富氧助燃技術(shù)

1、5000噸水泥生產(chǎn)線富氧助燃技術(shù)方案供方單位:聯(lián)系人:電話:手機:傳真:公司網(wǎng)址:電子郵箱:為制造業(yè)提供優(yōu)異的氣體設(shè)備和氣體技術(shù)。公司通過全體合作者，持續(xù)不斷的努力和點點滴滴的積累，持續(xù)不斷的創(chuàng)新高質(zhì)量的，成本有效的，并且保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)品，來贏得市場地位和領(lǐng)導(dǎo)地位，增加產(chǎn)品的附加值，共同實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)者、客戶和相關(guān)價值鏈，各自合理的目標(biāo)。制造標(biāo)準(zhǔn)全套制氧裝置設(shè)計制造、安裝、檢驗、試驗過程中遵循以下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：序號標(biāo)準(zhǔn)名稱1國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程2GB150-1998鋼制壓力容器3GB150-89鋼制壓力容器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4GB150-89鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)釋義5GB191-90包裝儲運圖示標(biāo)

2、志6GB-4706.1-92家用和類似用途電器的安全通用要求7GB699-88優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件8GB711-65碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)熱軋厚鋼板和鋼帶9GB1225-76焊條檢驗、包裝和標(biāo)志10GB6654-86壓力容器用碳素鋼及普通低合金鋼熱軋厚鋼板11GB10893-89壓縮空氣干燥規(guī)范與試驗12GB/T13384-92機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)要求13GB/T13306-91標(biāo)牌14GB/T12243-91彈簧直截荷式安全閥15GB/T2624-93流量測量節(jié)流裝置16GB/T4980-95容積式空氣壓縮機，噪音功率級的測定工程17JB2536-95法力容器油漆，包裝和運輸18JB/T8

3、1-90-94鋼制管法蘭墊片標(biāo)準(zhǔn)19JB4700-4707-92壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)20JB4730-94壓力容器無損探傷21GB/T3277-91一般壓縮空氣質(zhì)量等級22JB478-92鋼制壓力容器焊接工藝評定23HG20592-20635-97鋼制管法蘭、墊片、緊固件24JB1614-83鍋爐受壓力元件焊接接頭機械性能檢驗方法25ZBJ73032-73035-89氟利昂制冷裝置用輔助設(shè)備型式和基本參數(shù)26ZBJ73036-73039-89氟利昂制冷裝置用輔助設(shè)備技術(shù)條件27ISO8573.1壓縮空氣質(zhì)量等級29JB/T4786-2002封頭標(biāo)準(zhǔn)30JB/T6427-2001變壓吸附制氧、制氮設(shè)

4、備富氧助燃環(huán)保節(jié)能成套技術(shù)裝置一、概述1、富氧助燃技術(shù)富氧助燃是一種最新節(jié)能環(huán)保技術(shù)。近十幾年來，隨著環(huán)保要求的不斷提高以及節(jié)約能源的需要，富氧燃燒作為一種新興的燃燒技術(shù)在世界各國蓬勃發(fā)展，有的國家要求全部新增工業(yè)窯爐、工業(yè)鍋爐不得用普通空氣助燃，都得用富氧空氣助燃，許多發(fā)達(dá)國家都投入了大量人力物力來研究富氧技術(shù)，特別是日本，其通產(chǎn)省就資助組織了旭硝子等七家公司和研究所參加“富氧燃燒技術(shù)研究組”。，由于能源緊張，日本先后有近二十家公司推出富氧裝置。日本政府決定從1990年起，全部工業(yè)爐窯，包括：大型鍋爐、工業(yè)用的中型鍋爐、取曖用的鍋爐、船舶動力裝置的鍋爐等都不得用普通空氣助燃，都應(yīng)用富氧空氣助

5、燃。日本曾在氣、油、煤為燃料的不同場合進(jìn)行了富氧應(yīng)用試驗，得出如下結(jié)論：用23%的富氧助燃可節(jié)能10-25%;用25%的富氧助燃可節(jié)能20-40%;用27%的富氧助燃則節(jié)能高達(dá)30-50%等。我公司吸取了國內(nèi)外先理技術(shù)的精華，彌補其缺陷，經(jīng)過全體技術(shù)員工的努力研制發(fā)明了PSA富氧助燃環(huán)保節(jié)能成套技術(shù)裝置，填補了國內(nèi)空白。富氧流量范圍為10Nm3/h-15000Nm3/h。PSA富氧局部增氧助燃系統(tǒng)是局部增氧技術(shù)和助燃技術(shù)兩者的有機結(jié)合。局部富氧相對于整體增氧而言投資非常少，且富氧加在爐窯中最需要的地方，使燃料在此能充分及時完全地燃燒，從而供給產(chǎn)品盡可能多的有效熱量。局部增氧助燃技術(shù)所配富氧量僅

