MZYR40-15000型膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置 特 點 介 紹

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。MZYR40-15000型膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置 特 點 介 紹MZYR40-15000型膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置 特 點 介 紹MZYR40-15000型膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置特點介紹一、公司概括煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司于2002年3月22日成立，現(xiàn)注冊資金500萬元，固定資產(chǎn)2000多萬元，無形資產(chǎn)1420萬美元。公司成立以來獲得國家專利26項，其中發(fā)明專利5項。主要生產(chǎn)富氧助燃節(jié)能裝置、ZXTC組合高效濕法脫硫除塵器、重型鏈帶除渣機、電站鍋爐配套用冷渣機等。二、項目技術(shù)情況簡介我公司

2、從2006年起研制開發(fā)的新產(chǎn)品膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置于2007年被煙臺市經(jīng)濟貿(mào)易委員會煙經(jīng)政【2007】1號文批準(zhǔn)為煙臺市技術(shù)改造項目。2007年被山東省經(jīng)濟貿(mào)易委員會、山東省科學(xué)技術(shù)廳、山東省人民政府節(jié)約能源辦公室魯經(jīng)貿(mào)資字【2007】91號文重大節(jié)能技術(shù)第十四項玻璃爐窯富氧、全氧燃燒技術(shù)在全省推廣。同年被山東省經(jīng)濟貿(mào)易委員會列為建設(shè)節(jié)約型社會支撐技術(shù)產(chǎn)品。2009年被山東省人民政府節(jié)約能源辦公室列入山東省節(jié)能減排重大技術(shù)成果。2006年8月3日大眾日報第二版落實科學(xué)發(fā)展觀關(guān)注節(jié)能新技術(shù)欄目以“膜法制氧助燃鍋爐節(jié)能一成”為標(biāo)題做過報道。2009年10月22日中央4臺中國新聞以“新技術(shù)讓中

3、國節(jié)能減排走向快車道”為題做過報道。2009年11月24日科技日報以“我國富氧助燃節(jié)能裝置首次用于回轉(zhuǎn)爐窯”為題在第一版頭條做過重點報道。2009年12月16日科技日報以“回轉(zhuǎn)爐窯應(yīng)用膜法制氧富氧助燃節(jié)能裝置通過鑒定”為題在第一版頭條再次做過重點報道。膜法制氧是利用空氣中各組分透過膜元件時的滲透率不同，在壓力差的驅(qū)動下，從空氣中分離出富氧空氣。該裝置的主要作用是從空氣中分離出28-31%富氧空氣，往爐膛內(nèi)噴富氧空氣助燃。富氧助燃是一種最新節(jié)能環(huán)保技術(shù)。隨著環(huán)保要求的不斷提高以及節(jié)約能源的需要，富氧燃燒作為一種新興的燃燒技術(shù)在世界各國蓬勃發(fā)展，有的國家要求全部新增工業(yè)爐窯、工業(yè)鍋爐不得用普通空氣

4、助燃，都得采用全富氧空氣助燃。例如：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、取暖用的鍋爐、船舶動力裝置的鍋爐等都不得用普通空氣助燃，都應(yīng)用富氧空氣助燃。普及率已達(dá)34-40%。目前國內(nèi)很多人把目光聚集到富氧燃燒技術(shù)開拓上。膜法制氧、富氧助燃節(jié)能技術(shù)是近代燃燒技術(shù)上的新突破，它使燃料在富氧空氣中充分強化燃燒，加快燃燒速度，提高火焰溫度，熱輻射迅速增強的技術(shù)。降低空氣過剩系數(shù)和煙氣含塵量，提高燃燒效率，使煙氣中可燃物在富氧燃燒中極大的轉(zhuǎn)化成熱能。國外基本上采用全富氧燃燒，節(jié)能率在25-30%。我國在工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯采用局部增氧富氧助燃新技術(shù)，節(jié)能率為5-15%

