一种利用制氮富氧尾气助燃的装置的制作方法

本实用新型涉及一种助燃装置，具体地说是一种利用制氮富氧尾气助燃的装置。

背景技术：

制氮尾气中氧气含量通常在30%左右，远高于空气中的氧气含量，如果将制氮尾气直接放掉会造成极大的浪费。工业锅炉和燃烧窑炉等均存在燃料利用率低，排出的废气量多等问题。如在石灰窑的使用过程中，由于燃料燃烧需要大量氧气，因此助燃空气量通常很大，这样导致助燃风管道较粗，助燃风机功率较大，同时石灰窑排出的废气量和热损失量也较大。富氧燃烧是一种高效的节能燃烧技术，在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用，通常是以纯氧替代空气进行燃料燃烧，然而纯氧的成本相对较高，因此对于有制氮生产线的企业而言利用制氮富氧尾气替代纯氧进行富氧燃烧是节能减排的重要项目之一。虽然目前已有将富氧尾气进行助燃的应用，但通常是将富氧尾气通过鼓风机直接引入助燃风管道。然而石灰窑等窑炉的助燃风管道较粗，将富氧尾气直接鼓入后在短时间内无法充分混匀，这样导致窑内燃烧不均匀，出现局部高温区域，进而影响产品质量。此外，制氮生产线尾气排放口的压力对于氮气制备中气体的吸附和解吸过程十分关键，在利用尾气助燃时，排放口的尾气引出不合理，压力变化较大时会直接影响制氮生产线的正常生产，且当尾气引入过程压力难以控制时，也会对窑内燃料燃烧的稳定性产生影响。然而目前还没有一套针对制氮生产线到窑炉间经专门设计的尾气助燃装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种利用制氮富氧尾气助燃的装置，以解决利用制氮富氧尾气进行助燃的现有应用中尾气混合不均匀和实施效果不佳的问题。

本实用新型是这样实现的：一种利用制氮富氧尾气助燃的装置，其结构包括缓冲罐、集气罐、风机、混合环管、六根均衡喷管和助燃风管道，所述缓冲罐连接制氮生产线的尾气排放管，所述集气罐连接各个缓冲罐。所述混合环管环绕在助燃风管道外，且与助燃风管道同轴设置，所述六根均衡喷管两两对称均匀分布于助燃风管道和混合环管之间，均衡喷管的进气端与混合环管的内侧相连，均衡喷管的出气端与助燃风管道相连。所述混合环管外侧对称的连接有两根尾气输入管，所述尾气输入管的出气口正对相邻两个均衡喷管进气端的中间位置，所述两根尾气输入管的进气口与集气罐相通，且尾气输入管的进气口与集气罐之间设有控制阀和风机。

所述缓冲罐与制氮生产线的尾气排放管之间，所述集气罐与各个缓冲罐之间均设有控制阀。

所述制氮生产线的尾气排放管上设有放空阀。

所述集气罐与各个缓冲罐之间设有风机。

本实用新型利用混合环管和均衡喷管相配合的方式，使尾气与助燃空气能够快速混合均匀，提升助燃效果；六根均衡喷管对称设置能够使喷入的尾气流实现多角度对冲，使尾气在助燃风管道内快速分散开来。缓冲罐和集气罐相配合既能够保证制氮尾气排放口正常排放尾气，避免出现因排放口压力变化而影响制氮生产过程的现象，同时又能保证尾气输入管处尾气流量和压力维持在稳定状态，从而保证窑内辅助燃烧的稳定性。由于各个制氮生产线会因反应程序和生产工艺的不同而导致尾气排放量和尾气含氧量不同，因此将各个缓冲罐的尾气汇集至集气罐中有利于尾气的充分混合，使应用到助燃的尾气的含氧量维持在相对稳定的范围。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的左视图。

图中：1、缓冲罐，2、集气罐，3、风机，4、混合环管，5、均衡喷管，6、助燃风管道，7、尾气排放管，8、放空阀，9、控制阀，10、尾气输入管。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的结构包括缓冲罐1、集气罐2、风机3、混合环管4、均衡喷管5和助燃风管道6。所述缓冲罐1通过管道连接制氮生产线的尾气排放管7，所述制氮生产线的尾气排放管7上设有放空阀8，便于在助燃装置突发故障的情况下使尾气正常放空，避免影响正常制氮生产过程。缓冲罐1与制氮生产线的尾气排放管7之间的管道上设有控制阀9，可以根据生产线的实际尾气排放量来设置缓冲罐1数量，可以每条生产线设置一个缓冲罐1，也可以几条生产线共用一个缓冲罐1。所述集气罐2连接各个缓冲罐1，所述集气罐2与各个缓冲罐1之间设有控制阀和风机，当制氮生产车间较多，尾气量较大时，也可设置多个集气罐2，每个集气罐2连接多个缓冲罐1。

所述混合环管4环绕在助燃风管道6外，且与助燃风管道6同轴设置，所述六根均衡喷管5两两对称均匀分布于助燃风管道6和混合环管4之间，均衡喷管5的进气端与混合环管4的内侧相连，均衡喷管5的出气端与助燃风管道6相连。所述混合环管4外侧对称的连接有两根尾气输入管10，所述尾气输入管10的出气口正对相邻两个均衡喷管5进气端的中间位置，这样既能保证较大的助燃尾气输入量，又有利于尾气混合均匀。所述混合环管4、六根均衡喷管5和两根尾气输入管10构成尾气输入组件，可以根据需要沿助燃风管道6的轴向设置多层尾气输入组件。所述尾气输入管的进气口与集气罐2相通，且尾气输入管的进气口与集气罐2之间设有控制阀和风机。

富氧燃烧时，火焰温度会随着助燃空气中氧气比例的增加而显著提高，一般氧气含量在26%~33%时有较好的助燃效果和较低的成本投入，制氮尾气的氧气含量在30%左右，因此在尾气量充足的情况下，应尽量增大混入助燃空气的富氧尾气流量，以此保证较好的助燃效果。本实用新型为适应上述情况设置了六根均衡喷管和两根尾气输入管，保证了较大的尾气输入流量。在使用时，首先确认制氮生产线的尾气排放管上的放空阀8处于关闭状态，然后打开各个控制阀和风机，富氧尾气经过缓冲罐1后被引入集气罐2内，同时缓冲罐1和集气罐2内的空气通过助燃风管道6排出，也可在集气罐2的尾气输出端设置放空阀的方式来放空罐内初始空气。当罐内的空气排出后，关闭尾气输入管10的进气口与集气罐之间的控制阀和风机，使缓冲罐1中的尾气不断汇集至集气罐2中，当集气罐2内尾气压力达到要求时，打开尾气输入管10的进气口与集气罐之间的控制阀和风机，从而将尾气引入助燃风管道6内进行助燃。可通过调整各个控制阀的流量和风机的转速来保证装置各处维持正常的压力范围，使用时也可根据需要调整合适的富氧尾气和助燃空气的比例。