富氧助燃技術(shù)

1、5000噸水泥生產(chǎn)線富氧助燃技術(shù)方案供方單位：聯(lián)系人：電 話：手 機(jī)：傳 真：公司網(wǎng)址: 電子郵箱:為制造業(yè)提供優(yōu)異的氣體設(shè)備和氣體技術(shù)公司通過全體合作者,持續(xù)不斷的努力和點(diǎn)點(diǎn)滴滴的積累,持續(xù)不斷的創(chuàng)新高質(zhì)量的,本錢有效的,并且保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)品,來贏得市場地位和領(lǐng)導(dǎo)地位, 增加產(chǎn)品的附加值,共同實(shí) 現(xiàn)創(chuàng)業(yè)者、客戶和相關(guān)價(jià)值鏈,各自合理的目標(biāo).制造標(biāo)準(zhǔn)全套制氧裝置設(shè)計(jì)制造、安裝、檢驗(yàn)、試驗(yàn)過程中遵循以下標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn):序號標(biāo)準(zhǔn)名稱1國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局壓力容器平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程2GB150-1998鋼制壓力容器3GB150-89鋼制壓力容器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4GB150-89鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)釋義5GB191-90包裝

2、儲運(yùn)圖示標(biāo)志6GB-4706.1-92家用和類似用途電器的平安通用要求7GB699-88優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件8GB711-65碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)熱軋厚鋼板和鋼帶9GB1225-76焊條檢驗(yàn)、包裝和標(biāo)志10GB6654-86壓力容器用碳素鋼及普通低合金鋼熱軋厚鋼板11GB10893-89壓縮空氣枯燥標(biāo)準(zhǔn)與試驗(yàn)12GB/T13384-92機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)要求13GB/T13306-91標(biāo)牌14GB/T12243-91彈簧直截何式平安閥15GB/T2624-93:流量測量節(jié)流裝置16GB/T4980-95容積式空氣壓縮機(jī),噪音功率級的測疋工程17JB2536-95法力容器油漆,包裝和運(yùn)輸1

3、8JB/T81-90-94鋼制管法二墊片標(biāo)準(zhǔn)19JB4700-4707-92壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)20JB4730-94:壓力容器無損探傷21GB/T3277-91一般壓縮空氣質(zhì)量等級22JB478-92鋼制壓力容器焊接工藝評定23HG20592-20635-97鋼制管法蘭、墊片、緊固件24JB1614-83鍋爐受壓力元件焊接接頭機(jī)械性能檢驗(yàn)方法25ZBJ73032-73035-89氟利昂制冷裝置用輔助設(shè)備型式和根本參數(shù)26ZBJ73036-73039-89氟利昂制冷裝置用輔助設(shè)備技術(shù)條件27ISO8573.1壓縮空氣質(zhì)量等級29JB/T 4786-2002圭寸頭標(biāo)準(zhǔn)30JB/T6427-2001變

4、壓吸附制氧、制氮設(shè)備富氧助燃環(huán)保節(jié)能成套技術(shù)裝置一、概述1、富氧助燃技術(shù)富氧助燃是一種最新節(jié)能環(huán)保技術(shù). 近十幾年來, 隨著環(huán)保要求的不斷提升 以及節(jié)約能源的需要,富氧燃燒作為一種新興的燃燒技術(shù)在世界各國蓬勃開展, 有的國家要求全部新增工業(yè)窯爐、 工業(yè)鍋爐不得用普通空氣助燃, 都得用富氧空 氣助燃,許多興旺國家都投入了大量人力物力來研究富氧技術(shù),特別是日本,其 通產(chǎn)省就資助組織了旭硝子等七家公司和研究所參加“富氧燃燒技術(shù)研究組 ., 由于能源緊張,日本先后有近二十家公司推出富氧裝置.日本政府決定從 1990 年起,全部工業(yè)爐窯,包括：大型鍋爐、工業(yè)用的中型鍋爐、取曖用的鍋爐、船 舶動力裝置的鍋

