[发明专利]工业锅炉富氧助燃下沸腾燃烧工艺

说明书

技术领域

本发明涉及工业锅炉沸腾燃烧工艺，尤其涉及工业锅炉富氧助燃下沸腾燃烧工艺。

背景技术

由于近几年能源需求的快速增长，也造成燃油、煤炭价格的不断攀折，这给燃料消耗大户的行业造成和大的压力，如玻璃行业燃料重油的价格，占企业生产成本30％-50％，节能降耗，是企业一直追求的提高企业经营利润的有效措施。

在我国这样一个资源状况下，研究开发节能环保技术和产品，是客观形势的需要。它不仅可以催生出节能产品的新的高新技术企业，更为众多的能源需求大户提供了降低消耗、降低成本的有效手段，同时为国家节约资源做出贡献。为此，我国十一五规划中提出了能源节约20％的宏伟战略目标，并将产业结构进行了大的调整。环保节能已提到了战略高度，并已列入2005年12月2日国务院发布的《促进产业结构调整暂行规定》第一类鼓励类产业项目。

目前在工业锅炉的沸腾燃烧工艺中已出现一些富氧助燃工艺，如整体增氧助燃工艺，即全部助燃风量都采用富氧空气。研究表明燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大，如氢气在纯氧中的燃烧速度是在空气中的4.2倍，天然气则高达10.7倍左右，故用富氧助燃，能提高燃烧强度，加快燃烧速度，提高燃烧效率等，然而国内外研究也表明，富氧浓度不宜过高，富氧浓度在28％左右时为最佳，当富氧浓度再高时，火焰温度增加较少，而制氧投资等费用猛增，综合效益反而下降，不安全因素也增加。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有工业锅炉的富氧助燃沸腾燃烧工艺中制氧投资费用过高等缺陷而提供一种节能效果好、制氧费用较低的工业锅炉富氧助燃下沸腾燃烧工艺，该工艺将富氧加在最需氧的地方，使燃料在此能用最少的氧气来充分及时完全地燃烧，从而获得与整体增氧相同的效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：工业锅炉富氧助燃下沸腾燃烧工艺步骤为，空气经过滤器过滤后，由通风机送入膜装置，流经膜装置中的卷式膜组件后被真空泵抽离成富氧气，送入汽水分离系统和脱湿系统除雾脱湿成较干的富氧气，然后经稳压系统后送入预热系统预热后经富氧喷嘴进入燃烧区域，所述流经膜装置中的卷式膜组件后被真空泵抽离成的富氧气的氧浓度为28％～32％，所述富氧气经富氧喷嘴进入燃烧区域时是在不与普通空气流混合的条件下，高速进入燃烧区域的局部，将富氧加在最需要氧的地方。

所述工业锅炉富氧助燃下沸腾燃烧工艺用于玻璃窑时，所述富氧气经富氧喷嘴进入燃烧区域后使得喷入锅炉内的火焰形成梯度助燃。

所述工业锅炉富氧助燃下沸腾燃烧工艺用于助汽炉、加热炉、热媒炉和燃煤炉时，所述富氧气经富氧喷嘴进入燃烧区域后使得喷入锅炉内的火焰形成对称燃烧。

所述工业锅炉富氧助燃下沸腾燃烧工艺用于某些煤粉炉、抛煤机炉和链条炉时，所述富氧气经富氧喷嘴进入燃烧区域后使得喷入锅炉内的火焰形成形成α型燃烧或S型燃烧或四角燃烧。

所述膜装置的卷式膜组件是用于气体分离的复合膜结构，所属卷式膜组件是采用湿式凝胶沉淀法先制得多孔支撑膜，然后在多孔膜上采用溶液涂敷方法复合微米级厚度的硅橡胶，最后把多张符合膜卷绕成膜组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、富氧加在最需氧的地方，使燃料在此能用最少的氧气来充分及时完全地燃烧，从而获得与整体增氧相同的效果；同时由于采用膜法富氧，富氧浓度在28％～32％，助燃效果佳，节能效益好且制氧造价较低、生产成本也得到降低。

2、降低燃料的燃点温度。燃料的燃点温度不是常数，如CO在空气中为609℃，在纯氧中仅388℃，所以用富氧助燃能提高火焰强度、增加释放热量等。

3、减少燃烧后的排气量。用普通空气助燃，约五分之四的氮气不但不参于助燃，还要带走大量的热量，而用富氧助燃，氮气量要减少，故燃烧后的排气量亦减少，从而能提高燃烧效率等。

4、增加热量利用率。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28％(体积百分数，以下同)的富氧空气助燃时可利用热量为56％，增加33％。

5、降低空气过剩系数。用富氧代替空气助燃，降低了空气的过剩系数，这样，燃料消耗就相应减少，从而节约能源。

6、提高火焰温度。因氮气量减少，空气量及烟气量均显著减少，故火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：