专利名称：一种采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统的制作方法
技术领域：
本实用 新型涉及一种制氧设备，具体来说，涉及一种膜法制氧回转系统，属于工业制氧领域。
背景技术：
富氧，广泛应用于各种燃油、燃气、燃煤窑炉(玻璃、水泥、陶瓷)、各种锅炉、加热炉、焚烧炉、热媒炉、热风炉、冶炼炉等助燃节能环保；催化裂化、脱硫、废水处理、发动机、富氧造(煤)气、各种氧化反应、发酵等领域也应用富氧技术取得了较好的经济效益；另外，富氧也大量的应用于医疗保健、氧吧空调、高原增氧、水产养殖等方面，涉及石化、化工、医药、 轻工、电力、建材、冶金、煤炭、交通运输和水产养殖等行业。1、富氧应用于助燃时，其主要节能环保作用如下通常空气中含有20. 95 (V) %的氧和78. I(V) %的氮及少量的惰性气体等，真正参与燃烧的氧只占空气总量1/5左右，而占空气总量约4/5的氮和其他惰性气体非但不助燃， 反而将随着燃烧的进行带走大量的热能。人们把含氧量大于20. 9%的空气叫做富氧空气。 富氧空气参与燃烧将具有明显的节能效果和环保效应。1)、提高火焰温度因氮气量减少，空气量及烟气量均显著减少，故火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高，一般的，向窑炉助燃空气中含氧量每增加4 5%，火焰温度可升高 200 300°C，大大的提高了燃料的燃烧效率。但富氧浓度也不宜过高，国内外的研究表明， 氧气的体积百分比在23-28%左右具有优越的性价比，随着氧浓度的再增加，火焰温度的增加较少，而制氧投资则迅猛增加，设备本身的能耗也显著提高。2)、加快燃烧速度与促进燃烧完全，根治污染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最大为280cm/s，在纯氧中为1175cm/s，，是在空气中的4. . 2倍，，采用富氧助燃，不仅提高燃烧强度，加快燃烧速度，火焰变短，获得较好的热传导，同时，温度提高后，有利于燃烧反应，促进燃烧完全，从而从根本上消除污染。3)、降低燃料的燃点温度，获得较宽的燃料选择范围燃料的燃点温度不是常数，它与燃烧状况、受热速度、环境温度等有关，如CO在空气中的燃点为609°C，而在纯氧中的燃点仅为388°C，采用富氧助燃能提高火焰强度和增加释放热量，更重要的是富氧燃烧环境显著降低了燃料燃点温度，使得燃料的选择范围变的更宽。4)、减少燃烧后的烟气排放量用普通空气助燃，约五分之四的氮气不但不参与助燃，且带走大量热能，如用富氧助燃，氮气量要减少，燃烧后的排气量减少，热损失减小，一般氧浓度每增加1%，烟气量约下降2-4. 5%，从而提高燃烧效率。5)、增加热量利用率[0014]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°C时， 其可利用的热量为42 %，而用26 %的富氧空气助燃时，可利用热量为56 %，且氧浓度越高， 加热温度越高，所增加的比例越大，节能效果也越好。
实用新型内容本实用新型根据上述富氧技术的优点，提供了一种采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统，所述回转窑通过采取富氧代替空气助燃的技术优点。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下一种采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统，包括回转窑和外分解窑，外分解窑设在回转窑的上端并与回转窑相通，所述回转窑设有废气冷却风出口和熟料出口，并且， 在熟料出口的下部设有格栅冷却器，其中，在所述格栅冷却器下部设有鼓风机和预混器，用于将二次风正常空气和二次风富氧空气混合并送入到回转窑之中。进一步地，优选的结构是，在所述回转窑的格栅冷却器的上方设有与其垂直的燃烧器，其与一个预混器和鼓风机连接，用于输入一次风并点燃到回转窑之中。进一步地，优选的结构是，所述回转窑是一个倾斜状的回转窑，并且，所述熟料出口设在回转窑的下方位置处。本实用新型在采取了上述技术方案以后，由于借助于富氧燃烧技术，可有效的提高火焰温度，加快燃烧速度，增强火焰强度，提高火焰辐射和对流热传导，并能提高燃烧质量，减少热损失及排出的有害物质，降低能耗，改善环境，提高产品质量和生产率。
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。
