6）降低空气过剩系数用富氧

16、代替空气助燃可降低空气过剩系数，这样即提高火焰温度又可降低排烟热损失，燃料消耗就响应减少，从而节约能源。综上所述，工业锅炉及工业炉窑采用富氧燃烧新技术，节能率为520。燃煤锅炉节煤率最少为10以上，并可提高锅炉出力，从根本上消除大气污染。节能效果非常显著，社会经济效益是巨大的。发达国家称该技术为“资源的创造性技术”，并已经在燃烧的各个领域得到广泛应用。5膜法制氧、富氧助燃节能装置的结构图详见（图一）6膜法制氧、富氧助燃节能装置的主要优点膜法制氧、富氧助燃节能装置操作简单，连续运行可靠，开、停方便，启动后几分钟内即可产生 （图一）膜法制氧、富氧助燃节能装置结构图出稳定的富氧气体，设备占地面积小，

17、造价低，运行成本低，节能效果明显，消烟除尘好，使用寿命超过十年。与国内其它厂家的同类产品相比还具有以下显著特点：（1）板式膜组件结构膜法制氧、富氧助燃节能装置的膜元件采用板式膜组件，膜片采用美国和加拿大进口产品，而一般厂家采用的是卷式膜或者特殊用途的中空纤维膜。卷式膜组件的结构紧凑、间隙小，在相对清洁的环境中运行，效果比较理想，但是在灰尘较多的工业锅炉和工业炉窑房内运行易堵塞、且不宜清灰，一旦发生堵塞无法清灰只能更换膜组件，使用运行成本增高。中空纤维膜则用在特殊的场合，且造价高。板式膜组件设有足够的空气流道空间，避免了卷式膜氧氮分离那种狭小的空气通道，更适用恶劣的工业运行环境（如粉尘），一般不

18、堵塞，确保膜组件的性能不下降，避免了浓差极化的现象，一旦发生堵塞可以拆卸清灰；膜组件采用模块化设计，上下左右可堆积连接，可以组装成不同型号规格的膜法制氧、富氧助燃节能装置。（2）变压分离通风技术MZYR型膜法制氧、富氧助燃节能装置采用板式膜结构，压力驱动与国内其他厂家板式膜不同采用的不是单纯的正压或负压，而是把正压和负压有机的结合在一起的复合压力-变压分离通风，重点解决了空气净化及膜组件性能衰减问题，高压鼓风机把空气正压输送到膜组件一侧，水环式真空泵在另一侧负压抽出富氧空气。变压分离技术减小了单一压力对膜元件的损坏，延长了使用寿命。（3）采用三级空气过滤系统为确保膜组件的长期运行减少极差化，设计了三级空气过滤器一级为高效过滤器；二级采用袋式过滤器；在袋式过滤器外设置厚20m