板框式膜法富氧氧助燃装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种板框式膜法富氧氧助燃装置，属于燃气工业炉窑节能【技术领域】。该装置包括由若干个富氧膜组件（11）组成的富氧膜堆（1）、抽气真空泵（2）、富氧气体缓冲罐（3）和炉窑燃烧器（4）；所述富氧膜组件（11）上设有膜组件出氧口（111），其产生的富氧气体通过膜组件出氧口（111）进入真空抽气泵（2），经真空抽气泵（2）作用后通过管道送进富氧气体缓冲罐（3），再进入炉窑燃烧器（4）参与燃料气体助燃。该装置针对板式富氧膜法制氧装置的组装、维护及使用等问题进行优化设计，从而使富氧气体用于使用气体燃料的工业炉窑（包括锅炉）时能够有效地保证富氧气体浓度及维护方式、使用效果。
【专利说明】板框式膜法富氧氧助燃装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气工业炉窑节能【技术领域】，具体涉及用于燃用气体燃料的工业炉窑(包括锅炉)用板框式膜法富氧氧助燃装置。
【背景技术】
[0002]能源紧缺、气候异常已经成为今天各级政府及各行各业首要关注的热点，削减煤炭消费量是大势所趋。天然气等气体燃烧具有使用安全、热值高、洁净等优势。大家在不得不接受中国进入燃气时代的同时，富氧燃烧技术因其节能环保效果的优越性正在受到愈来愈多人的关注。气体燃料应用富氧助燃能充分发挥燃料的性能。而将富氧气体用于使用气体燃料的工业炉窑(包括锅炉)中必需要有使用的富氧助燃设备及系统。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种板框式膜法富氧氧助燃装置，该装置针对板式富氧膜法制氧装置的组装、维护及使用等问题进行优化设计，从而使富氧气体用于使用气体燃料的工业炉窑(包括锅炉)时能够有效地保证富氧气体浓度及维护方式、使用效果。
[0004]为实现上述的目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]一种板框式膜法富氧氧助燃装置，该装置包括由若干个富氧膜组件组成的富氧膜堆、抽气真空泵、富氧气体缓冲罐和炉窑燃烧器；所述富氧膜组件上设有膜组件出氧口，富氧气体通过膜组件出氧口进入真空抽气泵(在真空抽气泵的作用下富氧膜产生富氧气体)，然后通过管道送进富氧气体缓冲罐，再进入炉窑燃烧器参与燃料气体助燃。
[0006]所述富氧膜组件包括由若干富氧膜组成的富氧模组、空气过滤网、膜组件箱体通风孔板、富氧膜组空气流道和抽风机，外界空气依次通过膜组件箱体通风孔板和空气过滤网进入富氧膜组空气流道，并透过富氧膜汇集到膜组件出氧口并流出。所述膜组件出氧口设于富氧模组的一侧，富氧模组上还连接抽风机，所述膜组件出氧口与抽风机设于富氧模组的同侧。每个膜组的富氧气体流量可以通过富氧膜组113中的膜片多少确认；每个模组的富氧气体流量可以数立方/小时或数千立方/小时。
[0007]所述富氧膜组件的膜组件出氧口连接出氧管道，其产生的富氧气体经过出氧管道进入真空抽气泵，所述出氧管道上设有膜组件启闭阀门，用于控制富氧气体的启闭和调节富氧气体流量。
[0008]所述炉窑燃烧器包括烧嘴壳体和烧嘴芯，所述烧嘴芯包括烧嘴头、混合管腔和烧嘴芯尾部；混合管腔的前端连接所述烧嘴头，混合管腔的后端伸入烧嘴芯尾部；烧嘴芯尾部分别开设与混合管腔连通的燃气进气口和富氧气体进气口 ；所述烧嘴外壳与所述烧嘴芯尾部相连接并设置于混合管腔外部，所述烧嘴外壳上开设空气进气口，烧嘴外壳上还连有烧嘴管或烧嘴砖。
