一種干法水泥窯用富氧助燃裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及膜法制氧富氧助燃節(jié)能裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種水泥爐窯煅燒用富氧助燃裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于水泥廠熟料煅燒主要能源是煤炭，煤炭使用量較大。每年至少有近2億噸煤炭能源被水泥行業(yè)消耗掉，同時(shí)水泥廠也是排放硫化物、氮氧化物等有害氣體較多的企業(yè)之一O
[0003]在水泥廠熟料煅燒的過(guò)程中，傳統(tǒng)普通空氣助燃的方法，只有20%氧氣參與燃燒，其余79%氮?dú)獠粎⑴c燃燒，還帶走大量熱量，造成能源極大的浪費(fèi)。以普通的水泥5000t/d熟料生產(chǎn)線為例，其熟料實(shí)物煤耗、標(biāo)煤耗一直偏高；二線熟料質(zhì)量有所提高時(shí)，其f-CaO值波動(dòng)大，即熟料飽和比接近0.90時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)f-CaO超標(biāo)，另外窯內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)大球料，黃心料等現(xiàn)象；同時(shí)，爐窯煙室內(nèi)結(jié)皮嚴(yán)重，造成窯內(nèi)通風(fēng)經(jīng)常受阻，三次風(fēng)閘板開(kāi)度小，分解爐內(nèi)高溫三次風(fēng)量用量少，窯頭二次風(fēng)剩余量過(guò)大，余熱發(fā)電量偏高，煤耗高。
[0004]造成以上狀況的根本原因是:窯內(nèi)用煤量偏多，煤粉燃燒不完全，窯內(nèi)火力不集中，二次風(fēng)熱利用率低，也就是相當(dāng)一部分煤燃燒不好造成浪費(fèi)。
[0005]富氧助燃技術(shù)，能夠使燃料在富氧中充分燃燒，提高火焰溫度，加快燃燒速度，熱輻射迅速增強(qiáng)的技術(shù)。該技術(shù)強(qiáng)化燃燒，降低空氣過(guò)剩系數(shù)，降低燃燒后的排氣量和粉塵量，降低二氧化碳，提高燃燒效率，使燃料在富氧燃燒中極大的轉(zhuǎn)化成熱能。
[0006]因此，使用富氧燃燒技術(shù)，就是通過(guò)增氧設(shè)備，將空氣中的氧氣濃度由目前的20.9%提高到26%左右，將是強(qiáng)化煤粉燃燒，節(jié)煤、減排的最有效的方法之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，其通過(guò)富氧膜對(duì)空氣的分離，提高了水泥窯內(nèi)的氧氣含量，可有效增加燃煤燃燒質(zhì)量，提高熟料產(chǎn)量，節(jié)約燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及煙氣量的排放量。
[0008]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案是:一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，包括依次通過(guò)管路相互連接的空氣過(guò)濾器、鼓風(fēng)機(jī)、氣體分離組件、真空泵、脫濕裝置和增壓風(fēng)機(jī)，該增壓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與水泥爐窯的進(jìn)風(fēng)口連接，所述的氣體分離組件包括多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的氣體分離膜管，每個(gè)氣體分離膜管內(nèi)均設(shè)置有富氧膜，該富氧膜呈圓弧形，且圓弧形的凸起方向與氣體分離膜管內(nèi)待分離氣體通過(guò)富氧膜的方向一致，所述氣體分離膜管上，對(duì)應(yīng)于富氧膜待分離氣體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)用于排出分離廢氣的排氣口，所述的脫濕裝置和增壓風(fēng)機(jī)之間還設(shè)置有一個(gè)用于控制水泥爐窯進(jìn)風(fēng)口處氣體壓力大小的穩(wěn)壓裝置。
[0009]所述的穩(wěn)壓裝置上還設(shè)置有一個(gè)壓力傳感器和一個(gè)氧濃度分析儀、該壓力傳感器和氧濃度分析儀均與PLC控制系統(tǒng)連接。
[0010]有益效果:
[0011]本實(shí)用新型根據(jù)水泥窯的結(jié)構(gòu)和煅燒特征，具體采用多組并聯(lián)的氣體分離膜管結(jié)構(gòu)，并在氣體分離膜管內(nèi)安裝圓弧形的富氧膜，圓弧形結(jié)構(gòu)最大限度的增大了待分離空氣與富氧膜的接觸面積，提高了有限空間內(nèi)空氣的分離效率。氣體分離膜管上排氣口的設(shè)置能夠有效的將分離后的廢氣排出，以免其影響后續(xù)待分離氣體中氧氣的含量。再通過(guò)脫濕裝置和增壓風(fēng)機(jī)之間穩(wěn)壓裝置的調(diào)節(jié)，使分離后氣體內(nèi)的氧氣含量能夠適應(yīng)水泥窯的煅燒工況，提高了水泥窯內(nèi)的氧氣含量，可有效增加燃煤燃燒質(zhì)量，提高熟料產(chǎn)量，節(jié)約燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及煙氣量的排放量。保證了生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，設(shè)備投資少，見(jiàn)效快，后期維護(hù)量小，運(yùn)行成本較低。