5、爐等都不得用普通空氣助燃, 都應(yīng)用富氧空氣助燃. 日本曾在氣、 油、煤為燃料的不同場合進(jìn)行了富氧應(yīng)用試驗(yàn),得出如下結(jié)論：用23%的富氧助燃可節(jié)能 10-25%;用 25%的富氧助燃可節(jié)能 20-40%;用 27%的富氧助燃那么節(jié)能高達(dá) 30-50%等.我公司吸取了國內(nèi)外先理技術(shù)的精華, 彌補(bǔ)其缺陷, 經(jīng)過全體技術(shù)員工的努 力研制創(chuàng)造了 PSA富氧助燃環(huán)保節(jié)能成套技術(shù)裝置, 填補(bǔ)了國內(nèi)空白.富氧流量 范圍為 10Nm3/h-15000Nm3/h .PSA富氧局部增氧助燃系統(tǒng)是局部增氧技術(shù)和助燃技術(shù)兩者的有機(jī)結(jié)合.局 部富氧相對于整體增氧而言投資非常少, 且富氧加在爐窯中最需要的地方, 使燃 料在

6、此能充分及時(shí)完全地燃燒, 從而供應(yīng)產(chǎn)品盡可能多的有效熱量. 局部增氧助 燃技術(shù)所配富氧量僅為所需空氣量的 0.5-15%,而原來爐窯的助燃風(fēng)量亦顯著下 降.富氧助燃,不僅能降低燃料燃點(diǎn), 提升燃燒強(qiáng)度和燃燒效率, 加快燃燒速度, 獲得較好的熱傳導(dǎo),從而節(jié)約能源 ; 同時(shí),由于溫度提升,有利于燃燒反響完全, 從而減少污染 ; 具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益, 通常一年內(nèi)就能收回全部投資.能源是國民經(jīng)濟(jì)的根底,關(guān)系著經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)開展.到 2021 年,國家 要求國內(nèi)生產(chǎn)總值比 2000 年翻兩番,但能源消費(fèi)只能翻一番.依靠科技進(jìn)步降 低能耗、節(jié)約能源、降低污染已經(jīng)成為了亟待解決的問題.隨著經(jīng)濟(jì)社

7、會的開展, 鍋爐設(shè)備已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)部門, 成為發(fā) 展國民經(jīng)濟(jì)的重要熱工設(shè)備之一. 從量大面廣的這個(gè)角度來看, 除了電力行業(yè)以 外的各行各業(yè)中運(yùn)行著的主要是中小型低壓鍋爐,全國目前計(jì)有 50 多萬臺.由 于我國是以煤為主的能源結(jié)構(gòu),燃煤鍋爐約占 80%.他們的熱效率普遍較低,節(jié) 能潛力很大,而且排放的大量煙塵和有害氣體,嚴(yán)重污染了環(huán)境.針對于這種現(xiàn) 狀,我公司的“富氧燃燒設(shè)備就是一條提升燃燒效率、節(jié)約能源、降低污染的 有效途徑.當(dāng)今世界能源短缺, 各類化石能源價(jià)格大幅攀升, 很多耗能大戶企業(yè)效益大 大降低,嚴(yán)重束縛了企業(yè)長遠(yuǎn)開展,尤其是使用鍋爐的企業(yè)現(xiàn)象更為明顯,因此 提升能源利用率

8、、降低能源消耗成為提升企業(yè)效益的必然之路.對于化石能源主要以燃燒利用為主, 各類燃燒器開展以日臻成熟, 從燃燒方 式上提升燃料利用率以很難再有所作為, 而從燃燒的反響速率及燃燒程度上仍有 很大節(jié)能潛力.一般的燃燒器均以空氣為助燃劑,其中占近 80%的 N2 為燃燒的 惰性氣體,對燃燒起鈍化和稀釋作用.如何能夠提升助燃劑的氧氣含量,成為了 提升燃燒效率的一個(gè)關(guān)鍵. 而我公司的增氧助燃裝備正好可以解決這個(gè)問題, 提 高燃燒效率.二. 富氧燃燒節(jié)能特性1. 火焰溫度大幅度提升2007 年,我公司與浙江大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所合作,共同完成?鍋爐增氧助 燃燃燒實(shí)驗(yàn)與理論研究?工程.設(shè)計(jì)及研制出鍋爐增氧助燃燃