[0009]所述燃气进气口、富氧气体进气口和空气进气口分别连接燃气进气管、富氧气体进气管和助燃空气进气管；所述燃气进气管、富氧气体进气管和助燃空气进气管上分别设置进行流量控制的调节阀门。
[0010]所述富氧气体流出缓冲罐后，分别经由主送风管道和富氧气体进气管进入炉窑燃烧器参与燃料气体助燃，主送风管道接入助燃空气进气管，送风管道上设置富氧气体进行流量控制的调节阀门。
[0011]本实用新型设计原理如下:
[0012]1、将几片或数十片板框式膜片抽气口汇集(粘)连接，形成板框模组。板框模组可在真空泵的作用下，形成一定流量的富氧气流。为了保护已经将板框式膜片抽气口汇集(粘)连接好的板框模组，需将板框模组装在专用箱体之内。在这个箱体里，可以安装一组或数个板框模组，组成膜组件。
[0013]2、为了保证富氧气体源源不断被抽出和含氧浓度，需保证有源源不断的新鲜空气流经板框膜片的表面，为此膜组件的箱体需设有富氧出气口及风机安装位置及废气排气口。为了保证经过过滤的新鲜空气滤源源不断的进入箱体和进风均匀，设有滤网及抽风机。
[0014]3、根据炉窑使用富氧量的需求，每套富氧助燃装置可以配装上述膜组件一个或数个，甚至数百个。
[0015]4、为了保证富氧助燃装置使用效果和保证膜组件使用过程中的维护需要，在模组件的每个抽气口分别设有启闭阀门。这些阀门的组要作用是在日常使用中通过启闭阀门验证模组件性能，发现问题及时更换模组件；
[0016]5、为了保证过滤空气新鲜及方便更换过滤空气滤网，箱体的抽风机和富氧气体抽气口可以分别设在设在箱体一侧或两侧一即前及后；
[0017]6、源源不断的新鲜富氧气体在真空泵的作用下被抽出，进入气体缓冲罐，之后进入炉窑助燃；
[0018]7、富氧气体进入使用气体燃料炉窑的方式分为两路:一是进入炉窑燃烧器，先与进入燃烧器燃料气体混合进入烧嘴头；二是进入烧嘴的助燃风管道或炉窑主送风管路参与助燃；
[0019]8、分两路进入炉窑的富氧气体管路上分别设有阀门，控制富氧气体进入炉窑的压力和流量；
[0020]本实用新型的优势表现在:
[0021]1、镶有富氧膜的基板之间留有3mm以上的空气流道，适应工业生产现场环境使用，有效避免积尘堵塞新鲜空气流道；
[0022]2、在膜组件的箱体上分别设有富氧气体出口及抽风机。在抽风机的作用下，既能保证有新鲜的空气被带入空气流道，同时也会不断的将少量的细微粉尘被带出空气流道，减少细微粉尘附着在膜片的机会；
[0023]3、富氧气体出气口与抽风机设在同侧，可方便拆卸空气滤网，保证新鲜空气进入空气流道；
[0024]4、板框模组自身可形成新鲜空气过滤、清洁，富氧气体在真空泵作用下被抽取的工艺过程；
[0025]5、板框模组容易实现撬块式灵活组装、维护及更换；
[0026]6、设在模组件的每个抽气口分别设有启闭阀门可方便验证膜组件运行优劣效果，为检修和更换膜组件提供保证；[0027]7、富氧气体进入使用气体燃料炉窑的方式分为两路:一是进入炉窑燃烧器，先与进入燃烧器燃料气体混合进入烧嘴；二是进入烧嘴的助燃风管道或炉窑主送风管路参与助燃；可最大化的发挥富氧助燃的作用；
[0028]8、分两路进入炉窑的富氧气体管路上分别设有阀门，控制富氧气体进入炉窑的压力和流量；
[0029]9、本实用新型烧嘴的使用可有效提高和保证富氧节能技术的节能效果，保证应用富氧节能技术的炉窑在不改变炉窑主体结构、不改变炉窑工艺的情况下节省燃料；
[0030]10、采用本实用新型设计，可以保证富氧助燃节能效果的前提下减少烟气排放量，减少氮氧化物及一氧化碳物排放量。
