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膜法制氧、富氧助燃节能装置特点介绍 专利产品（专利申请号：200610044641.2） 一、前言 富氧助燃是一种必威体育精装版节能环保技术。近十几年来，随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要，富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展，有的国家要求全部新增工业炉窑、工业锅炉不得用普通空气助燃，都得用富氧空气助燃。例如：日本政府决定从1990年起，全部工业炉窑，包括：大型锅炉、工业用的中型锅炉、取暖用的锅炉、船舶动力装置的锅炉等都不得用普通空气助燃，都应用富氧空气助燃。目前国内很多人把目光聚集到富氧燃烧技术开拓上。 烟台华盛燃烧设备工程有限公司吸取国内外先进技术的精华，弥补其缺陷，经过全体技术员工的努力研制发明了膜法制氧、富氧助燃节能装置，并申请国家发明专利（专利申请号：200610044641.2），填补了国内空白。富氧流量范围为25 m3/h -50000 m3/h，富氧浓度28%-31%。 二、各种制氧方法的对比 目前常用的空气分离制氧方法有三种：深冷法、PSA 吸附分离法、膜分离法。[详见下表] 表1 各种制氧方法的比较 项 目 深 冷 法 吸附分离法（分子筛） 膜分离法 高 纯 低 纯 产量/m3/h 50～100000 1000～100000 50～4000 25~15000 产量/m3/h 50～100000 1000～100000 50～4000 25~15000 纯度/% 99.6 95.0 93.0 40.0 压力/MPa 0.02～0.50 0.02～0.50 0.01 0.01 电耗/kW.h.m-3 0.80～0.45 0.60～0.40 ＜0.40 ＜0.30 启动时间/h 30 28 0.2 0.1 产品成本 中 略低 低 最低 设备投资 高 略低 略低 低 综合利用 有其它产品 无 无 无 操作性 复杂 较复杂 简单 简单 设备占地 大 大 中 小 表2 各种制氧方法投资的对比 当氧浓度达到30%左右，规模小于15000Nm3/h时，膜法制氧投资、维护及操作费用仅为深冷法制氧和PSA法（分子筛）制氧的2/3到3/4，而且规模越小，膜法制氧越经济。 三、膜法制氧、富氧助燃节能装置的原理、结构及用途 富氧燃烧即增加助燃空气中的氧气含量完成的燃烧过程，简称OEC。它是一项节能高效的燃烧技术。膜法制氧、富氧助燃装置是利用空气中各组分透过膜时的渗透速率不同，在压力差驱动下，使空气中的氧气优先通过得到富氧空气。富氧空气浓度为28%-31%。 该设备主要有:空气过滤器、高压通风机、膜法制氧器、调节阀、水环真空泵、汽水分离器稳压系统、富氧喷嘴系统、微电脑控制柜等。 适用范围：各种锅炉：特别适宜链条炉排锅炉、抛煤机锅炉、煤粉锅炉、燃油燃气锅炉等。 工业炉窑：加热炉、焚烧炉、冶炼炉、玻璃窑、陶瓷窑、水泥窑等。 四、膜法制氧、富氧助燃节能装置的节能机理 锅炉加装富氧助燃节能装置主要作用是提高炉膛温度，降低炉渣含碳量和飞灰含碳量，降低排烟温度来提高锅炉的热效率，降低燃料消耗量达到节能增加出力的目的。详见如下： 1、 局部增氧助燃技术提高炉内火焰温度 膜法富氧技术有两种：一种是全氧燃烧，另一种是局部增氧燃烧。膜法制氧、富氧助燃节能装置采用的是局部增氧燃烧技术。常规燃烧中空气仅有21%的氧气参与燃烧过程，而约为79%的氮气吸收大量燃烧反应放出的热量，并作为烟气排出，造成能源浪费。加装膜法制氧、富氧助燃节能装置后，整体助燃空气量减少（氮气量减少），烟气排量减少，故火焰温度随着燃烧空气中的氧气比例的增加而显著提高，但富氧浓度不宜过高，国内外的研究表明，氧气的体积分数在28%左右时为佳。因为氧浓度增加时火焰温度增加较少，而制氧投资则猛增，综合效益下降。 2、加快燃烧速度与促进燃烧完全 燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大，如氢气在空气中的燃烧速度为280cm/s，在纯氧中的燃烧速度是1175cm/s，是在空气中的4.2倍。加装膜法制氧、富氧助燃节能装置后，不仅可以提高燃烧强度，加快燃烧速度，获得较好的热传导，同时温度提高后，有利于强化燃烧，促进燃烧完全，从根本上消除大气污染。 3、降低燃料的燃点温度 燃料的燃点温度不是常数，如CO在空气中的燃点为609℃，而在纯氧中的燃点仅为388℃，所以用富氧助燃能降低燃料燃点，提高火焰强度和增加释放热量等。 4、减少燃烧后的排气量 用普通空气助燃，占体积的4/5的氮气不参与助燃，还要带走大量热量，如用富氧助燃，氮气量减少，故燃烧后的排气量减少，从而提高了燃烧效率。 5、增加热量利用率 富氧助燃对热量的利用率有所提高，如用普通空气助燃，当加热温度为1300℃时，其可利用的热量为42%，而用26%的富氧空气助燃，可利用热量为56%，且氧浓度越高，加热