5、，富氧量越大節(jié)能率越高，燃煤鍋爐節(jié)煤率最少為8%以上，并可提高鍋爐出力10%以上。發(fā)達(dá)國家稱該技術(shù)為“資源的創(chuàng)造性技術(shù)”，并已經(jīng)在燃燒的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。節(jié)能環(huán)保效果非常顯著，社會效益和經(jīng)濟效益是巨大的。獲得獎勵：2006年被山東省經(jīng)濟貿(mào)易委員會列為建設(shè)節(jié)約型社會支撐技術(shù)產(chǎn)品。2007年被評為山東省優(yōu)秀節(jié)能節(jié)水新技術(shù)新產(chǎn)品獎。2008年獲得煙臺市優(yōu)秀節(jié)能成果節(jié)能獎。2008年榮獲第九屆中國專利高新技術(shù)產(chǎn)品博覽會金獎。2008年榮獲第六屆國際發(fā)明展覽會金獎。2009年被山東省人民政府節(jié)約能源辦公室列入山東省節(jié)能減排重大技術(shù)成果。三、社會效益情況我國目前用的工業(yè)鍋爐，裝機容量約55.3萬臺，1

6、90.6萬蒸噸。4T/h以下的鍋爐平均運行熱效率為60-65%，6T/h-35T/h平均為70-74%鍋爐運行熱效率較低，與國外燃燒鍋爐相比運行熱效率相差10-20%，每年約燃用全國原煤產(chǎn)量的三分之一，約耗煤5.6億噸。如果在用的工業(yè)鍋爐有三分之一采用膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置，年可節(jié)煤1344萬噸煤（節(jié)煤率按8%計）年可節(jié)資金107.5億元人民幣（煤價按800元/噸計）。目前我國現(xiàn)有工業(yè)爐窯約80萬臺，年消耗能源1.9億多噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果在用的工業(yè)爐窯有三分之一的采用膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置，年可節(jié)煤456萬噸煤（節(jié)煤率按8%計），年可節(jié)約資金約36.5億元人民幣（煤價按800元/噸計），還

7、不包括燃油、燃?xì)夤I(yè)鍋爐或工業(yè)爐窯。經(jīng)濟效益和社會效益是巨大的，市場推廣前景非常廣闊。四、市場前景用在工業(yè)鍋爐富氧助燃節(jié)能裝置樣機已通過監(jiān)測?，F(xiàn)已批量投入生產(chǎn)。全國第一臺安裝在煙臺警備區(qū)船運大隊MZYR-80船用柴油機富氧助燃凈化裝置已通過驗收。全國第一臺用在3米長52米回轉(zhuǎn)窯上MZYR-500富氧助燃節(jié)能裝置已通過科學(xué)技術(shù)成果鑒定?，F(xiàn)已批量生產(chǎn)。五、推廣應(yīng)用的范圍、條件和前景膜法制氧富氧助燃節(jié)能裝置應(yīng)用于石灰回轉(zhuǎn)爐窯和水泥回轉(zhuǎn)爐窯的燃料助燃方面，其節(jié)能效果較為顯著。我國現(xiàn)有各種工業(yè)爐窯約80萬臺，年耗用燃料約3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，如果該節(jié)能新技術(shù)在10%的工業(yè)爐窯上推廣使用，平均節(jié)煤率按6%計算，年

8、可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)燃煤180萬噸，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤按700元計算，年可產(chǎn)生社會經(jīng)濟效益12.6億元。目前，全國再用工業(yè)鍋爐保有量50多萬臺，約180萬蒸噸/小時。燃煤鍋爐約48萬臺，占工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?5%左右，平均容量約3.4蒸噸/小時，年耗燃料約4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，如果該節(jié)能技術(shù)在10%的工業(yè)鍋爐上推廣使用，平均節(jié)煤率按6%計算，年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤240萬噸，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤按700元計算，年可產(chǎn)生社會經(jīng)濟效益16.8億元。兩項合計可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤420萬噸，年可產(chǎn)生社會經(jīng)濟效益29.4億元，隨著市場的推廣還可再增加。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源成為發(fā)展經(jīng)濟的瓶頸，節(jié)約能源已成為我國的國策。研究開發(fā)膜法制氧富氧助燃節(jié)能裝置

