专利名称：一种干式膜法富氧助燃组合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种富氧助燃装置，特别涉及一种干式膜法富氧助燃组合装置。 本实用新型适用于局部增氧梯度燃烧技术玻璃熔炉中应用的干式膜法富氧助燃设备，属于节能环保设备技术领域。
背景技术：
空气是燃料燃烧的重要助燃剂，一般情况下空气中氧气含量约为21%，氮气约 79%，在空气为助燃剂的燃烧过程中，氮气是燃料燃烧的惰性气体。因此，采用富氧助燃技术，即将空气中的氮气含量降低5% 20%，助燃空气量和燃烧废气量都有所减少，燃烧反应速度加快，局部火焰温度提高，不但可减少因大量惰性气体氮气的引入而带来的能量损失， 而且因进入燃烧室的空气总量减少，使烟道尾气中S02、NOx的浓度提高，便于后续的脱硫、 脱硝处理。膜法富氧助燃技术是以氧含量高于21%气体作为助燃气体的一种高效强化燃烧技术，其特点是助燃空气量和燃烧废气量都有所减少，燃烧反应速度加快，局部火焰温度提高。经过多年研究与实验证明，膜法富氧助燃节能技术不仅能使燃料充分燃烧、优化火焰燃烧结构、改善产品质量，而且还能延长工业窑炉设备使用寿命，增产产量，而且玻璃质量提高，窑炉寿命延长，烟尘排放达标等，一般一年内就能收回全部投资，故具有显著的社会效益和经济效益；同时由于减少烟尘、粉尘和NOx及CO等的排放，从而有利于净化生态环境保护，是减少NOx排放的经济有效的途径之一。现有膜法富氧技术主要是利用空气中各组分透过高分子膜时的渗透速率不同， 在压力差驱动下，将空气中的氧气富集来获得富氧空气的技术。与深冷法、转变压吸附法 (PSA)相比，膜法富氧技术具有设备简单、操作方便和安全、起动快、规模可小可中、不污染环境、投资少、节能效果显著、用途广等特点。因此现在普遍使用的是膜法富氧技术。膜法富氧技术中，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。加快燃烧速度，促进燃烧完全，从而根治污染燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大。故用富氧助燃，不仅能提高燃烧强度，加快燃烧速度，获得较好的热传导，而且由于温度提高了，将有利于燃烧反应完全，从而从根本上消除污染。膜法富氧技术中现在普遍使用干式膜法富氧助燃组合装置提高助燃空气的氧气含量。现有的干式膜法富氧助燃组合装置包括有空气除尘过滤装置、输入风机、膜分离装置和富氧增稳压装置，还包括有设置在窑炉上的助燃喷嘴装置，还包括有真空泵，其中输入风机设置在空气除尘过滤装置和膜分离装置的入口之间，膜分离装置的出口通过真空泵后与富氧增稳压装置相连接，富氧增稳压装置与助燃喷嘴装置相连接。现有的这种干式膜法富氧助燃组合装置存在着如下缺陷(1)由于设置有真空泵，该装置是由风机将空气送入膜分离器，以水环真空泵将渗透侧的富氧空气收集，因此这种装置进行富氧助燃的方法也称之为负压流程膜制氧。由于水环真空泵需大量的软水，大量的水份通过负压进入到富氧空气中去而参与燃烧，不但达不到富氧助燃的目的，反而因水份蒸发带走热能降低了炉温。因此富氧助燃效果差，节能效果不理想，造成了成本居高不下；( 该组合装置中使用的真空泵普遍采用无油机械真空泵，存在能量消耗大，操作费用高的缺点。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备简单方便、分离快速彻底、富氧助燃效果好、节能、成本低的新型干式膜法富氧助燃组合装置。实现上述目的技术方案是一种干式膜法富氧助燃组合装置，包括有空气除尘过滤装置、输入风机、膜分离装置和富氧增稳压装置，还包括有设置在窑炉上的助燃喷嘴装置，膜分离装置上具有入口、出口和废气排出口，输入风机设置在空气除尘过滤装置和膜分离装置的入口之间，膜分离装置的出口与富氧增稳压装置相连接，富氧增稳压装置与助燃喷嘴装置相连接。本实用新型还包括有预热升温装置，预热升温装置设置在输入风机与膜分离装置之间，空气除尘过滤装置通过输入风机和预热升温装置与膜分离装置的入口相连接。进一步，还包括有二次空气除尘过滤装置，二次空气除尘过滤装置设置在输入风机与预热升温装置之间，二次空气除尘过滤装置与输入风机和预热升温装置相连接。进一步，所述的膜分离装置为中空式膜组件、卷式膜组件或板框式膜组件中的任
