节能富氧助燃装置 制氧专家擎邦空分

富氧助燃是一种最新节能环保技术。近十几年来，随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要，富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展，有的国家要求全部新增工业炉窑、工业锅炉不得用普通空气助燃，都得用富氧空气助燃。例如：日本政府决定从1990年起，全部工业炉窑，包括：大型锅炉、工业用的中型锅炉、取暖用的锅炉、船舶动力装置的锅炉等都不得用普通空气助燃，都应用富氧空气助燃。目前国内很多人把目光聚集到富氧燃烧技术开拓上。 耀顺人吸取国内外先进技术的精华，弥补其缺陷，经过全体技术员工的努力研制发明了膜法制氧、富氧助燃节能装置。富氧流量范围为25 m3/h -50000 m3/h，富氧浓度28%-31%。

二、各种制氧方法的对比

目前常用的空气分离制氧方法有三种：深冷法、PSA 吸附分离法、膜分离法。[详见下表]

表1 各种制氧方法的比较

当氧浓度达到30%左右，规模小于15000Nm3/h时，膜法制氧投资、维护及操作费用仅为深冷法制氧和PSA法（分子筛）制氧的2/3到3/4，而且规模越小，膜法制氧越经济。

三、膜法制氧、富氧助燃节能装置的原理、结构及用途

富氧燃烧即增加助燃空气中的氧气含量完成的燃烧过程，简称OEC。它是一项节能高效的燃烧技术。膜法制氧、富氧助燃装置是利用空气中各组分透过膜时的渗透速率不同，在压力差驱动下，使空气中的氧气优先通过得到富氧空气。富氧空气浓度为28%-31%。 该设备主要有:空气过滤器、高压通风机、膜法制氧器、调节阀、水环真空泵、汽水分离器稳压系统、富氧喷嘴系统、微电脑控制柜等。 适用范围：各种锅炉：特别适宜链条炉排锅炉、抛煤机锅炉、煤粉锅炉、燃油燃气锅炉等。

工业炉窑：加热炉、焚烧炉、冶炼炉、玻璃窑、陶瓷窑、水泥窑等。

四、膜法制氧、富氧助燃节能装置的节能机理

锅炉加装富氧助燃节能装置主要作用是提高炉膛温度，降低炉渣含碳量和飞灰含碳量，降低排烟温度来提高锅炉的热效率，降低燃料消耗量达到节能增加出力的目的。详见如下：1、 局部增氧助燃技术提高炉内火焰温度膜法富氧技术有两种：一种是全氧燃烧，另一种是局部增氧燃烧。膜法制氧、富氧助燃节能装置采用的是局部增氧燃烧技术。 常规燃烧中空气仅有21%的氧气参与燃烧过程，而约为79%的氮气吸收大量燃烧反应放出的热量，并作为烟气排出，造成能源浪费。加装膜法制氧、富氧助燃节能装置后，整体助燃空气量减少（氮气量减少），烟气排量减少，故火焰温度随着燃烧空气中的氧气比例的增加而显著提高，但富氧浓度不宜过高，国内外的研究表明，氧气的体积分数在28%左右时为佳。因为氧浓度增加时火焰温度增加较少，而制氧投资则猛增，综合效益下降。2、加快燃烧速度与促进燃烧完全燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大，如氢气在空气中的燃烧速度为280cm/s，在纯氧中的燃烧速度是1175cm/s，是在空气中的4.2倍。加装膜法制氧、富氧助燃节能装置后，不仅可以提高燃烧强度，加快燃烧速度，获得较好的热传导，同时温度提高后，有利于强化燃烧，促进燃烧完全，从根本上消除大气污染。3、降低燃料的燃点温度燃料的燃点温度不是常数，如CO在空气中的燃点为609℃，而在纯氧中的燃点仅为388℃，所以用富氧助燃能降低燃料燃点，提高火焰强度和增加释放热量等。4、减少燃烧后的排气量用普通空气助燃，占体积的4/5的氮气不参与助燃，还要带走大量热量，如用富氧助燃，氮气量减少，故燃烧后的排气量减少，从而提高了燃烧效率。5、增加热量利用率富氧助燃对热量的利用率有所提高，如用普通空气助燃，当加热温度为1300℃时，其可利用的热量为42%，而用26%的富氧空气助燃，可利用热量为56%，且氧浓度越高，加热温度越高，所增加的比例越明显，因此节能效果越好。6、降低空气过剩系数用富氧代替空气助燃可降低空气过剩系数，这样即提高火焰温度又可降低排烟热损失，燃料消耗就响应减少，从而节约能源。综上所述，工业锅炉及工业炉窑采用富氧燃烧新技术，节能率为5-20%。燃煤锅炉节煤率最少为10%以上。并可提高锅炉出力10%以上，从根本上消除大气污染。节能效果非常显著，社会经济效益是巨大的。发达国家称该技术为“资源的创造性技术”，并已经在燃烧的各个领域得到广泛应用。五、膜法制氧、富氧助燃节能装置的工艺流程图