9、燒實(shí)驗(yàn)臺,并在實(shí) 驗(yàn)臺進(jìn)行了一系列增氧助燃的熱工特性及燃燒特性實(shí)驗(yàn).其實(shí)驗(yàn)研究說明當(dāng) 使用常規(guī)空氣做助燃劑含氧量 21%時(shí),火焰溫度為2200r;而當(dāng)助燃?xì)夂趿吭黾訒r(shí),火焰溫度可大幅增加.眾所周知鍋爐的主要 傳熱方式是輻射傳熱,而鍋爐內(nèi)的溫度越高,輻射傳熱的效率也隨之升高.2. 惰性成分的氮?dú)鉂舛却蟠蠼档涂諝庵械獨(dú)饧s占 80%,在燃燒過程中,氮?dú)獠粎⑴c燃燒,相當(dāng)于稀釋了助燃 氣氧氣濃度,對燃燒起到了鈍化的作用,同時(shí)在排煙時(shí)帶走了大量的熱.而輻射 傳熱中以三原子分子為主,氮?dú)鉃殡p原子分子輻射傳熱的效率低下.采用富氧空氣助燃時(shí),降低了氮?dú)夂?使氧氣含量相對提升,即使燃燒更 加充分,又減少了排煙

10、量,降低了排煙熱損失.三. 富氧燃燒環(huán)保特性1. 富氧燃燒減少硫化物的排放煤是我國最主要的能源之一,在一次能源消費(fèi)量中占75%.但是煤直接燃燒產(chǎn)生的 是引起酸雨的主要原因. 1995 年我國超過美國成為世界第一大 排放國, 每年由于酸雨造成的損失超過 1000億元人民幣.在煤的燃燒過程中, 95%以上的 硫轉(zhuǎn)化成 .如何清潔高效的利用煤已成為我國面臨的主要問題之一.含硫化合物主要指S02 S03和H2S等,其中S02的來源廣、數(shù)量最大,是影響和破壞全世界范圍大氣質(zhì)量的最主要的氣態(tài)污染物, 而工業(yè)生產(chǎn)和生活中的煤燃 燒是最大的S02排放源.眾所周知, 在燃煤鍋爐上采用富氧助燃過程能有效的提升火焰

11、溫度、 促進(jìn)反 應(yīng)完全、提升熱量利用率、減少煙氣排放量.與此同時(shí)富氧的參加也改變了燃料 煤燃燒的方式和條件,對硫化物的形成也有很大的影響.在煤燃燒時(shí),溫度大約在1400C左右,煤中所含的S和H2S被氧化,生成 S02.同時(shí)煤中還含有大量的Mg2刑Ca2+離子化合物,這時(shí)候在1400E和C作催 化劑的條件下將發(fā)生如下反響：S02+Ca2+0步CaS04,采用富氧燃燒增加了氧 濃度,促使反響向右進(jìn)行,降低了煙氣中的 S02濃度,這樣起到了固硫作用.燃料中較多的灰量,在富氧氣氛下具有催化氧化 S02的作用,進(jìn)而生產(chǎn)S03 同樣引起煙氣中S02濃度降低.火焰溫度越高,氧原子的濃度越大,越有利于于 S0

12、2 + 0 2-S03向正方向進(jìn)行,使S02轉(zhuǎn)化成S03再用水膜除塵器便可除去 S03從而降低S02的排放.S和H2S與氧氣的反響方程式如下：H2S+ 02=H20+S02S+ 02=S02我們知道限制煙氣中硫的排放量, 可采用燃料預(yù)先脫硫、 燃燒中限制脫硫和 煙氣脫硫三種舉措.綜上所述,富氧助燃在提升爐溫、促進(jìn)反響完全、降低能耗 的同時(shí),還起到了“燃燒中限制脫硫的成效,引起煙氣中二氧化硫濃度降低, 有利于減少與限制二氧化硫污染物的排放, 因此具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 2. 富氧助燃降低煙氣黑度煙即是固體微粒在尾氣中懸浮而成, 包括目視不可見及可見的微粒. 碳煙不 但污染環(huán)境,防礙視線,其