意一种。进一步，所述的富氧增稳压装置由稳压罐和增压风机组成。进一步，所述的空气除尘过滤装置为袋式过滤除尘器、板框式过滤除尘器或管道式过滤除尘器中的任意一种。进一步，所述的输入风机为离心式风机。进一步，所述的预热升温装置为列管式换热器。更进一步，所述的二次空气除尘过滤装置为孔膜过滤器、板框式过滤除尘器或管道式过滤除尘器中的任意一种。本实用新型采用上述技术方案的优点是(1)本实用新型增加了预热升温装置，预热升温装置设置在输入风机与膜分离装置之间，即预热升温装置设置在膜分离装置之前。本实用新型的这种结构使得本实用新型使用时通过膜分离装置之前的预热升温装置，提高了混合气体进入膜分离装置的温度，充分利用混合气体膜分离过程中，高温、低压有利于提高分离效率和分离速度，提高了膜分离效率和分离速度，使富氧的出气量大，含氧浓度高，节能，成本低，富氧助燃效果非常好，本实用新型制备富氧简单方便，分离快速彻底。(2)本实用新型省去真空泵，使得本实用新型工作时是正压流程膜制氧，避免了现有技术中由于设置真空泵而负压流程膜制氧所带来的缺陷，使得本实用新型一方面降低了设备成本和设备消耗成本，简化了设备，成本低；另一方面更加提高了富氧助燃效果，且节能效果显著。通过本实用新型与使用各种燃料的工业窑炉燃烧系统的配合和优化，使装置性能得到充分的发挥。本实用新型所产富氧空气不含油渍、水份，含氧浓度达到四％，出气温度> 80°C，有利于减少窑炉内温度损失，本实用新型是十分优良的干式膜法富氧助燃组合装置。(3)本实用新型还增加了二次空气除尘过滤装置，提高了空气的纯度，有利于终产品的质量的提高和设备使用寿命的延长。本实用新型制备简单方便，分离快速彻底，富氧助燃效果好，节能，且成本低。
附图为本实用新型的安装结构示意图。图中1、空气除尘过滤装置，2、输入风机，3、膜分离装置，3-1、入口，3-2、出口， 3-3、废气排出口，4、富氧增稳压装置，4-1、稳压罐，4-2、增压风机，5、窑炉，6、助燃喷嘴装置，7、预热升温装置，8、二次空气除尘过滤装置。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。实施例一如图所示，一种干式膜法富氧助燃组合装置，包括有空气除尘过滤装置1、输入风机2、膜分离装置3和富氧增稳压装置4，还包括有设置在窑炉5上的助燃喷嘴装置6，还包括有预热升温装置7，还包括有二次空气除尘过滤装置8。所述的富氧增稳压装置4由稳压罐4-1和增压风机4-2组成。膜分离装置3上具有入口 3-1、出口 3-2和废气排出口 3-3。 废气排出口 3-3为氮气等废气排出口。输入风机2设置在空气除尘过滤装置1和膜分离装置3的入口 3-1之间，预热升温装置7设置在输入风机2与膜分离装置3之间，空气除尘过滤装置1通过输入风机2和预热升温装置7与膜分离装置3的入口 3-1相连接。膜分离装置3的出口 3-2与富氧增稳压装置4相连接，富氧增稳压装置4与设置在窑炉5上的助燃喷嘴装置6相连接。所述的二次空气除尘过滤装置8设置在输入风机2与预热升温装置7之间，二次空气除尘过滤装置8与输入风机2和预热升温装置7相连接。所述的二次空气除尘过滤装置8为孔膜过滤器。所述的膜分离装置3为中空式膜组件。所述的空气除尘过滤装置1为袋式过滤除尘器，且具有三层过滤层。所述的输入风机2为离心式风机。所述的预热升温装置7为列管式换热器，列管式换热器通过为熔窑的燃烧的尾气作为热源，管间通过为空气。