一種干法水泥窯用富氧助燃裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及膜法制氧富氧助燃節(jié)能裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種水泥爐窯煅燒用富氧助燃裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于水泥廠熟料煅燒主要能源是煤炭，煤炭使用量較大。每年至少有近2億噸煤炭能源被水泥行業(yè)消耗掉，同時水泥廠也是排放硫化物、氮氧化物等有害氣體較多的企業(yè)之一O
[0003]在水泥廠熟料煅燒的過程中，傳統(tǒng)普通空氣助燃的方法，只有20%氧氣參與燃燒，其余79%氮氣不參與燃燒，還帶走大量熱量，造成能源極大的浪費。以普通的水泥5000t/d熟料生產(chǎn)線為例，其熟料實物煤耗、標(biāo)煤耗一直偏高；二線熟料質(zhì)量有所提高時，其f-CaO值波動大，即熟料飽和比接近0.90時間，就會出現(xiàn)f-CaO超標(biāo)，另外窯內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)大球料，黃心料等現(xiàn)象；同時，爐窯煙室內(nèi)結(jié)皮嚴(yán)重，造成窯內(nèi)通風(fēng)經(jīng)常受阻，三次風(fēng)閘板開度小，分解爐內(nèi)高溫三次風(fēng)量用量少，窯頭二次風(fēng)剩余量過大，余熱發(fā)電量偏高，煤耗高。
[0004]造成以上狀況的根本原因是:窯內(nèi)用煤量偏多，煤粉燃燒不完全，窯內(nèi)火力不集中，二次風(fēng)熱利用率低，也就是相當(dāng)一部分煤燃燒不好造成浪費。
[0005]富氧助燃技術(shù)，能夠使燃料在富氧中充分燃燒，提高火焰溫度，加快燃燒速度，熱輻射迅速增強的技術(shù)。該技術(shù)強化燃燒，降低空氣過剩系數(shù)，降低燃燒后的排氣量和粉塵量，降低二氧化碳，提高燃燒效率，使燃料在富氧燃燒中極大的轉(zhuǎn)化成熱能。
[0006]因此，使用富氧燃燒技術(shù)，就是通過增氧設(shè)備，將空氣中的氧氣濃度由目前的20.9%提高到26%左右，將是強化煤粉燃燒，節(jié)煤、減排的最有效的方法之一。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，其通過富氧膜對空氣的分離，提高了水泥窯內(nèi)的氧氣含量，可有效增加燃煤燃燒質(zhì)量，提高熟料產(chǎn)量，節(jié)約燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及煙氣量的排放量。
[0008]本實用新型為解決上述技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是:一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，包括依次通過管路相互連接的空氣過濾器、鼓風(fēng)機、氣體分離組件、真空泵、脫濕裝置和增壓風(fēng)機，該增壓風(fēng)機的出風(fēng)口與水泥爐窯的進風(fēng)口連接，所述的氣體分離組件包括多個并聯(lián)設(shè)置的氣體分離膜管，每個氣體分離膜管內(nèi)均設(shè)置有富氧膜，該富氧膜呈圓弧形，且圓弧形的凸起方向與氣體分離膜管內(nèi)待分離氣體通過富氧膜的方向一致，所述氣體分離膜管上，對應(yīng)于富氧膜待分離氣體的一側(cè)設(shè)置有一個用于排出分離廢氣的排氣口，所述的脫濕裝置和增壓風(fēng)機之間還設(shè)置有一個用于控制水泥爐窯進風(fēng)口處氣體壓力大小的穩(wěn)壓裝置。
[0009]所述的穩(wěn)壓裝置上還設(shè)置有一個壓力傳感器和一個氧濃度分析儀、該壓力傳感器和氧濃度分析儀均與PLC控制系統(tǒng)連接。
[0010]有益效果:
[0011]本實用新型根據(jù)水泥窯的結(jié)構(gòu)和煅燒特征，具體采用多組并聯(lián)的氣體分離膜管結(jié)構(gòu)，并在氣體分離膜管內(nèi)安裝圓弧形的富氧膜，圓弧形結(jié)構(gòu)最大限度的增大了待分離空氣與富氧膜的接觸面積，提高了有限空間內(nèi)空氣的分離效率。氣體分離膜管上排氣口的設(shè)置能夠有效的將分離后的廢氣排出，以免其影響后續(xù)待分離氣體中氧氣的含量。再通過脫濕裝置和增壓風(fēng)機之間穩(wěn)壓裝置的調(diào)節(jié)，使分離后氣體內(nèi)的氧氣含量能夠適應(yīng)水泥窯的煅燒工況，提高了水泥窯內(nèi)的氧氣含量，可有效增加燃煤燃燒質(zhì)量，提高熟料產(chǎn)量，節(jié)約燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及煙氣量的排放量。保證了生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定進行，取得了較好的經(jīng)濟效益。同時，設(shè)備投資少，見效快，后期維護量小，運行成本較低。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖示標(biāo)記:1、空氣過濾器，2、鼓風(fēng)機，3、真空泵，4脫濕裝置、，5、增壓風(fēng)機，6、水泥爐窯，7、氣體分離膜管，701、富氧膜，702、排氣口，8、穩(wěn)壓裝置。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】:
[0015]一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，包括依次通過管路相互連接的空氣過濾器1、鼓風(fēng)機2、氣體分離組件、真空泵3、脫濕裝置4和增壓風(fēng)機5，該增壓風(fēng)機5的出風(fēng)口與水泥爐窯6的進風(fēng)口連接，所述的氣體分離組件包括多個并聯(lián)設(shè)置的氣體分離膜管7，每個氣體分離膜管7內(nèi)均設(shè)置有富氧膜701，該富氧膜701呈圓弧形，且圓弧形的凸起方向與氣體分離膜管7內(nèi)待分離氣體通過富氧膜701的方向一致，所述氣體分離膜管7上，對應(yīng)于富氧膜701待分離氣體的一側(cè)設(shè)置有一個用于排出分離廢氣的排氣口 702，所述的脫濕裝置4和增壓風(fēng)機5之間還設(shè)置有一個用于控制水泥爐窯6進風(fēng)口處氣體壓力大小的穩(wěn)壓裝置8，該穩(wěn)壓裝置8上還設(shè)置有一個壓力傳感器和一個氧濃度分析儀、該壓力傳感器和氧濃度分析儀均與PLC控制系統(tǒng)連接。
[0016]本實用新型的一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，通過膜法制氧技術(shù)和局部富氧工藝的改進和突破，使其適應(yīng)了水泥窯的煅燒工況，為富氧燃燒技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用奠定了效益基礎(chǔ)。
[0017]其所增加的氧氣是以利用空氣中各組分氣體透過氣體分離膜時的滲透速率不同，在壓力差的驅(qū)動下使空氣中的氧氣優(yōu)先通過而得到的富氧氣體，膜法制氧技術(shù)可使富氧氣體的氧濃度達到28~30%。常規(guī)燃燒空氣中僅20.9%的氧氣參與燃燒過程，約79%的氮氣吸收大量的燃燒反應(yīng)放出的熱量，并作為煙氣排放，造成能源浪費。富氧燃燒采用比空氣中氧含量高的空氣來助燃，可以顯著提高燃燒效率和火焰溫度。
[0018]在常規(guī)水泥生產(chǎn)線上加裝本實用新型的膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置后，水泥窯整體減少了(相應(yīng)的氮氣量減少)煙氣排放量，使高溫風(fēng)機得以節(jié)電；減少了一次風(fēng)用量，使一次風(fēng)機得以節(jié)電，而且減少了氮氣帶走的熱損失；煤粉在富氧環(huán)境中燃燒，燃燒速度更快，火力更集中，有利于提高產(chǎn)質(zhì)量；燃盡率更高，減少了熱能的分散浪費。使用后的一般節(jié)能率在5~20 %，經(jīng)濟效益和社會效益都有顯著提高。
【主權(quán)項】
1.一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，包括依次通過管路相互連接的空氣過濾器(1)、鼓風(fēng)機(2)、氣體分離組件、真空泵(3)、脫濕裝置(4)和增壓風(fēng)機(5)，該增壓風(fēng)機(5)的出風(fēng)口與水泥爐窯(6)的進風(fēng)口連接，其特征在于:所述的氣體分離組件包括多個并聯(lián)設(shè)置的氣體分離膜管(7)，每個氣體分離膜管(7)內(nèi)均設(shè)置有富氧膜(701)，該富氧膜(701)呈圓弧形，且圓弧形的凸起方向與氣體分離膜管(7)內(nèi)待分離氣體通過富氧膜(701)的方向一致，所述氣體分離膜管(7)上，對應(yīng)于富氧膜(701)待分離氣體的一側(cè)設(shè)置有一個用于排出分離廢氣的排氣口(702)，所述的脫濕裝置(4)和增壓風(fēng)機(5)之間還設(shè)置有一個用于控制水泥爐窯(6)進風(fēng)口處氣體壓力大小的穩(wěn)壓裝置(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，其特征在于:所述的穩(wěn)壓裝置(8)上還設(shè)置有一個壓力傳感器和一個氧濃度分析儀、該壓力傳感器和氧濃度分析儀均與PLC控制系統(tǒng)連接。
【專利摘要】一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，包括依次通過管路連接的空氣過濾器、鼓風(fēng)機、氣體分離組件、真空泵、脫濕裝置和增壓風(fēng)機，增壓風(fēng)機的出風(fēng)口與水泥爐窯的進風(fēng)口連接，氣體分離組件包括多個并聯(lián)設(shè)置的氣體分離膜管，每個氣體分離膜管內(nèi)均設(shè)有富氧膜，富氧膜呈圓弧形，圓弧形的凸起方向與氣體分離膜管內(nèi)待分離氣體通過富氧膜的方向一致，氣體分離膜管上對應(yīng)于富氧膜待分離氣體的一側(cè)設(shè)置有一個用于排出分離廢氣的排氣口，脫濕裝置和增壓風(fēng)機之間設(shè)有用于穩(wěn)壓裝置。本實用新型通過富氧膜對空氣的分離，提高了水泥窯內(nèi)的氧氣含量，可有效增加燃煤燃燒質(zhì)量，提高熟料產(chǎn)量，節(jié)約燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及煙氣量的排放量。
【IPC分類】F23L7-00
【公開號】CN204593439
【申請?zhí)枴緾N201520195538
【發(fā)明人】劉明, 嚴(yán)斯亮
【申請人】劉明
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月2日