13、中的某些萬分進(jìn)入人體后還可能成為致癌因素.煤炭在燃燒時(shí),首先是揮發(fā)份的析出,當(dāng)揮發(fā)份在局部高溫缺氧情況下,經(jīng)過裂解和聚合會形成碳煙.碳煙量隨過量空氣系數(shù)的下降而上升.燃燒與空氣混 不良、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)及空氣濾清器堵塞等均會產(chǎn)生大量碳煙.采用富氧空氣助燃后,在爐內(nèi)形成了一個(gè)富氧氣氛,使揮發(fā)份的燃燒更加充 分,從而大大減少了游離碳的形成,既提升了燃燒效率,也減少了煙氣黑度.2、富氧燃燒技術(shù)用于節(jié)能和根治污染的原理.2.1提升火焰溫度和黑度因氮?dú)饬繙p少,空氣量及煙氣量均顯著減少,故火焰溫度和黑度隨著燃燒空 氣中氧氣比例的增加而顯著提升, 進(jìn)而提升火焰輻射強(qiáng)度和強(qiáng)化輻射傳熱等,如當(dāng)空氣中氧氣的濃度為25%

14、寸,火焰的黑度經(jīng)計(jì)算為0.2245,增加的程度約6% 同時(shí)水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒帶火焰對物料的輻射傳熱量提升的程度約為20.4%.但富氧濃度不宜過高,一般富氧濃度在26-33%時(shí)為最正確,由于富氧濃度再高時(shí),火焰溫度增加較少,而制氧投資等費(fèi)用猛增,綜合效益反而下降,參見圖1富氧濃度與火焰溫度及相對效益的關(guān)系.2.2加快燃燒速度,促進(jìn)燃燒完全,從而根治污染燃料在空氣中和在純氧中的燃燒速度相差甚大,如氫氣在純氧中的燃燒速度是在空氣中的4.2倍,天然氣那么高達(dá)10.7倍左右,故用富氧助燃,不僅能提升 燃燒強(qiáng)度,加快燃燒速度,獲得較好的熱傳導(dǎo),同時(shí)由于溫度提升了,將有利于 燃燒反響完全,從而在根本上消除污染.

15、W2.3降低燃料的燃點(diǎn)溫度和燃盡時(shí)間燃料的燃點(diǎn)溫度不是一個(gè)常數(shù),它與燃燒狀況、受熱速度、環(huán)境溫度等有關(guān), 如CO在空氣中的為609r,在純氧中僅388r,所以用富氧助燃能降低燃料的燃點(diǎn),提升火焰強(qiáng)度、增加釋放熱量等.V2.4減少燃燒后的煙氣量用普通空氣助燃,約五分之四的氮?dú)獠坏恢?還要帶走大量的熱量.如 用富氧助燃,氮?dú)饬恳獪p少,故燃燒后的排氣量亦減少,一般氧濃度每增加1%, 煙氣量約下降2-4.5%,從而提升燃燒效率等.02.5增加熱量利用率富氧助燃,對熱量的利用率會有所提升,如用普通空氣助燃,當(dāng)爐膛溫度為 1300°C時(shí),其可利用的熱量為 42%而用26%富氧空氣助燃時(shí),可利

16、用的熱量為 56%可利用熱量增加了 33%而且富氧濃度越大,加快溫度越高,所增加的比 例就越明顯,因此節(jié)能效果就越好.Cr2.6降低空氣過剩系數(shù)用富氧代替空氣助燃,可適當(dāng)降低空氣過剩系數(shù),這樣燃料消耗就相應(yīng)減少, 從而節(jié)約能源.日本節(jié)能中央技術(shù)部長小西二郎在工業(yè)窯爐節(jié)能舉措中,著重于降低空氣過剩系數(shù)的研究.如他在一臺熱 處理爐中經(jīng)屢次試驗(yàn),將空氣過剩系數(shù)從1.7降到1.2,平均節(jié)能達(dá)13.3%.在我們應(yīng)用的數(shù)套局部增氧助燃系統(tǒng)中,空氣過剩系數(shù)一般降低0.2-0.8.3最正確富氧濃度確實(shí)定國內(nèi)外的研究均說明,富氧濃度在26-31%時(shí)為最正確,火焰溫度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提升,但隨著