图1是本实用新型采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统的结构示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统的结构示意图。如图所示，所述采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统，包括回转窑和外分解窑，外分解窑2设在回转窑的上端并与回转窑1相通，所述回转窑设有废气冷却风出口和熟料出口，并且，在熟料出口的下部设有格栅冷却器3，其中，在所述格栅冷却器3下部设有鼓风机和预混器6，用于将二次风正常空气和二次风富氧空气混合并送入到回转窑1之中。其中，在所述回转窑的格栅冷却器3的上方设有与其垂直的燃烧器4，其与一个预混器和鼓风机5连接，用于输入一次风并点燃到回转窑之中。其中，所述回转窑1是一个倾斜状的回转窑，并且，所述熟料出口设在回转窑的下方位置处。本实用新型的工作原理如下1)、在主空气中引入经预热的富氧空气，以实现强化燃烧传统上，氧化剂在常温下(大气温度)于燃烧空间附近直接引入水泥生产设备，这将导致一系列的不利于窑炉燃烧的问题[0030]经预热的富氧空气的引入，有助于燃烧过程，容许燃料更迅速点火和燃烧，而且， 因为是热的氧化剂与燃料混合，能迅速引发点火，不仅增强了燃烧过程，对辐射也具有积极的影响，其基理与上述介绍相同。 2)、在次级空气流的上游增加富氧空气流，增强对熟料的冷却的同时预热了富氧空气由于氧气引入而使窑生产率的增长会造成现有燃烧空气的减少，它间接的降低了熟料冷却器的冷却能力，因而使得离开回转窑的熟料过热，热量损失巨大。水泥富氧助燃通过在熟料冷却器之前的现有空气量添入显著数量的氧气，增加了通过熟料冷却器的总气体流量，从而减少了这种负面影响，它不仅由于补充冷却了熟料，而且由于把喷射进入的氧气的温度增加到约400°C 900°C之间的值，提高了水泥生产设备的热效率；3)、在有格栅冷却器的回转窑中，以一部分普通空气作为熟料的冷却风，而富氧空气则与上述介绍的一样回收热源后进入窑炉，而次级空气流的普通空气则仅以满足熟料冷却为目的，经与三次风换热后随废气排放，增强对熟料的冷却的同时预热了富氧空气。传统上，氧化剂在熟料冷却器引入导致大量的废气直接排放，造成大量的热损失， 常温下(大气温度)于燃烧空间附近直接引入水泥生产设备，也导致一系列的不利于窑炉燃烧的问题。通过合理布置格栅冷却器的冷却风，使富氧与普通空气分开，将富氧三次风经预热后送入窑外分解窑，有助于燃烧过程，其基理与上述介绍相同总之，富氧燃烧应用于水泥窑，它主要以改善煤的燃烧条件，缩短燃烧所需的时间，实现燃料的完全燃烧，使传热速率大幅度提高为目的，进而以减少喂煤量，或者增加产能而达到节能降耗。本实用新型在采取了上述技术方案以后，由于借助于富氧燃烧技术，可有效的提高火焰温度，加快燃烧速度，增强火焰强度，提高火焰辐射和对流热传导，并能提高燃烧质量，减少热损失及排出的有害物质，降低能耗，改善环境，提高产品质量和生产率。需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求1.一种采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统，包括回转窑和外分解窑，外分解窑设在回转窑的上端并与回转窑相通，其特征在于，所述回转窑设有废气冷却风出口和熟料出口，并且，在熟料出口的下部设有格栅冷却器，其中，在所述格栅冷却器下部设有鼓风机和预混器，用于将二次风正常空气和二次风富氧空气混合并送入到回转窑之中。
2.根据权利要求1所述的采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统，其特征在于，在所述回转窑的格栅冷却器的上方设有与其垂直的燃烧器，其与一个预混器和鼓风机连接， 用于输入一次风并点燃到回转窑之中。
3.根据权利要求1或2所述的采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统，其特征在于， 所述回转窑是一个倾斜状的回转窑，并且，所述熟料出口设在回转窑的下方位置处。
专利摘要本实用新型涉及一种采取膜制富氧助燃技术的水泥回转窑系统，包括回转窑和外分解窑，外分解窑设在回转窑的上端并与回转窑相通，所述回转窑设有废气冷却风出口和熟料出口，并且，在熟料出口的下部设有格栅冷却器，其中，在所述格栅冷却器下部设有鼓风机和预混器，用于将二次风正常空气和二次风富氧空气混合并送入到回转窑之中。本实用新型在采取了上述技术方案以后，由于借助于富氧燃烧技术，可有效的提高火焰温度，加快燃烧速度，增强火焰强度，提高火焰辐射和对流热传导，并能提高燃烧质量，减少热损失及排出的有害物质，降低能耗，改善环境，提高产品质量和生产率。
文档编号F27B7/20GK202177298SQ20112025355
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者王守奎, 王斌 申请人:西安暌源节能科技有限公司