实施例二如图所示，一种干式膜法富氧助燃组合装置，本实施例与实施例一基本相同，不同的是所述的二次空气除尘过滤装置8为板框式过滤除尘器。所述的膜分离装置3为卷式膜组件。所述的空气除尘过滤装置1为板框式过滤除尘器。实施例三如图所示，一种干式膜法富氧助燃组合装置，本实施例与实施例一基本相同，不同的是所述的二次空气除尘过滤装置8为管道式过滤除尘器。所述的膜分离装置3为板框式膜组件。所述的空气除尘过滤装置1为管道式过滤除尘器。除上述各实施例，本实用新型的实施方案还有很多，无法穷举，凡采用等同或等效替换的技术方案，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种干式膜法富氧助燃组合装置，包括有空气除尘过滤装置(1)、输入风机(2)、膜分离装置(3)和富氧增稳压装置(4)，还包括有设置在窑炉(5)上的助燃喷嘴装置(6)，膜分离装置(3)上具有入口(3-1)、出口(3-2)和废气排出口(3-3)，输入风机(2)设置在空气除尘过滤装置(1)和膜分离装置(3)的入口(3-1)之间，膜分离装置(3)的出口(3-2)与富氧增稳压装置(4)相连接，富氧增稳压装置(4)与助燃喷嘴装置(6)相连接，其特征在于还包括有预热升温装置(7)，预热升温装置(7)设置在输入风机(2)与膜分离装置(3)之间，空气除尘过滤装置(1)通过输入风机(2)和预热升温装置(7)与膜分离装置(3)的入口( 3-1) 相连接。
2.根据权利要求1所述的一种干式膜法富氧助燃组合装置，其特征在于还包括有二次空气除尘过滤装置(8 )，二次空气除尘过滤装置(8 )设置在输入风机(2 )与预热升温装置 (7)之间，二次空气除尘过滤装置(8)与输入风机(2)和预热升温装置(7)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种干式膜法富氧助燃组合装置，其特征在于所述的膜分离装置(3 )为中空式膜组件、卷式膜组件或板框式膜组件中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种干式膜法富氧助燃组合装置，其特征在于所述的富氧增稳压装置(4)由稳压罐(4-1)和增压风机(4-2)组成。
5.根据权利要求1所述的一种干式膜法富氧助燃组合装置，其特征在于所述的空气除尘过滤装置(1)为袋式过滤除尘器、板框式过滤除尘器或管道式过滤除尘器中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种干式膜法富氧助燃组合装置，其特征在于所述的输入风机(2)为离心式风机。
7.根据权利要求1所述的一种干式膜法富氧助燃组合装置，其特征在于所述的预热升温装置(7)为列管式换热器。
8.根据权利要求2所述的一种干式膜法富氧助燃组合装置，其特征在于所述的二次空气除尘过滤装置(8)为孔膜过滤器、板框式过滤除尘器或管道式过滤除尘器中的任意一种。
专利摘要本实用新型涉及一种富氧助燃装置，特别涉及一种干式膜法富氧助燃组合装置。本实用新型包括有空气除尘过滤装置(1)、输入风机(2)、膜分离装置(3)和富氧增稳压装置(4)，还包括有设置在窑炉(5)上的助燃喷嘴装置(6)，还包括有预热升温装置(7)。膜分离装置(3)的出口(3-2)与富氧增稳压装置(4)相连接，富氧增稳压装置(4)与助燃喷嘴装置(6)相连接，预热升温装置(7)设置在输入风机(2)与膜分离装置(3)之间，空气除尘过滤装置(1)通过输入风机(2)和预热升温装置(7)与膜分离装置(3)的入口(3-1)相连接。本实用新型制备简单方便，分离快速彻底，富氧助燃效果好，节能，成本低。
文档编号C03B5/235GK202193713SQ20112030777
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者吴友良, 周丹, 张传恒, 李自强, 陈新雨 申请人:扬州贝瑞特富氧科技有限公司