6、為所需空氣量的0.5-15%，而原來爐窯的助燃風(fēng)量亦顯著下降。富氧助燃，不僅能降低燃料燃點，提高燃燒強度和燃燒效率，加快燃燒速度，獲得較好的熱傳導(dǎo)，從而節(jié)約能源;同時，由于溫度提高，有利于燃燒反應(yīng)完全，從而減少污染;具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，通常一年內(nèi)就能收回全部投資。能源是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，關(guān)系著經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。到2020年，國家要求國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番，但能源消費只能翻一番。依靠科技進(jìn)步降低能耗、節(jié)約能源、降低污染已經(jīng)成為了亟待解決的問題。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，鍋爐設(shè)備已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個部門，成為發(fā)展國民經(jīng)濟的重要熱工設(shè)備之一。從量大面廣的這個角度來看，除了電力行業(yè)

7、以外的各行各業(yè)中運行著的主要是中小型低壓鍋爐，全國目前計有50多萬臺。由于我國是以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，燃煤鍋爐約占80%。他們的熱效率普遍較低，節(jié)能潛力很大，而且排放的大量煙塵和有害氣體，嚴(yán)重污染了環(huán)境。針對于這種現(xiàn)狀，我公司的“富氧燃燒設(shè)備”就是一條提高燃燒效率、節(jié)約能源、降低污染的有效途徑。當(dāng)今世界能源短缺，各類化石能源價格大幅攀升，很多耗能大戶企業(yè)效益大大降低，嚴(yán)重束縛了企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展，尤其是使用鍋爐的企業(yè)現(xiàn)象更為明顯，因此提高能源利用率、降低能源消耗成為提高企業(yè)效益的必然之路。對于化石能源主要以燃燒利用為主，各類燃燒器發(fā)展以日臻成熟，從燃燒方式上提高燃料利用率以很難再有所作為，而從燃燒的反

8、應(yīng)速率及燃燒程度上仍有很大節(jié)能潛力。一般的燃燒器均以空氣為助燃劑，其中占近80%的N2為燃燒的惰性氣體，對燃燒起鈍化和稀釋作用。如何能夠提高助燃劑的氧氣含量，成為了提高燃燒效率的一個關(guān)鍵。而我公司的增氧助燃裝備正好可以解決這個問題，提高燃燒效率。富氧燃燒節(jié)能特性火焰溫度大幅度提高2007年，我公司與浙江大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所合作，共同完成鍋爐增氧助燃燃燒實驗與理論研究項目。設(shè)計及研制出鍋爐增氧助燃燃燒實驗臺，并在實驗臺進(jìn)行了一系列增氧助燃的熱工特性及燃燒特性實驗。其實驗研究表明當(dāng)使用常規(guī)空氣做助燃劑（含氧量21%）時，火焰溫度為2200*;而當(dāng)助燃?xì)夂趿吭黾訒r，火焰溫度可大幅增加。眾所周知鍋爐的

9、主要傳熱方式是輻射傳熱，而鍋爐內(nèi)的溫度越高，輻射傳熱的效率也隨之升高。惰性成分的氮氣濃度大大降低空氣中氮氣約占80%，在燃燒過程中，氮氣不參與燃燒，相當(dāng)于稀釋了助燃?xì)庋鯕鉂舛龋瑢θ紵鸬搅蒜g化的作用，同時在排煙時帶走了大量的熱。而輻射傳熱中以三原子分子為主，氮氣為雙原子分子輻射傳熱的效率低下。采用富氧空氣助燃時，降低了氮氣含量，使氧氣含量相對提高，即使燃燒更加充分，又減少了排煙量，降低了排煙熱損失。富氧燃燒環(huán)保特性1.富氧燃燒減少硫化物的排放煤是我國最主要的能源之一，在一次能源消費量中占75%。但是煤直接燃燒產(chǎn)生的是引起酸雨的主要原因。1995年我國超過美國成為世界第一大排放國，每年由于酸雨造