9、適合于我國目前能源現(xiàn)狀，節(jié)能效果非常顯著，是工業(yè)爐窯和鍋爐節(jié)約能源的必經(jīng)之路。在我國能源緊張的情況下推廣膜法制氧富氧助燃節(jié)能裝置有很大的意義，經(jīng)濟效益和社會效益是巨大的，市場推廣前景非常廣闊。一、特點說明1前言富氧助燃是一種新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)。近十幾年來，隨著環(huán)保要求的不斷提高以及節(jié)約能源的需要，富氧燃燒作為一種新興的燃燒技術(shù)在世界各國蓬勃發(fā)展，有的國家要求全部新增工業(yè)爐窯、工業(yè)鍋爐不得用普通空氣助燃，都得采用富氧空氣助燃。例如：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、取暖用的鍋爐、船舶動力裝置的鍋爐等都不得用普通空氣助燃，都應(yīng)采用富氧空氣助燃。目前國內(nèi)很多人

10、把目光聚集到富氧燃燒技術(shù)開拓上。煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司吸取國內(nèi)外先進技術(shù)的精華，彌補其缺陷，經(jīng)過全體技術(shù)員工的努力研制發(fā)明了膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置，并獲得國家發(fā)明專利（專利號：2006100446412），填補了國內(nèi)空白。富氧氣體流量范圍為25Nm3/h20000Nm3/h，富氧濃度2830。2006年被山東省經(jīng)濟貿(mào)易委員會列為建設(shè)節(jié)約型社會支撐技術(shù)產(chǎn)品，2007年被評為山東省優(yōu)秀節(jié)能節(jié)水新技術(shù)新產(chǎn)品獎，2008年9月被煙臺市人民政府評為2007年度煙臺市優(yōu)秀節(jié)能成果獎，2008年9月被第九屆中國專利高新技術(shù)產(chǎn)品博覽會組委會評為博覽會金獎，2008年10月榮獲第六屆中國國際發(fā)明展覽會

11、金獎。2各種制氧方法的對比目前常用的空氣分離制氧方法有三種：深冷法、PSA 吸附分離法、膜分離法。各種制氧方法的比較和各種制氧方法投資的對比詳見（表一）、（表二）。當(dāng)氧濃度達(dá)到30左右，規(guī)模小于15000Nm3/h時，膜法制氧投資、維護及操作費用僅為深冷法項 目深 冷 法吸附分離法（分子篩）膜分離法高 純低 純產(chǎn)量/m3h-15010000010001000005040002515000純度/%99.695.093.040.0壓力/MPa0.020.500.020.500.010.01電耗/KWhm-30.800.450.600.400.400.30啟動時間/h30280.20.1產(chǎn)品成本中略

12、低低最低設(shè)備投資高略低略低低綜合利用有其它產(chǎn)品無無無操作性復(fù)雜較復(fù)雜簡單簡單設(shè)備占地大大中小（表一）各種制氧方法的比較（表二）各種制氧方法投資的對比制氧和PSA法（分子篩）制氧的2/3到3/4，而且規(guī)模越小，膜法制氧越經(jīng)濟。3膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置的原理、結(jié)構(gòu)及用途富氧燃燒即增加助燃空氣中的氧氣含量完成的燃燒過程，簡稱OEC，它是一項節(jié)能高效的燃燒技術(shù)。膜法制氧、富氧助燃裝置是利用空氣中各組分透過膜時的滲透速率不同，在壓力差驅(qū)動下，使空氣中的氧氣優(yōu)先通過得到富氧空氣，富氧空氣濃度為28-30。該設(shè)備主要由空氣過濾器、高壓通風(fēng)機、膜法制氧器、調(diào)節(jié)閥、真空泵、汽水分離器、穩(wěn)壓系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、預(yù)

13、熱系統(tǒng)、富氧噴嘴系統(tǒng)、電器控制柜等組成。適用范圍：各種鍋爐：特別適宜鏈條爐排鍋爐、拋煤機鍋爐、煤粉鍋爐、燃油燃?xì)忮仩t等。工業(yè)爐窯：玻璃窯、加熱爐、焚燒爐、冶煉爐、陶瓷窯、水泥窯等。4膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置的節(jié)能機理（1）局部增氧助燃技術(shù)提高爐內(nèi)火焰溫度 膜法富氧技術(shù)有兩種：一種是全富氧燃燒，另一種是局部增氧燃燒。膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置采用的是局部增氧燃燒技術(shù)。局部增氧的主要特點是不改變原有工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯的結(jié)構(gòu)，富氧空氣加在最需要氧氣的地方，使燃料在此能用最少的氧氣來充分及時完全的燃燒。常規(guī)燃燒中空氣僅有21%的氧氣參與燃燒過程，而約為79的氮氣吸收大量燃燒反應(yīng)放出的熱量，并作為煙氣

