膜法鍋爐增氧助燃技術
來源：武漢益宇環(huán)？萍加邢薰 閱讀：2129 更新時間：2011-05-10 11:40一、概述
膜法鍋爐增氧助燃技術利用了空氣中各組分透過膜時的滲透速率不同,在壓力差驅動下，使氧氣優(yōu)先通過膜來得到的，可使空氣中的氧濃度達到30%左右,膜法設備簡單、操作方便和安全、起動快、規(guī)？尚】芍小⒉晃廴经h(huán)境、節(jié)能效果顯著、用途廣等，被工業(yè)發(fā)達國家稱之為“資源的創(chuàng)造性技術”。我們從1986年起就一直從事富氧膜、組件、裝置及其應用和開發(fā)的研究。有關應用成果通過了中國科學院和北京市人民政府組織的聯(lián)合鑒定，目前已有數(shù)百套膜裝置投入使用。
二、應用領域及效益
富氧的應用非常廣泛，如各種燃油、燃氣、燃煤窯爐（玻璃、水泥、陶瓷）各種鍋爐、加熱爐、焚燒爐、熱媒爐、熱風爐和冶煉爐等的助燃節(jié)能、環(huán)保及催化裂化、脫硫、廢水處理、發(fā)動機增氧、富氧醫(yī)療保健、氧吧空調、高原增氧、富氧造（煤）氣、各種反應、發(fā)酵等領域,涉及石化、化工、醫(yī)藥、輕工、電力、建材、冶金、煤炭、交通運輸和水產養(yǎng)殖等行業(yè)。用于助燃時,根據用戶返回數(shù)據：平均節(jié)能11.8%,最高達30%,增產10.2%，質量提高，爐齡延長，消除煙氣污染等，一般幾個月就能收回投資！
三、節(jié)能的機理
1、提高火焰溫度。因氮氣量減少,空氣量及煙氣量均顯著減少，故火焰溫度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提高,但富氧濃度不宜過高，國內外研究均表明，富氧濃度在26-33％時為最佳，而這也正是膜法富氧的最佳濃度范圍，因為氧濃度較高時，火焰溫度增加較少，而制氧投資等費用猛增。
2、加快燃燒速度，促進燃燒完全，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，天然氣則高達 10.7 倍左右，故用富氧助燃，不僅能提高燃燒強度，加快燃燒速度，獲得較好的熱傳導，同時由于溫度提高了，將有利于燃燒反應完全，從而從根本上消除污染。
3、降低燃料的燃點溫度。燃料的燃點溫度不是常數(shù)，如 CO 在空氣中為 609℃，在純氧中僅388℃，所以用富氧助燃能提高火焰強度、增加釋放熱量等。
4、減少燃燒后的排氣量。用普通空氣助燃，約五分之四的氮氣不但不參于助燃,還要帶走大量的熱量。如用富氧助燃,氮氣量要減少,故燃燒后的排氣量亦減少,從而能提高燃燒效率等。
5、增加熱量利用率。富氧助燃，對熱量的利用率會有所提高，如用普通空氣助燃，當加熱溫度為1300℃ 時，其可利用的熱量為 42％，而用26％(體積百分數(shù),以下同)的富氧空氣助燃時可利用熱量為56％，增加14％，而且富氧濃度越大，加熱溫度越高，所增加的比例就越明顯，因此節(jié)能效果就越好。
6、降低空氣過剩系數(shù)。用富氧代替空氣助燃，可適當降低空氣的過剩系數(shù)，這樣燃料消耗就相應減少，從而節(jié)約能源。
四、典型應用實例
1、1998年6月在江蘇阜寧化肥廠20噸燃煤鍋爐上使用,經江蘇鹽成市節(jié)約能源監(jiān)測站檢測:爐膛溫度提高90℃,熱效率提高11%,而且林格曼黑度小于一級,還穩(wěn)定工況，延長爐齡等,這是當時國內外首次應用；
2、1997年4月在四川63M2高堿球窯上使用,平均節(jié)約天然氣12.6%,產品產量和質量均明顯提高,爐齡延長，而且環(huán)保達標等,不到5個月就收回全部投資,這是當時國內首次應用;
3、1997年10月在江蘇油田四噸油爐上應用,由該油田節(jié)能監(jiān)測站監(jiān)測,噸蒸汽節(jié)油16.64％,年節(jié)約原油330多噸,爐膛溫度提高了約50℃,這是當時國內外首次應用；
4、瓦軸集團經過多次調研、考察和反復論證，最后確認局部增氧助燃技術用于拋煤機鍋爐的技術改造是目前國內類似技術中最先進的，并于2001年底在2臺35噸拋煤機鍋爐上同時成功應用，結束了10多年該集團煙囪冒黑煙被罰款的歷史，林格曼黑度從2級多平均降到1級以下，而且節(jié)能高達14%以上，即每天節(jié)煤三十多噸，綜合效益十分顯著, 這是目前國內外同類鍋爐的首次應用;
5、2003年7月用于泰山玻纖1#單元窯時，平均節(jié)油達15%，而且大碹溫度下降了35.4℃，玻璃液溫度上升11.2℃,助燃風量下降了近1/4,風壓降低60%,排煙溫度降低60℃,富氧裝置一直連續(xù)運行非常穩(wěn)定。另外 4#窯上的富氧量是1#窯的3倍多,目前投資一億多全部上了全氧! 這是國內首次應用; 6、2001年5-6月，在遼河油田的五臺熱煤爐上使用，平均節(jié)油20%以上。
五、組件型號、規(guī)格
組件有板式、卷式和中空三種型號;直徑有30, 50, 100, 200,250,長度范圍:150-3000。
六、典型流程
1、負壓法
一般推薦負壓。
2、正壓法
如果有壓縮空氣管網，正壓法更具有優(yōu)勢，而且壓縮空氣管網的氣源質量更好，為90-99%的富氮氣體，此外氣源的露點更低,同時投資更少。一般操作壓力為0.4-1.2 MPa(絕壓)。
七、技術指標
1、富氧濃度：23-50%(采用卷式組件時，富氧濃度最高可達31%);
2、氧流量：0.04-40，000NM3/h（采用中空組件時，同時能得到90-99%的富氮）;
3、占地面積：6 M2/(300NM3/h富氧空氣)(不含循環(huán)水池面積，正壓法占地面積更小);
4、耗電：0.05-0.15KW/NM3富氧空氣；
5、膜組件壽命十年左右，而且免維護，終身優(yōu)質服務；
6、用于助燃時，一般節(jié)能在3-30%之間，對爐窯和產品無任何副作用，而且爐齡延長、穩(wěn)定爐況、產品產量和質量均有所提高，煙氣排放達標，投資回收期通常不到一年。
八、服務方式
我公司是國家級膜工程應用推廣中心中南地區(qū)總代理，技術力量雄厚，在富氧研究、工程設計、系統(tǒng)優(yōu)化和應用推廣等方面積累了豐富經驗。公司秉承“用心做事，為客戶創(chuàng)造價值”的理念， 憑借雄厚的技術實力以及認真負責的工作態(tài)度，為用戶提供最先進的技術、設備和最優(yōu)質的服務。