10、成的損失超過1000億元人民幣。在煤的燃燒過程中，95%以上的硫轉(zhuǎn)化成。如何清潔高效的利用煤已成為我國面臨的主要問題之一。含硫化合物主要指S02、SO3和H2S等，其中S02的來源廣、數(shù)量最大，是影響和破壞全世界范圍大氣質(zhì)量的最主要的氣態(tài)污染物，而工業(yè)生產(chǎn)和生活中的煤燃燒是最大的SO2排放源。眾所周知，在燃煤鍋爐上采用富氧助燃過程能有效的提高火焰溫度、促進(jìn)反應(yīng)完全、提高熱量利用率、減少煙氣排放量。與此同時富氧的加入也改變了燃料煤燃燒的方式和條件，對硫化物的形成也有很大的影響。在煤燃燒時，溫度大約在1400*左右，煤中所含的S和H2S被氧化，生成SO2.同時煤中還含有大量的Mg2+和Ca2+離子

11、化合物，這時候在1400*和C作催化劑的條件下將發(fā)生如下反應(yīng)：SO2+Ca2+O2-CaS04，采用富氧燃燒增加了氧濃度，促使反應(yīng)向右進(jìn)行，降低了煙氣中的SO2濃度，這樣起到了固硫作用。燃料中較多的灰量，在富氧氣氛下具有催化氧化SO2的作用，進(jìn)而生產(chǎn)SO3,同樣引起煙氣中SO2濃度降低?；鹧鏈囟仍礁?，氧原子的濃度越大，越有利于于SO2+O2-SO3向正方向進(jìn)行，使SO2轉(zhuǎn)化成SO3，再用水膜除塵器便可除去SO3，從而降低SO2的排放。S和H2S與氧氣的反應(yīng)方程式如下：H2S+O2=H2O+SO2S+O2=SO2我們知道控制煙氣中硫的排放量，可采用燃料預(yù)先脫硫、燃燒中控制脫硫和煙氣脫硫三種措施。

12、綜上所述，富氧助燃在提高爐溫、促進(jìn)反應(yīng)完全、降低能耗的同時，還起到了“燃燒中控制脫硫”的功效，引起煙氣中二氧化硫濃度降低，有利于減少與控制二氧化硫污染物的排放，因此具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益富氧助燃降低煙氣黑度煙即是固體微粒在尾氣中懸浮而成，包括目視不可見及可見的微粒。碳煙不但污染環(huán)境，防礙視線，其中的某些萬分進(jìn)入人體后還可能成為致癌因素。煤炭在燃燒時，首先是揮發(fā)份的析出，當(dāng)揮發(fā)份在局部高溫缺氧情況下，經(jīng)過裂解和聚合會形成碳煙。碳煙量隨過量空氣系數(shù)的下降而上升。燃燒與空氣混不良、超負(fù)荷運轉(zhuǎn)及空氣濾清器堵塞等均會產(chǎn)生大量碳煙。采用富氧空氣助燃后，在爐內(nèi)形成了一個富氧氣氛，使揮發(fā)份的燃燒更加充分

13、，從而大大減少了游離碳的形成，既提高了燃燒效率，也減少了煙氣黑度。2、富氧燃燒技術(shù)用于節(jié)能和根治污染的原理。2.1提高火焰溫度和黑度因氮氣量減少，空氣量及煙氣量均顯著減少，故火焰溫度和黑度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提高，進(jìn)而提高火焰輻射強度和強化輻射傳熱等，如當(dāng)空氣中氧氣的濃度為25%時，火焰的黑度經(jīng)計算為0.2245,增加的程度約6%，同時水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒帶火焰對物料的輻射傳熱量提高的程度約為20.4%。但富氧濃度不宜過高，一般富氧濃度在26-33%時為最佳，因為富氧濃度再高時，火焰溫度增加較少，而制氧投資等費用猛增，綜合效益反而下降，參見圖1富氧濃度與火焰溫度及相對效益的關(guān)系。100

14、%60%Ch20%25%30%35%相對效益20%25%30%80%26-33%火焰溫度.K250010005002000150026-33%022.2加快燃燒速度，促進(jìn)燃燒完全，從而根治污染燃料在空氣中和在純氧中的燃燒速度相差甚大，如氫氣在純氧中的燃燒速度是在空氣中的4.2倍，天然氣則高達(dá)10.7倍左右，故用富氧助燃，不僅能提高燃燒強度，加快燃燒速度，獲得較好的熱傳導(dǎo)，同時由于溫度提高了，將有利于燃燒反應(yīng)完全，從而在根本上消除污染。2.3降低燃料的燃點溫度和燃盡時間燃料的燃點溫度不是一個常數(shù)，它與燃燒狀況、受熱速度、環(huán)境溫度等有關(guān)，如CO在空氣中的為609*，在純氧中僅388*，所以用富氧助

