[发明专利]一种炉窑富氧催化助燃方法与装置

权利要求书

1.一种炉窑富氧催化助燃方法，其特征在于，将富氧空气与催化燃烧相结合；采用常温空分方法直接自空气中制取纯度为21～60%的富氧空气；将催化剂溶解进入水溶液中，用以激发单线态氧；以空气或制取的纯度为21～60%的富氧空气作为气源将催化剂溶液喷射并随燃料流送入炉窑内，进行富氧催化燃烧。

2.根据权利要求1所述的炉窑富氧催化助燃方法，其特征在于，所述常温空分方法直接自空气中制取纯度为23～60%的富氧空气，其压力保持60～300KPa。

3.根据权利要求1所述的炉窑富氧催化助燃方法，其特征在于，所述催化剂采用水溶性金属卟啉类催化剂，或水溶性铈基稀土催化剂。

4.根据权利要求1所述的炉窑富氧催化助燃方法，其特征在于，所述采用空气或21～60%的富氧空气作为气源，将催化剂溶液喷射进入炉窑的不同部位进行富氧催化燃烧。

5.一种炉窑富氧催化助燃装置，其特征在于，包括：氧提取装置（1），催化剂溶解、搅拌、加压装置（2），富氧喷射雾化装置（3）；其中：

所述氧提取装置（1），是膜分离的制氧装置、吸附分离的制氧装置或深冷空分的制氧装置，用于直接制取23～60%纯度的富氧空气，供氧压力为60～300KPa，满足略大于燃料流的供气压力即可；

所述催化剂溶解、搅拌、加压装置（2），至少带有溶解水溶性催化剂的储存装置、有助于溶解的搅拌装置以及将催化剂溶液加压至60～300KPa的增压泵，压力满足略大于燃料流的供气压力即可；

富氧喷射雾化装置（3），以空气或纯度为21～60%的富氧空气为气源将来自催化剂溶解、搅拌、加压装置（2）送入的催化剂水溶液喷射并雾化后进入炉窑（4）的燃料流，在炉窑中实现富氧催化助燃；雾化过程是机械雾化、压力雾化或者超声波雾化；

这里炉窑（4），是锅炉、窑炉，或其它基于燃料燃烧提供热能的热工装置。

6.根据权利要求5所述炉窑富氧催化助燃装置，其特征在于，其工作流程为：

由氧提取装置（1）制取富氧空气，其氧浓度为23～99.5%纯度的富氧，经混合空气后达23～60%纯度的富氧空气，催化剂溶解、搅拌、加压装置（2）将水溶性催化剂溶解成水溶液并加压至60～300KPa，由氧提取装置（1）制取的富氧空气将来自催化剂溶解、搅拌、加压装置（2）的催化剂水溶液在富氧喷射雾化装置（3）中喷射雾化，经接入点D与煤风、天然气等燃料流混合，然后再经接入点G送至炉窑（4）中，进行富氧燃烧，而大量的助燃风回路经接入点H送至炉窑（4）。

7.根据权利要求6所述炉窑富氧催化助燃装置，其特征在于，对于有部分炉窑，所述空气助燃风回路经接入点E将部分氧浓度为～21%的空气送至煤风、天然气等燃料流接入点F混合后再经接入点G送至炉窑（4）。