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖示標(biāo)記:1、空氣過(guò)濾器，2、鼓風(fēng)機(jī)，3、真空泵，4脫濕裝置、，5、增壓風(fēng)機(jī)，6、水泥爐窯，7、氣體分離膜管，701、富氧膜，702、排氣口，8、穩(wěn)壓裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0015]一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，包括依次通過(guò)管路相互連接的空氣過(guò)濾器1、鼓風(fēng)機(jī)2、氣體分離組件、真空泵3、脫濕裝置4和增壓風(fēng)機(jī)5，該增壓風(fēng)機(jī)5的出風(fēng)口與水泥爐窯6的進(jìn)風(fēng)口連接，所述的氣體分離組件包括多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的氣體分離膜管7，每個(gè)氣體分離膜管7內(nèi)均設(shè)置有富氧膜701，該富氧膜701呈圓弧形，且圓弧形的凸起方向與氣體分離膜管7內(nèi)待分離氣體通過(guò)富氧膜701的方向一致，所述氣體分離膜管7上，對(duì)應(yīng)于富氧膜701待分離氣體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)用于排出分離廢氣的排氣口 702，所述的脫濕裝置4和增壓風(fēng)機(jī)5之間還設(shè)置有一個(gè)用于控制水泥爐窯6進(jìn)風(fēng)口處氣體壓力大小的穩(wěn)壓裝置8，該穩(wěn)壓裝置8上還設(shè)置有一個(gè)壓力傳感器和一個(gè)氧濃度分析儀、該壓力傳感器和氧濃度分析儀均與PLC控制系統(tǒng)連接。
[0016]本實(shí)用新型的一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，通過(guò)膜法制氧技術(shù)和局部富氧工藝的改進(jìn)和突破，使其適應(yīng)了水泥窯的煅燒工況，為富氧燃燒技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用奠定了效益基礎(chǔ)。
[0017]其所增加的氧氣是以利用空氣中各組分氣體透過(guò)氣體分離膜時(shí)的滲透速率不同，在壓力差的驅(qū)動(dòng)下使空氣中的氧氣優(yōu)先通過(guò)而得到的富氧氣體，膜法制氧技術(shù)可使富氧氣體的氧濃度達(dá)到28~30%。常規(guī)燃燒空氣中僅20.9%的氧氣參與燃燒過(guò)程，約79%的氮?dú)馕沾罅康娜紵磻?yīng)放出的熱量，并作為煙氣排放，造成能源浪費(fèi)。富氧燃燒采用比空氣中氧含量高的空氣來(lái)助燃，可以顯著提高燃燒效率和火焰溫度。
[0018]在常規(guī)水泥生產(chǎn)線上加裝本實(shí)用新型的膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置后，水泥窯整體減少了(相應(yīng)的氮?dú)饬繙p少)煙氣排放量，使高溫風(fēng)機(jī)得以節(jié)電；減少了一次風(fēng)用量，使一次風(fēng)機(jī)得以節(jié)電，而且減少了氮?dú)鈳ё叩臒釗p失；煤粉在富氧環(huán)境中燃燒，燃燒速度更快，火力更集中，有利于提高產(chǎn)質(zhì)量；燃盡率更高，減少了熱能的分散浪費(fèi)。使用后的一般節(jié)能率在5~20 %，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都有顯著提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，包括依次通過(guò)管路相互連接的空氣過(guò)濾器(1)、鼓風(fēng)機(jī)(2)、氣體分離組件、真空泵(3)、脫濕裝置(4)和增壓風(fēng)機(jī)(5)，該增壓風(fēng)機(jī)(5)的出風(fēng)口與水泥爐窯(6)的進(jìn)風(fēng)口連接，其特征在于:所述的氣體分離組件包括多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的氣體分離膜管(7)，每個(gè)氣體分離膜管(7)內(nèi)均設(shè)置有富氧膜(701)，該富氧膜(701)呈圓弧形，且圓弧形的凸起方向與氣體分離膜管(7)內(nèi)待分離氣體通過(guò)富氧膜(701)的方向一致，所述氣體分離膜管(7)上，對(duì)應(yīng)于富氧膜(701)待分離氣體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)用于排出分離廢氣的排氣口(702)，所述的脫濕裝置(4)和增壓風(fēng)機(jī)(5)之間還設(shè)置有一個(gè)用于控制水泥爐窯(6)進(jìn)風(fēng)口處氣體壓力大小的穩(wěn)壓裝置(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，其特征在于:所述的穩(wěn)壓裝置(8)上還設(shè)置有一個(gè)壓力傳感器和一個(gè)氧濃度分析儀、該壓力傳感器和氧濃度分析儀均與PLC控制系統(tǒng)連接。
【專利摘要】一種干法水泥窯用富氧助燃裝置，包括依次通過(guò)管路連接的空氣過(guò)濾器、鼓風(fēng)機(jī)、氣體分離組件、真空泵、脫濕裝置和增壓風(fēng)機(jī)，增壓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與水泥爐窯的進(jìn)風(fēng)口連接，氣體分離組件包括多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的氣體分離膜管，每個(gè)氣體分離膜管內(nèi)均設(shè)有富氧膜，富氧膜呈圓弧形，圓弧形的凸起方向與氣體分離膜管內(nèi)待分離氣體通過(guò)富氧膜的方向一致，氣體分離膜管上對(duì)應(yīng)于富氧膜待分離氣體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)用于排出分離廢氣的排氣口，脫濕裝置和增壓風(fēng)機(jī)之間設(shè)有用于穩(wěn)壓裝置。本實(shí)用新型通過(guò)富氧膜對(duì)空氣的分離，提高了水泥窯內(nèi)的氧氣含量，可有效增加燃煤燃燒質(zhì)量，提高熟料產(chǎn)量，節(jié)約燃煤，降低能耗，降低二氧化碳及煙氣量的排放量。
【IPC分類】F23L7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204593439
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520195538
【發(fā)明人】劉明, 嚴(yán)斯亮
【申請(qǐng)人】劉明
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日