15、燃能降低燃料的燃點，提高火焰強度、增加釋放熱量等。普;2.4減少燃燒后的煙氣量用普通空氣助燃，約五分之四的氮氣不但不助燃，還要帶走大量的熱量。如用富氧助燃，氮氣量要減少，故燃燒后的排氣量亦減少，一般氧濃度每增加1，煙氣量約下降2-4.5%，從而提高燃燒效率等。普;2.5增加熱量利用率富氧助燃，對熱量的利用率會有所提高，如用普通空氣助燃，當(dāng)爐膛溫度為1300*時，其可利用的熱量為42%,而用26%富氧空氣助燃時，可利用的熱量為56%。可利用熱量增加了33%，而且富氧濃度越大，加快溫度越高，所增加的比例就越明顯，因此節(jié)能效果就越好。2.6降低空氣過剩系數(shù)用富氧代替空氣助燃，可適當(dāng)降低空氣過剩系數(shù)，

16、這樣燃料消耗就相應(yīng)減少從而節(jié)約能源。日本節(jié)能中心技術(shù)部長小西二郎在工業(yè)窯爐節(jié)能措施中，著重于降低空氣過剩系數(shù)的研究。如他在一臺熱處理爐中經(jīng)多次試驗，將空氣過剩系數(shù)從1.7降到1.2,平均節(jié)能達(dá)13.3%。在我們應(yīng)用的數(shù)套局部增氧助燃系統(tǒng)中，空氣過剩系數(shù)一般降低0.2-0.8。3最佳富氧濃度的確定國內(nèi)外的研究均表明，富氧濃度在26-31%時為最佳，火焰溫度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提高，但隨著富氧濃度的不斷增加，火焰溫度增加不很明顯，見圖2-富氧濃度與火焰溫度的關(guān)系4、鍋爐熱效率分析1、鍋爐熱效率提高：公式：n2=100-Eq=q2+q3+q4+q5+q6式中：n2鍋爐反平衡熱效率%q2

17、排煙熱損失%q3氣體不完全燃燒熱損失%q4固體不完全燃燒熱損失q5散熱損失%q6灰渣物理熱損失%從鍋爐熱平衡熱效率公式中可看出，鍋爐熱效率的高低取決于它的五種熱損失的大小，分別是1、排煙損失q2,2、氣體不完全燃燒熱損失q3,3、固體不完全燃燒熱損失q4,4、散熱損失q5,5、灰渣物理熱損失q6。其中排煙損失q2和固體不完全燃燒熱損失q4，是正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐熱損失的最大兩項，它們之和占總損失的80%以上。2、排煙熱損失q2(I-aI)(100-q)prvrIkA_Q公式：q2=RX100%式中：q2排煙熱損失I排煙熱焓prI理論冷空氣熱焓1k%KJ/kgKJ/kga排煙處空氣過剩系數(shù)vrq4固體不

18、完全燃燒熱損失Q輸入熱量r%KJ/kg從公式中可看出，排煙熱損失q2的大小，取決于排煙溫度的高低和排出煙氣量的大小,改造后的富氧燃燒鍋爐,可減少一次風(fēng)的風(fēng)量,使過剩空氣系數(shù)合理，這樣就能減少煙氣的大量排出。煙氣帶走的熱量就大大的降低，排煙熱損失就小。3、氣體不完全燃燒熱損失q3V100一q十(126CO+108H+358CH)x(q4)x100%公式：q3=Qr2式中：q3氣體不完全燃燒熱損失V排煙處煙氣損失r1Q4固體不完全燃燒損失Q輸入熱量rH煙氣中氫氣容積百分?jǐn)?shù)24100%m3/kg%KJ/kg%C煙氣中甲烷容積百分?jǐn)?shù)%H4C煙氣中一氧化碳容積百分?jǐn)?shù)%O氣體不完全燃燒損失q3,從公式中可

19、看出，主要取決于排煙處煙氣容積和可燃?xì)怏w，改造后的富氧燃燒鍋爐，可燃?xì)怏w得到充分燃燒，爐膛溫度高，用普通空氣助燃，約五分之四的氮氣不但不參與助燃，還要帶走大量的熱量。一般氧濃度每增加1%，煙氣量約下降24.5%，所以氣體不完全燃燒損失q3也就小。從而能提高燃燒效率。4、固體不完全燃燒熱損失q4328.66A7C(af八亠Qf100-C公式：q4=rfhC+a1m1m100-C1mC+a上)x100%100-C1z式中：q4固體不完全熱損失%A入爐煤灰份7%Q輸入熱量r%a爐渣占燃料灰百分比fh%a漏煤占燃料灰百分比1m%A飛灰占燃料灰百分比1z%C爐渣含碳量fh%C漏煤含碳量1m%C飛灰含碳量

