制氮機余氧回收應用技術

1、氧氣去增壓冷卻水出入口Air鼓風機 溫度調節(jié)系統(tǒng) 消音器 真空泵 濕式消音器吸附系統(tǒng) 氧氣罐消音器控制系統(tǒng)成都動力源科技有限公司制氮機尾氣回收利用節(jié)能技術一、回收吸附制氮機常壓解吸產生的富氧空氣擁有吸附制氮機的企業(yè)，在滿足了使用氮氣之外，同時排放了寶貴的資源制氮解吸后的富氧空氣。制氮機排放的尾氣是經過了過濾壓縮凈化吸附解吸排放的過程，是潔凈的、富含氧的，濃度在28%-32%左右，正好適合鍋爐的富氧燃燒應用。投入些設備即可回收利用，經濟效益可觀，達到循環(huán)經濟目的。二、富氧燃燒技術簡介燃燒過程是空氣中的氧參與燃料氧化并同時發(fā)出光和熱的過程。富氧燃燒是指助燃用的氧化劑中的氧濃度高于空氣中的氧濃度。富

2、氧燃燒對所有燃料（包括氣體、液體和固體）在絕大多數工業(yè)鍋爐均適用。它既能提高劣質燃料的應用范圍，又能充分發(fā)揮優(yōu)質燃料的性能。使用富氧燃燒技術在提高產能設備的熱效率和節(jié)約能源方面將有著十分重要的意義。工業(yè)發(fā)達國家稱之為“資源的創(chuàng)造性技術”。三、富氧燃燒節(jié)能機理1.提高火焰溫度火焰溫度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提高。一般在26%-33%的濃度最佳，由于溫度提高了將有利于燃燒完全，能使火焰變短，提高燃燒強度，加快燃燒速度。圖1 氧濃度21%時氣體燃燒火焰及溫度場 圖2氧濃度30%時氣體燃燒火焰及溫場2.減少燃燒后的煙氣量不足原風量的 1%3%的富氧氣體可減少送引風量 10%20%由于富氧氣體

3、可以使燃燒達到完全燃燒，在高濃度下，送風量減小，送風減少了冷風帶入量，熱效率得以提高，一般氧濃度能增加1%煙氣量下降2%2.5%節(jié)約了送風機的電能，同時引風量就相應減少，節(jié)約了引風機的電能，排煙熱焓中包含了不參與燃燒空氣的79%氮氣被加熱、放熱、熱交換后，最后以排煙溫度的熱焓排放給大氣。這部分氮氣并不產出熱能，它只能帶走一部分熱能，而富氧燃燒技術的應用使氮氣量減少，減少了熱量的損失。3.加快燃燒速度與促進燃燒完全針對一定的化學反應aA+bBcC+dD，化學反應速度為W=kCaACbB，在溫度一定時k是一定的，化學反應速度僅與反應物 A、B的濃度相關。增加氧氣濃度勢必會加快反應速度。同時反應速度

4、提高后，反應放熱速度增加，火焰溫度也必然提高。燃料在空氣中和在純氧中的燃燒速度相差甚大，如H2在純氧中的燃燒速度是在空氣中的2-4倍，天然氣則達倍左右。用增氧助燃技術，不僅能提高燃燒速度，獲得較好的熱傳導，同時，溫度提高后，有利于燃燒反應，促進燃燒完全，從根本上消除煙塵污染。4降低燃料的燃點溫度燃料的燃點溫度不是常數，如CO在空氣中的燃點為609，而在純氧中的燃點僅為 388 。所以采用富氧燃燒能提高火焰強度和增加釋放熱量。5.換熱強度增大由于富氧氣體布置在火焰中心后端的滯氧區(qū)參與助燃，使火焰中心區(qū)擴大，輻射換熱強度和對流換熱強度也隨之擴大，相當于增加了受熱面積，加大鍋爐出力。6輻射定律由于富

5、氧燃燒技術可使燃料燃點降低，燃燒完全而強烈，根據斯蒂芬-波爾茲曼定律：黑體的總放射能力與它本身的絕對溫度的四次方成正比，因此獲得輻射能量大大提高，使窯爐整體熱效率得以提高。四、PSA制氮機富氧解吸氣回收優(yōu)化設計富氧尾氣回收存在兩個難題：1、尾氣排放的非線性，2、濃差變化不穩(wěn)定。根據這兩個問題，我公司科研人員經過精心研究設計出一套完整的尾氣回收系統(tǒng)。在不影響制氮機正常工作的前提下，使其穩(wěn)定、安全、快速的回收富氧尾氣。針對富氧解吸氣是非線性排放的，我們設計一套調節(jié)系統(tǒng)，使其變?yōu)榫€性，能夠穩(wěn)定輸送應用。還針對富氧解吸氣濃差變化不穩(wěn)定問題，前端氧濃度高，在30%左右，后端由于氮氣反吹過程，氧濃度相對降

6、低，所以我們設計一套調制系統(tǒng)，使其氧濃度在 26%-28%左右。只有解決這兩個問題，才能夠穩(wěn)定回收利用富氧解吸氣進行鍋爐、窯爐富氧燃燒。五、安全控制系統(tǒng)富氧尾氣回收裝置的安全控制系統(tǒng)采用自動控制；原制氮機流程只做極小改動（管路流程不變，只增加控制閥）；確保原制氮機控制不變（新增回收設備控制程序與原制氮機控制程序間無切換，無連鎖），確保不發(fā)生任何不安全因素。吸附制氮機常常是在壓力環(huán)境下進行的，它通常是由加壓吸附、減壓吸附劑再生（解吸）組成的吸附解吸系統(tǒng)。在等溫的情況下，利用加壓吸附和減壓解吸組合成吸附操作循環(huán)過程。吸附劑對吸附質的吸附量隨著壓力的升高而增加，并隨著壓力的降低而減少，同時在減壓（降至常壓或抽真空）過程中，放出被吸附的氣體，使吸附劑再生。每個塔以一分鐘一次的頻率進行排放，本方案在收集的過程中采用專用風機收集排放的富氧尾氣，并在 30-40 秒鐘后使罐內壓力達到微負壓，使解吸過程更加迅速、徹底，不會影響制氮機的正常運行，還保證了富氧尾氣回收的條件。六、綜合評價進行工業(yè)鍋爐技術改造和設計上的更新換代的目的應是在確保安全的前提下，提高經濟運行能力，提高效率與出力。根據燃燒學原理、燃燒特性及大量的試驗室試驗和現場實踐證明，30%氧濃度是適宜的、安全的。具體實施方案是要改爐而不是改鍋，增氧助燃是強化燃燒而不是改動受熱面，所以該工藝的安裝不改變鍋爐的原有結構和工作狀