【专利附图】
【附图说明】:
[0031]图1为本实用新型板框式膜法富氧氧助燃装置的流程图。
[0032]图2为本实用新型中膜组件结构示意图。
[0033]图3为图2中A向视图。
[0034]图4为图2中B向视图。
[0035]图5为本实用新型中富氧气体进入炉窑示意图。
[0036]图6为本实用新型中富氧气体进入炉窑示意图。
[0037]图中:1-富氧膜堆；11_富氧膜组件；12-膜组件启闭阀门；2_抽气真空泵；3_富氧气体缓冲罐；4_炉窑燃烧器；41_主送风管道；42_富氧气体进气管；111_膜组件出氧口 ；112_抽风机；113_富氧模组；114_富氧膜组件空气过滤网；115-膜组件箱体通风孔板；1131-富氧膜组空气流道；43_助燃空气进气管；441_烧嘴砖；442_烧嘴管；45_烧嘴壳体；46-烧嘴头；47_混合管腔；48_烧嘴芯尾部。
【具体实施方式】:
[0038]如图1所示，本实用新型板框式膜法富氧氧助燃装置包括由若干个富氧膜组件11组成的富氧膜堆1、抽气真空泵2、富氧气体缓冲罐3和炉窑燃烧器4;所述富氧膜组件11上设有膜组件出氧口 111，由膜组件组成的膜堆其产生的富氧气体通过膜组件出氧口 111进入真空抽气泵2 (在真空抽气泵的作用下)，再通过管道送进富氧气体缓冲罐3，富氧气体流出缓冲罐3后，分别经由主送风管道41和富氧气体进气管42进入炉窑参与燃料气体助燃。
[0039]如图2-4所示，所述富氧膜组件11包括由若干富氧膜组成的富氧模组113、空气过滤网114、膜组件箱体通风孔板115、富氧膜组空气流道1131和抽风机112，外界空气依次通过膜组件箱体通风孔板115和空气过滤网114进入富氧膜组空气流道1131，并透过富氧膜汇集到膜组件出氧口 111并流出。
[0040]所述膜组件出氧口 111设于富氧模组113的一侧，富氧模组113上还连接抽风机112，所述膜组件出氧口 111与抽风机112设于富氧模组113的同侧。
[0041]所述富氧膜组件11的膜组件出氧口 111连接出氧管道，其产生的富氧气体经过出氧管道进入真空抽气泵2，所述出氧管道上设有膜组件启闭阀门12，用于控制富氧气体的启闭和调节富氧气体流量。为了保证富氧气体不断地从膜组件出氧口 111流出，就需要在抽风机112作用下，有新鲜的空气不断地经过膜组件箱体通风孔板115和富氧膜组件空气过滤网114进入富氧膜组空气流道1131透过富氧膜汇集到膜组件出氧口 111 ;每个膜组的富氧气体流量可以通过富氧膜组113中的膜片多少确认；每个模组的富氧气体流量可以数立方/小时或数百立方/小时。当膜堆或膜组件出现问题时，可通过关、闭膜组件启闭阀门12进行验证，并作出准确的修复和更换；膜堆I的大小及系统富氧气体流量可以由膜组件11的数量来确认；
[0042]如图5-6所示，所述炉窑燃烧器4包括烧嘴壳体45和烧嘴芯，所述烧嘴芯包括烧嘴头46、混合管腔47和烧嘴芯尾部48 ；混合管腔47的前端连接所述烧嘴头46，混合管腔47的后端伸入烧嘴芯尾部48 ;烧嘴芯尾部48分别开设与混合管腔47连通的燃气进气口和富氧气体进气口 ；所述烧嘴壳体45与所述烧嘴芯尾部48相连接并设置于混合管腔47外部，所述烧嘴壳体45上开设空气进气口。所述烧嘴壳体45上连有烧嘴管442或烧嘴砖441。
[0043]所述燃气进气口、富氧气体进气口和空气进气口分别连接燃气进气管、富氧气体进气管42和助燃空气进气管43 ;所述燃气进气管、富氧气体进气管42和助燃空气进气管43上分别设置进行流量控制的调节阀门。