20、%1z固體不完全燃燒損失q4,取決于爐渣、漏煤、飛灰的量和含碳量。改造后的富氧燃燒鍋爐，煤在爐內(nèi)的著火線與燃盡線都提前。燃煤在距離擋渣器1米處就燃盡，排除的灰渣含碳可保證在15%以下，如果好煤種（揮發(fā)份高、熱值高）調(diào)節(jié)得當(dāng)，灰渣含碳量可低于10%以下，甚至更低，加上燃燒工況好，爐膛溫度高、飛灰中含碳量就大大的降低，因而降低了固體不完全燃燒熱損失，提高了鍋爐熱效率。5、灰渣物理熱損失q6灰渣物理熱損失q6,取決于灰渣溫度，改造后的富氧燃燒鍋爐，由于爐膛溫度高，煤在爐內(nèi)的著火線與燃盡線都提前，灰渣在爐排上能充分燃燒，燃盡段增長（燃煤在距離擋渣器1米處就燃盡），灰渣溫度低。因此灰渣物理熱損失就小，提

21、高了鍋爐熱效率。富氧助燃環(huán)保節(jié)能技術(shù)成套裝置是一種新型高科技設(shè)備,它具有設(shè)備成本低，體積小、重量輕、操作簡單、維護(hù)方便、運行費用小、現(xiàn)場制氧快捷、開關(guān)方便、無污染等優(yōu)點。接上電源即可供氧，可廣泛運用。鍋爐系列：工業(yè)燃煤鍋爐、蒸汽鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐、垃圾焚燒爐窯爐系列：玻璃窯爐、水泥窯、陶瓷窯、金屬冶煉爐，以及燃油、燃?xì)獍l(fā)電機組等。設(shè)備運行穩(wěn)定，安全可靠，深受廣大用戶的青睞。我公司均設(shè)有專門的氣體領(lǐng)域應(yīng)用研究隊伍，產(chǎn)品范圍廣，除了涉及工業(yè)氣體及裝置外，其邊緣產(chǎn)品及服務(wù)獲得了較大的市場份額。由于能源越來越緊缺、環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，相信不久的將來變壓吸附制氧的富氧助燃技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣，發(fā)展

22、前景十分廣闊。5000Nm3/hPSA-1000制氧技術(shù)方案水泥（窯頭風(fēng)）客戶參數(shù)：窯頭一次風(fēng)量：99.3ms/min,即99.3x60 x0.85=5000Nm3/h技術(shù)指標(biāo)1.氧氣產(chǎn)量:1000Nm3/h2.氧氣純度:三932%3.氧氣出口壓力:15KPa4.占地面積：15mx10m5.與貴公司現(xiàn)有的風(fēng)機風(fēng)量混合，氧濃度達(dá)到35%1兩個吸附塔按程序交替工作，即可實現(xiàn)連續(xù)分離空氣得到產(chǎn)品氧氣1、裝置公用工程的額定配置及消耗1）、公用工程的額定配置及消耗表序號項目規(guī)格要求單位裝機功率（KW）使用情況備注1電220V50HZKWh/h5連續(xù)照明、儀表用電10KVKWh/h2201臺連續(xù)鼓風(fēng)機用1

23、0KVKWh/h4001臺連續(xù)真空泵用380V50HZKWh/h7.51臺連續(xù)儀表用氣2循環(huán)水30C,0.3MPat/h5連續(xù)循環(huán)量為10t/h2）、動力設(shè)備裝機容量：AC10KV/380V640KWAC220V5KW（儀表、照明用電）3）、供電要求：1）低壓電源:（交流單相/三相四線制，中心點直接接地）電壓380V5%頻率：50Hz0.5Hz電壓220V5%頻率：50Hz0.5Hz、儀表空氣用量：1)空壓機BLT-10A功率7.5KW排氣量：1.0Nm3/min工作壓力：0.7MPA2、裝置技術(shù)特點制氧流程具有開停車速度快(小于20分鐘)、操作簡單、維護(hù)費用低。吸附壓力低，流程短，空氣溫升小，對吸附劑性能影響小，能耗低。我公司特殊的工藝流程，一塔產(chǎn)氧，一塔抽真空，抽真空過程保持連續(xù)進(jìn)行，比傳統(tǒng)流程大大地提高了風(fēng)機和