用于工业窑炉节能减排的膜法局部富氧助燃系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102913938A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102913938A(43)申请公布日2013.02.06(21)申请号201210427919.X(22)申请日2012.11.01(71)申请人北京卓英特科技有限公司地址100095北京市海淀区上庄镇南玉河村177号(72)发明人戴素娟赵澍沈光林(51)Int.Cl.F23L7/00(2006.01)F23N3/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书44页页附图附图33页(54)发明名称用于工业窑炉节能减排的膜法局部富氧助燃系统(57)摘要一种膜法局部富氧助燃系统，包括：过滤器、通风机、富氧膜装置、水环式真空泵、气水分离装置、脱湿装置、增压稳压装置、初步预热装置、预热装置和特定结构的富氧燃烧器，空气经过滤器过滤后进通风机，然后经富氧膜装置分离，富氧空气经水环式真空泵排入气水分离装置，分离出水汽后的富氧空气进入脱湿装置，经脱湿干燥后进入增压稳压装置，然后以一定压力进入初步预热装置，利用工业炉排放的烟气进行预加热，然而进入预热装置加热到设定的温度，最后富氧空气通过富氧燃烧器送至工业炉进行助燃。CN102938ACN102913938A权利要求书1/2页1.一种膜法富氧助燃系统，其特征在于，包括：过滤器(1)：带干燥剂滤芯，与通风机(2)连接；通风机(2)：出口管路连接到富氧膜装置(3)；富氧膜装置(3)；水环式真空泵(4)：包括真空止回阀、调节阀、真空表、真空泵和水循环控制，富氧膜装置(3)出口的富氧空气经过真空止回阀、调节阀、真空表后进入真空泵，并经过真空泵抽真空后进入气水分离装置(5)；气水分离装置(5)；脱湿装置(6)；增压稳压装置(8)；初步预热装置(9)：以工业炉排放的烟气作为加热气体，对富氧空气进行预加热；预热装置(10)：调节富氧空气达到恒定温度；富氧燃烧器(11)：接入工业炉(12)内；其中富氧燃烧器(11)的结构为：中心点为中心燃气喷嘴(111)，外周均匀分布n个富氧空气喷嘴(112)，再向外均匀分布n个外周燃气喷嘴(113)，富氧空气喷嘴与外周燃气喷嘴数目相同，而且每个外周燃气喷嘴与最接近的两个富氧空气喷嘴成等腰三角形，其中n为3-7，优选为5；空气经过滤器(1)过滤后进通风机(2)，然后经富氧膜装置(3)分离，得到富氧空气，富氧空气经水环式真空泵(4)排入气水分离装置(5)，分离出水汽后的富氧空气进入脱湿装置(6)，经脱湿干燥后进入增压稳压装置(8)，然后以一定压力进入初步预热装置(9)，利用工业炉排放的烟气进行预加热，然而进入预热装置(10)加热到设定的温度，最后富氧空气通过富氧燃烧器(11)送至工业炉进行助燃。2.根据权利要求1所述的膜法富氧助燃系统，其特征在于：富氧燃烧器(11)具备图3所示结构。3.根据上述权利要求所述的膜法富氧助燃系统，其中在脱湿装置(6)和增压稳压装置(8)之间还包括一氧浓度调节系统(7)，氧浓度调节系统(7)包括富氧空气进口(71)、空气进口(72)，比例阀(73)、氧浓度传感器(74)、单片机(75)以及位移传感器(76)，氧浓度传感器(74)位于富氧喷嘴附近，恒定氧浓度的富氧空气由脱湿装置(6)出来进入氧浓度调节系统(7)，然后根据监测的燃烧情况调节氧浓度后进入增压稳压装置(8)。4.根据上述权利要求所述的膜法富氧助燃系统，氧浓度调节系统(7)的工作原理为：首先调试确定燃烧最佳状态时氧浓度传感器(74)测定的氧浓度值，其次以该氧浓度值为设定值，继而以该设定值与氧浓度传感器(74)实际测得的氧浓度值之差值调节输送至炉内的富氧空气的氧气浓度。5.根据权利要求4所述的膜法富氧助燃系统，其特征在于：氧浓度调节系统(7)优选线性调节。6.根据上述权利要求所述的膜法富氧助燃系统，其特征在于：富氧空气在预热装置(10)预热后为130℃。7.工业炉，其包括膜法富氧助燃系统。8.如权利要求7所述的工业炉，所述工业炉优选燃烧燃气的锅炉、加热炉、焚烧炉、冶2CN102913938A权利要求书2/2页炼炉、造气炉。3CN102913938A说明书1/4页用于工业窑炉节能减排的膜法局部富氧助燃系统技术领域[0001]本发明涉及一种应用于燃油、燃气和燃煤等工业炉的助燃系统，以及应用该系统的工业炉。背景技术[0002]目前我国绝大部分工业炉仍采用空气助燃，这造成了能源的极大浪费。富氧助燃技术因其具有提高火焰温度、降低燃料的燃点、促进燃烧完全、减少CO、NOx排放等优点，近年来在国外得到了广泛应用。[0003]膜法富氧技术是根据高分子复合膜渗透的原理，利用空气中各组分的渗透速率不同，使空气中氧和氮分子在压力差驱动下透过富氧膜，由于富氧膜的特性是氧分子比氮分子透过率大，在膜低压