17、富氧濃度的不斷增加,火焰溫度增加不很 明顯,見圖2-富氧濃度與火焰溫度的關(guān)系4、鍋爐熱效率分析1、鍋爐熱效率提升：公式：n 2=100-刀 q=q2+q3+q4+q5+q6式中：n 2鍋爐反平衡熱效率% q2排煙熱損失q3氣體不完全燃燒熱損失q4固體不完全燃燒熱損失%q5散熱損失%q6灰渣物理熱損失%從鍋爐熱平衡熱效率公式中可看出,鍋爐熱效率的上下取決于它的五種熱 損失的大小,分別是1、排煙損失q2, 2、氣體不完全燃燒熱損失q3, 3、固體 不完全燃燒熱損失q4,4、散熱損失q5,5、灰渣物理熱損失q6.其中排煙損失 q2和固體不完全燃燒熱損失q4,是正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐熱損失的最大兩項(xiàng),它們之和

18、占總損失的80%以上.2 、排煙熱損失q2(I pr - avr I1k )(100 -q4 )公式：q2=Qrx 100%式中：q2排煙熱損失%Ipr 排煙熱焓KJ/kgI1k理論冷空氣熱焓KJ/kga vr排煙處空氣過剩系數(shù)q4固體不完全燃燒熱損失%Q r 輸入熱量KJ/kg從公式中可看出,排煙熱損失q2的大小,取決于排煙溫度的上下和排出煙 氣量的大小,改造后的富氧燃燒鍋爐,可減少一次風(fēng)的風(fēng)量,使過?？諝庀禂?shù) 合理,這樣就能減少煙氣的大量排出.煙氣帶走的熱量就大大的降低,排煙熱 損失就小.3 、氣體不完全燃燒熱損失q3u(126CO 108H2公式：q3= Qr100 q4T)(孟)100

19、%式中：q3氣體不完全燃燒熱損失%V r1 排煙處煙氣損失m3/kgq 4固體不完全燃燒損失%Q r輸入熱量KJ/kgH 2煙氣中氫氣容積百分?jǐn)?shù)%CH4煙氣中甲烷容積百分?jǐn)?shù)%CO煙氣中一氧化碳容積百分?jǐn)?shù)氣體不完全燃燒損失q3,從公式中可看出,主要取決于排煙處煙氣容積和 可燃?xì)怏w,改造后的富氧燃燒鍋爐,可燃?xì)怏w得到充分燃燒,爐膛溫度高,用 普通空氣助燃,約五分之四的氮?dú)獠坏粎⑴c助燃,還要帶走大量的熱量.一 般氧濃度每增加1%煙氣量約下降24.5%,所以氣體不完全燃燒損失q3也就 小.從而能提升燃燒效率.4 、固體不完全燃燒熱損失q4公式:328.66A7q4= Q(afhCfh100 Cfh珀

20、怎心100%式中：q4固體不完全熱損失%A7入爐煤灰份%Qr輸入熱量%afh 爐渣占燃料灰百分比%a伽一漏煤占燃料灰百分比%Aiz飛灰占燃料灰百分比%Cfh 爐渣含碳量%Cim漏煤含碳量%C1z 飛灰含碳量%固體不完全燃燒損失q4,取決于爐渣、漏煤、飛灰的量和含碳量.改造后的富氧燃燒鍋爐,煤在爐內(nèi)的著火線與燃盡線都提前.燃煤在距離擋渣器1米處就燃盡,排除的灰渣含碳可保證在15%以下,如果好煤種揮發(fā)份高、熱值高 調(diào)節(jié)得當(dāng),灰渣含碳量可低于10%下,甚至更低,加上燃燒工況好,爐膛溫度 高、飛灰中含碳量就大大的降低,因而降低了固體不完全燃燒熱損失,提升了 鍋爐熱效率.5、灰渣物理熱損失q6灰渣物理熱

