[发明专利]一种富氧助燃技术及其装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种富氧助燃技术及其装置。

背景技术：

早在上世纪八十年代初，许多发达国家都投入了大量人力物力来研究富氧技术，特别是日本，其通产省就资助组织了旭硝子等七家公司和研究所参加“富氧燃烧技术研究组”。由于能源紧张，日本先后有近二十家公司推出富氧装置。日本曾在气、油、煤为燃料的不同场合进行了富氧应用试验，得出如下结论：用23％的富氧助燃可节能10-25％；用25％的富氧助燃可节能20-40％；用27％的富氧助燃则节能高达30-50％等。

PSA富氧局部增氧助燃系统是局部增氧技术和助燃技术两者的有机结合。局部富氧相对于整体增氧而言投资非常少，且富氧加在炉窑中最需要的地方，使燃料在此能充分及时完全地燃烧，从而供给产品尽可能多的有效热量。局部增氧助燃技术所配富氧量仅为所需空气量的0.5-15％，而原来炉窑的助燃风量亦显著下降。

富氧助燃，不仅能降低燃料燃点，提高燃烧强度和燃烧效率，加快燃烧速度，获得较好的热传导，从而节约能源；同时，由于温度提高，有利于燃烧反应完全，从而减少污染；具有显著的经济效益和社会效益，通常一年内就能收回全部投资。

随着经济社会的发展，锅炉设备已广泛应用于现代工业的各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。从量大面广的这个角度来看，除了电力行业以外的各行各业中运行着的主要是中小型低压锅炉，全国目前计有50多万台。由于我国是以煤为主的能源结构，燃煤锅炉约占80％。他们的热效率普遍较低，节能潜力很大，而且排放的大量烟尘和有害气体，严重污染了环境。

对于化石能源主要以燃烧利用为主，各类燃烧器发展以日臻成熟，从燃烧方式上提高燃料利用率以很难再有所作为，而从燃烧的反应速率及燃烧程度上仍有很大节能潜力。一般的燃烧器均以空气为助燃剂，其中占近80％的N2为燃烧的惰性气体，对燃烧起钝化和稀释作用。如何能够提高助燃剂的氧气含量，成为了提高燃烧效率的一个关键。

发明内容：

本发明提供一种提高燃烧效率、节约能源、降低污染的富氧助燃技术及其装置。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种富氧助燃技术工艺流程为空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，未吸附的氧气穿过吸附床，经过左产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为3～5秒。均压结束后，压缩空气经过空气进气阀、右进气阀进入右吸附塔，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，富集的氧气经过右产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐，这个过程称之为右吸，持续时间为几十秒。同时左吸附塔中沸石分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氮气完全排放到大气中，氧气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氮气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹，它与解吸是同时进行的。右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循进行下去，从而连续产出高纯度的产品氧气；氧气经储气罐和混合器后达到所需纯度；

富氧助燃技术装置为空压机、空气储罐、高效除油器、空气纯化机、精密过滤器、活性碳吸附器、空气缓冲罐、制氧吸附塔、氧气工艺罐、储气罐I、鼓风机、储气罐II、混合器、储气罐III依次连接构成；整个装置由PLC控制器和电磁阀来自动控制。

本发明能使火焰温度大幅度提高，惰性成分的氮气浓度大大降低，富氧燃烧减少硫化物的排放，富氧助燃降低烟气黑度，提高火焰温度和黑度，加快燃烧速度，促进燃烧完全，从而根治污染，降低燃料的燃点温度和燃尽时间，减少燃烧后的烟气量，增加热量利用率。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：