一种干法水泥窑用富氧助燃装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及膜法制氧富氧助燃节能装置技术领域，具体的说是一种水泥炉窑煅烧用富氧助燃装置。
【背景技术】
[0002]由于水泥厂熟料煅烧主要能源是煤炭，煤炭使用量较大。每年至少有近2亿吨煤炭能源被水泥行业消耗掉，同时水泥厂也是排放硫化物、氮氧化物等有害气体较多的企业之一O
[0003]在水泥厂熟料煅烧的过程中，传统普通空气助燃的方法，只有20%氧气参与燃烧，其余79%氮气不参与燃烧，还带走大量热量，造成能源极大的浪费。以普通的水泥5000t/d熟料生产线为例，其熟料实物煤耗、标煤耗一直偏高；二线熟料质量有所提高时，其f-CaO值波动大，即熟料饱和比接近0.90时间，就会出现f-CaO超标，另外窑内经常出现大球料，黄心料等现象；同时，炉窑烟室内结皮严重，造成窑内通风经常受阻，三次风闸板开度小，分解炉内高温三次风量用量少，窑头二次风剩余量过大，余热发电量偏高，煤耗高。
[0004]造成以上状况的根本原因是:窑内用煤量偏多，煤粉燃烧不完全，窑内火力不集中，二次风热利用率低，也就是相当一部分煤燃烧不好造成浪费。
[0005]富氧助燃技术，能够使燃料在富氧中充分燃烧，提高火焰温度，加快燃烧速度，热辐射迅速增强的技术。该技术强化燃烧，降低空气过剩系数，降低燃烧后的排气量和粉尘量，降低二氧化碳，提高燃烧效率，使燃料在富氧燃烧中极大的转化成热能。
[0006]因此，使用富氧燃烧技术，就是通过增氧设备，将空气中的氧气浓度由目前的20.9%提高到26%左右，将是强化煤粉燃烧，节煤、减排的最有效的方法之一。
【实用新型内容】
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种干法水泥窑用富氧助燃装置，其通过富氧膜对空气的分离，提高了水泥窑内的氧气含量，可有效增加燃煤燃烧质量，提高熟料产量，节约燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及烟气量的排放量。
[0008]本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是:一种干法水泥窑用富氧助燃装置，包括依次通过管路相互连接的空气过滤器、鼓风机、气体分离组件、真空泵、脱湿装置和增压风机，该增压风机的出风口与水泥炉窑的进风口连接，所述的气体分离组件包括多个并联设置的气体分离膜管，每个气体分离膜管内均设置有富氧膜，该富氧膜呈圆弧形，且圆弧形的凸起方向与气体分离膜管内待分离气体通过富氧膜的方向一致，所述气体分离膜管上，对应于富氧膜待分离气体的一侧设置有一个用于排出分离废气的排气口，所述的脱湿装置和增压风机之间还设置有一个用于控制水泥炉窑进风口处气体压力大小的稳压装置。
[0009]所述的稳压装置上还设置有一个压力传感器和一个氧浓度分析仪、该压力传感器和氧浓度分析仪均与PLC控制系统连接。
[0010]有益效果:
[0011]本实用新型根据水泥窑的结构和煅烧特征，具体采用多组并联的气体分离膜管结构，并在气体分离膜管内安装圆弧形的富氧膜，圆弧形结构最大限度的增大了待分离空气与富氧膜的接触面积，提高了有限空间内空气的分离效率。气体分离膜管上排气口的设置能够有效的将分离后的废气排出，以免其影响后续待分离气体中氧气的含量。再通过脱湿装置和增压风机之间稳压装置的调节，使分离后气体内的氧气含量能够适应水泥窑的煅烧工况，提高了水泥窑内的氧气含量，可有效增加燃煤燃烧质量，提高熟料产量，节约燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及烟气量的排放量。保证了生产的持续稳定进行，取得了较好的经济效益。同时，设备投资少，见效快，后期维护量小，运行成本较低。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图示标记:1、空气过滤器，2、鼓风机，3、真空泵，4脱湿装置、，5、增压风机，6、水泥炉窑，7、气体分离膜管，701、富氧膜，702、排气口，8、稳压装置。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】:
[0015]一种干法水泥窑用富氧助燃装置，包括依次通过管路相互连接的空气过滤器1、鼓风机2、气体分离组件、真空泵3、脱湿装置4和增压风机5，该增压风机5的出风口与水泥炉窑6的进风口连接，所述的气体分离组件包括多个并联设置的气体分离膜管7，每个气体分离膜管7内均设置有富氧膜701，该富氧膜701呈圆弧形，且圆弧形的凸起方向与气体分离膜管7内待分离气体通过富氧膜701的方向一致，所述气体分离膜管7上，对应于富氧膜701待分离气体的一侧设置有一个用于排出分离废气的排气口 702，所述的脱湿装置4和增压风机5之间还设置有一个用于控制水泥炉窑6进风口处气体压力大小的稳压装置8，该稳压装置8上还设置有一个压力传感器和一个氧浓度分析仪、该压力传感器和氧浓度分析仪均与PLC控制系统连接。
[0016]本实用新型的一种干法水泥窑用富氧助燃装置，通过膜法制氧技术和局部富氧工艺的改进和突破，使其适应了水泥窑的煅烧工况，为富氧燃烧技术在水泥行业的应用奠定了效益基础。
[0017]其所增加的氧气是以利用空气中各组分气体透过气体分离膜时的渗透速率不同，在压力差的驱动下使空气中的氧气优先通过而得到的富氧气体，膜法制氧技术可使富氧气体的氧浓度达到28~30%。常规燃烧空气中仅20.9%的氧气参与燃烧过程，约79%的氮气吸收大量的燃烧反应放出的热量，并作为烟气排放，造成能源浪费。富氧燃烧采用比空气中氧含量高的空气来助燃，可以显著提高燃烧效率和火焰温度。
[0018]在常规水泥生产线上加装本实用新型的膜法制氧、富氧助燃节能装置后，水泥窑整体减少了(相应的氮气量减少)烟气排放量，使高温风机得以节电；减少了一次风用量，使一次风机得以节电，而且减少了氮气带走的热损失；煤粉在富氧环境中燃烧，燃烧速度更快，火力更集中，有利于提高产质量；燃尽率更高，减少了热能的分散浪费。使用后的一般节能率在5~20 %，经济效益和社会效益都有显著提高。
【主权项】
1.一种干法水泥窑用富氧助燃装置，包括依次通过管路相互连接的空气过滤器(1)、鼓风机(2)、气体分离组件、真空泵(3)、脱湿装置(4)和增压风机(5)，该增压风机(5)的出风口与水泥炉窑(6)的进风口连接，其特征在于:所述的气体分离组件包括多个并联设置的气体分离膜管(7)，每个气体分离膜管(7)内均设置有富氧膜(701)，该富氧膜(701)呈圆弧形，且圆弧形的凸起方向与气体分离膜管(7)内待分离气体通过富氧膜(701)的方向一致，所述气体分离膜管(7)上，对应于富氧膜(701)待分离气体的一侧设置有一个用于排出分离废气的排气口(702)，所述的脱湿装置(4)和增压风机(5)之间还设置有一个用于控制水泥炉窑(6)进风口处气体压力大小的稳压装置(8)。
2.根据权利要求1所述的一种干法水泥窑用富氧助燃装置，其特征在于:所述的稳压装置(8)上还设置有一个压力传感器和一个氧浓度分析仪、该压力传感器和氧浓度分析仪均与PLC控制系统连接。
【专利摘要】一种干法水泥窑用富氧助燃装置，包括依次通过管路连接的空气过滤器、鼓风机、气体分离组件、真空泵、脱湿装置和增压风机，增压风机的出风口与水泥炉窑的进风口连接，气体分离组件包括多个并联设置的气体分离膜管，每个气体分离膜管内均设有富氧膜，富氧膜呈圆弧形，圆弧形的凸起方向与气体分离膜管内待分离气体通过富氧膜的方向一致，气体分离膜管上对应于富氧膜待分离气体的一侧设置有一个用于排出分离废气的排气口，脱湿装置和增压风机之间设有用于稳压装置。本实用新型通过富氧膜对空气的分离，提高了水泥窑内的氧气含量，可有效增加燃煤燃烧质量，提高熟料产量，节约燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及烟气量的排放量。
【IPC分类】F23L7-00
【公开号】CN204593439
【申请号】CN201520195538
【发明人】刘明, 严斯亮
【申请人】刘明
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月2日