[0044]所述富氧气体流出缓冲罐3后，分别经由主送风管道41和富氧气体进气管42进入炉窑燃烧器4参与燃料气体助燃，主送风管道41接入助燃空气进气管43，主送风管道41上设置进行流量控制的调节阀门。富氧气体进入炉窑燃烧器4后通过烧嘴砖441或烧嘴管442在工业炉窑的燃烧室完成燃烧炉窑与燃料气体混合并燃烧。富氧气体分别进入燃烧器的流量及压力可以通过炉窑燃烧器4的富氧气体进气管42上的阀门和主送风管道41上的阀门来控制。
【权利要求】
1.一种板框式膜法富氧氧助燃装置，其特征在于:该装置包括由若干个富氧膜组件(11)组成的富氧膜堆(I)、抽气真空泵(2)、富氧气体缓冲罐(3)和炉窑燃烧器(4);所述富氧膜组件(11)上设有膜组件出氧口(111)，富氧气体通过膜组件出氧口(111)进入真空抽气泵(2)，再通过管道送进富氧气体缓冲罐(3)，最后进入炉窑燃烧器(4)参与燃料气体助燃。
2.根据权利要求1所述的板框式膜法富氧氧助燃装置，其特征在于:所述富氧膜组件(11)包括由若干富氧膜组成的富氧模组(113)、空气过滤网(114)、膜组件箱体通风孔板(115)、富氧膜组空气流道(1131)和抽风机(112)，外界空气依次通过膜组件箱体通风孔板(115)和空气过滤网(114)进入富氧膜组空气流道(1131)，并透过富氧膜汇集到膜组件出氧口(111)并流出。
3.根据权利要求2所述的板框式膜法富氧氧助燃装置，其特征在于:所述膜组件出氧口( 111)设于富氧模组(113 )的一侧，富氧模组(113)上还连接抽风机(112)，所述膜组件出氧口(111)与抽风机(112)设于富氧模组113)的同侧。
4.根据权利要求1所述的板框式膜法富氧氧助燃装置，其特征在于:所述富氧膜组件(11)的膜组件出氧口(111)连接出氧管道，其产生的富氧气体经过出氧管道进入真空抽气泵(2)，所述出氧管道上设有膜组件启闭阀门(12)，用于控制富氧气体的启闭和调节富氧气体流量。
5.根据权利要求1所述的板框式膜法富氧氧助燃装置，其特征在于:所述炉窑燃烧器(4)包括烧嘴壳体(45)和烧嘴芯，所述烧嘴芯包括烧嘴头(46)、混合管腔(47)和烧嘴芯尾部(48);混合管腔(47)的前端连接所述烧嘴头(46)，混合管腔(47)的后端伸入烧嘴芯尾部(48);烧嘴芯尾部(48)分别开设与混合管腔(47)连通的燃气进气口和富氧气体进气口 ；所述烧嘴壳体(45)与所述烧嘴芯尾部(48)相连接并设置于混合管腔(47)外部，所述烧嘴壳体(45)上开设空气进气口。
6.根据权利要求5所述的板框式膜法富氧氧助燃装置，其特征在于:所述燃气进气口、富氧气体进气口和空气进气口分别连接燃气进气管、富氧气体进气管(42)和助燃空气进气管(43);所述燃气进气管、富氧气体进气管(42)和助燃空气进气管(43)上分别设置进行流量控制的调节阀门。
7.根据权利要求6所述的板框式膜法富氧氧助燃装置，其特征在于:所述富氧气体流出缓冲罐(3)后，分别经由主送风管道(41)和富氧气体进气管(42)进入炉窑燃烧器(4)参与燃料气体助燃，主送风管道(41)接入助燃空气进气管(43)，主送风管道(41)上设置进行流量控制的调节阀门。
8.根据权利要求5所述的板框式膜法富氧氧助燃装置，其特征在于:所述烧嘴壳体(45)上连有烧嘴管(442)或烧嘴砖(441)。
【文档编号】F23L7/00GK203731467SQ201320874841
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】路宁, 王云磊 申请人:路宁