[发明专利]综合节能减排型局部增氧助燃装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合节能减排型局部增氧助燃装置及方法，适用于各种燃料和所有窑炉如(家用)微型锅炉、工业锅炉、大型电站锅炉及冶炼炉、陶瓷窑、玻璃窑和水泥窑等的综合节能减排。

背景技术

目前一般窑炉采用的均是普通空气助燃，由于空气中仅含不到21％的氧气，其余为惰性气体，不但不参与助燃，反而吸收大量的热量，从而降低了炉窑的性能和效率等。

目前只有沈光林和于轩等提出过局部增氧助燃的专利(CN97104465.1、CN00110217.6、CN02281418.3、CN200420004099.4、CN200420014005.1)，然而这些专利存在如下不足：

1、自动化程度不足

局部增氧助燃装置本身均不够完善，如没有连锁和全自动功能，这对(家用)微型锅炉、燃油/气锅炉及全自动窑炉非常重要：这些窑炉可以随时开停，而局部增氧助燃装置本身必须与之匹配才行；

2、局部增氧量比较窄

均在0.5-15％范围内，实际上范围可以更广如0.5-60％，特别是目前经济危机情况下，采用劣质燃料和增氧量比较大时，其综合效益可能最佳；

3、富氧空气预热温度没有明确概念

而富氧空气预热温度的高低，直接影响综合节能减排的效果；

4、富氧喷嘴的设置和安装有局限性

如燃油/气锅炉的富氧喷嘴，一般均采用2支富氧喷嘴对称安装，后部还要加保温，炉头的高温金属软管露在外面非常不安全等；

5、应用的范围比较窄，如(家用)微型锅炉、回转窑、熔固炉、阳极炉等所有窑炉均可使用。

发明内容

为了克服现有局部增氧助燃装置自动化程度不足、无法与窑炉达到最佳匹配的问题，本发明提供了一种综合节能减排型局部增氧助燃装置。

本发明所提供的综合节能减排型局部增氧助燃装置，是在炉窑旁加一套局部增氧助燃装置，该装置包括氧源、专用富氧高效预热器、专有富氧喷嘴和电控柜四部分组成，在其中，氧源、专用富氧高效预热器和专有富氧喷嘴依次连接，电控柜通过电缆和控制线与氧源、专用富氧高效预热器、专有富氧喷嘴分别连接，仅专用富氧高效预热器和专有富氧喷嘴与有关窑炉接触且专有富氧喷嘴深入窑炉内腔，所述的电控柜内设置有具有控制局部增氧助燃装置的开停和窑炉的连锁功能的全自动功能控制系统。控制系统主要用于局部增氧助燃装置的开停、和窑炉的连锁、富氧流量、浓度、温度和压力等的调节与控制等。可以实现伴随窑炉的随时开停，而局部增氧助燃装置也随之开停。

本发明解决的另外一个问题是：对于现有的局部增氧助燃装置用于燃油燃气窑炉时，其富氧喷嘴的设置，一般均采用2支富氧喷嘴对称安装，后部还要加保温，炉头的高温金属软管露在外面非常不安全等问题。

为此，本发明提供了如下技术方案：把专用富氧预热器和专有富氧喷嘴连接成一整体，连接方式优选焊接。这不但避免了以前专利中采用2支富氧喷嘴对称安装，后部还要加保温，炉头的高温金属软管露在外面非常不安全的问题，而且综合节能减排效果会更好。

以上所述的氧源，对于微(小)型窑炉，可以通过微型风扇、板式富氧膜组件和真空泵获得；对于中(大)型窑炉，也可以通过高效空气过滤器、通风机、卷式膜富氧发生器和真空泵获得；还可以是膜法制氮的副产品；或是变压吸附法、深冷法、化学法或工业副产品。所提供的富氧量一般为窑炉助燃所需空气量的0.5-60％、富氧浓度一般为22-40％，如果超过该范围，必须加风机、在线氧分析仪和富氧浓度调节阀来稀释到最佳的范围内、富氧线速一般为10-500m/s、富氧压力一般为0.5-50Kpa。

在用于水泥回转窑时，专有富氧喷嘴可以用水泥回转窑四通道燃烧器中心点火枪用的中心管替代。