21、損失q6,取決于灰渣溫度,改造后的富氧燃燒鍋爐,由于爐膛 溫度高,煤在爐內(nèi)的著火線與燃盡線都提前,灰渣在爐排上能充分燃燒,燃盡段增長燃煤在距離擋渣器 1 米處就燃盡,灰渣溫度低.因此灰渣物理熱損 失就小,提升了鍋爐熱效率.富氧助燃環(huán)保節(jié)能技術(shù)成套裝置是一種新型高科技設(shè)備 , 它具有設(shè)備本錢 低,體積小、重量輕、操作簡單、維護(hù)方便、運(yùn)行費(fèi)用小、現(xiàn)場制氧快捷、開 關(guān)方便、無污染等優(yōu)點(diǎn).接上電源即可供氧,可廣泛運(yùn)用.鍋爐系列：工業(yè)燃煤鍋爐、蒸汽鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐、垃圾燃燒爐. 窯爐系列：玻璃窯爐、水泥窯、陶瓷窯、金屬冶煉爐,以及燃油、燃?xì)獍l(fā) 電機(jī)組等. 設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,平安可靠,深受廣闊用戶的青

22、睞.我公司均設(shè)有專 門的氣體領(lǐng)域應(yīng)用研究隊(duì)伍,產(chǎn)品范圍廣,除了涉及工業(yè)氣體及裝置外,其邊 緣產(chǎn)品及效勞獲得了較大的市場份額.由于能源越來越緊缺、環(huán)保要求越來越 嚴(yán)格,相信不久的將來變壓吸附制氧的富氧助燃技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣,開展 前景十分廣闊.5000NmVh PSA-1000制氧技術(shù)方案水泥窯頭風(fēng)客戶參數(shù)：窯頭一次風(fēng)量：99.3m3/min,即99.3 >60X0.85=5000Nm 3/h技術(shù)指標(biāo)1.氧氣產(chǎn)量：> 1000NriYh2.氧氣純度：> 93 ± 2%3.氧氣出口壓力：15KPa4.占地面積：15m X10m5.與貴公司現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)風(fēng)量混合,氧濃度到達(dá)

23、 35%± 1兩個(gè)吸附塔按程序交替工作,即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)別離空氣得到產(chǎn)品氧氣1、裝置公用工程的額定配置及消耗1、公用工程的額定配置及消耗表序 號工程規(guī)格要求單位裝機(jī)功率Kvy使用情況備注1電220V 50HZKWh/h5連續(xù)照明、儀表用電10KVKWh/h220 1 臺連續(xù)鼓風(fēng)機(jī)用10KVKWh/h400 1 臺連續(xù)真空泵用380V 50HZKWh/h7.5 1 臺連續(xù)儀表用氣2循環(huán)水30 C, 0.3MPat/h5連續(xù)循環(huán)量為10t/h2、動力設(shè)備裝機(jī)容量：AC 10KV/380 V 640 KWAC 220V 5 KW儀表、照明用電3、供電要求：1低壓電源：交流單相/三相四線制,中央點(diǎn)直接接地電壓 380V ± 5% 頻率:50Hz ± 0.5Hz電壓 220V ± 5% 頻率:50Hz ± 0.5Hz4、儀表空氣用量：1 空壓機(jī)BLT-10A 功率 7.5KW 排氣量：1.0Nm /min 工作壓力：0.7MPA2、裝置技術(shù)特點(diǎn)1制氧流程具有開停車速度快小于 20分鐘、操作簡單、維護(hù)費(fèi)用低.2吸附壓力低,流程短,空氣溫升小,對吸附劑性能影響小,能耗低.3我公司特殊的工藝流程,一塔產(chǎn)氧,一塔抽真空,抽真空過程保持連續(xù)進(jìn)行,比傳統(tǒng)流程大大地提升了風(fēng)