14、排出，造成能源浪費。加裝膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置后，整體助燃空氣量減少（氮氣量減少），煙氣排量減少，故火焰溫度隨著燃燒空氣中的氧氣比例的增加而顯著提高，但富氧濃度不宜過高，國內(nèi)外的研究表明，氧氣的體積分?jǐn)?shù)在28左右時為佳。因為氧濃度增加時火焰溫度增加較少，而制氧投資則猛增，綜合效益下降。（2）加快燃燒速度與促進燃燒完全燃料在空氣中和在純氧中的燃燒速度相差甚大，如氫氣在空氣中的燃燒速度為280cm/s，在純氧中的燃燒速度是1175cm/s，是在空氣中的4.2倍。加裝膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置后，不僅可以提高燃燒強度，加快燃燒速度，獲得較好的熱傳導(dǎo)，同時溫度提高后，有利于強化燃燒，促進燃燒完全，

15、從根本上消除大氣污染。（3）降低燃料的燃點溫度 燃料的燃點溫度不是常數(shù)，如CO在空氣中的燃點為609，而在純氧中的燃點僅為388，所以用富氧助燃能降低燃料燃點，提高火焰強度和增加釋放熱量等。（4）減少燃燒后的排氣量用普通空氣助燃，占體積的4/5的氮氣不參與助燃，還要帶走大量熱量，如用富氧助燃，氮氣量減少，故燃燒后的排氣量減少，從而提高了燃燒效率。（5）增加熱量利用率富氧助燃對熱量的利用率有所提高，如用普通空氣助燃，當(dāng)加熱溫度為1300時，其可利用的熱量為42，而用26的富氧空氣助燃，可利用熱量為56，且氧濃度越高，加熱溫度越高，所增加的比例越明顯，因此節(jié)能效果越好。（6）降低空氣過剩系數(shù)用富氧

16、代替空氣助燃可降低空氣過剩系數(shù)，這樣即提高火焰溫度又可降低排煙熱損失，燃料消耗就響應(yīng)減少，從而節(jié)約能源。綜上所述，工業(yè)鍋爐及工業(yè)爐窯采用富氧燃燒新技術(shù)，節(jié)能率為520。燃煤鍋爐節(jié)煤率最少為10以上，并可提高鍋爐出力，從根本上消除大氣污染。節(jié)能效果非常顯著，社會經(jīng)濟效益是巨大的。發(fā)達(dá)國家稱該技術(shù)為“資源的創(chuàng)造性技術(shù)”，并已經(jīng)在燃燒的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。5膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)圖詳見（圖一）6膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置的主要優(yōu)點膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置操作簡單，連續(xù)運行可靠，開、停方便，啟動后幾分鐘內(nèi)即可產(chǎn)生 （圖一）膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置結(jié)構(gòu)圖出穩(wěn)定的富氧氣體，設(shè)備占地面積小，

17、造價低，運行成本低，節(jié)能效果明顯，消煙除塵好，使用壽命超過十年。與國內(nèi)其它廠家的同類產(chǎn)品相比還具有以下顯著特點：（1）板式膜組件結(jié)構(gòu)膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置的膜元件采用板式膜組件，膜片采用美國和加拿大進口產(chǎn)品，而一般廠家采用的是卷式膜或者特殊用途的中空纖維膜。卷式膜組件的結(jié)構(gòu)緊湊、間隙小，在相對清潔的環(huán)境中運行，效果比較理想，但是在灰塵較多的工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯房內(nèi)運行易堵塞、且不宜清灰，一旦發(fā)生堵塞無法清灰只能更換膜組件，使用運行成本增高。中空纖維膜則用在特殊的場合，且造價高。板式膜組件設(shè)有足夠的空氣流道空間，避免了卷式膜氧氮分離那種狹小的空氣通道，更適用惡劣的工業(yè)運行環(huán)境（如粉塵），一般不

18、堵塞，確保膜組件的性能不下降，避免了濃差極化的現(xiàn)象，一旦發(fā)生堵塞可以拆卸清灰；膜組件采用模塊化設(shè)計，上下左右可堆積連接，可以組裝成不同型號規(guī)格的膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置。（2）變壓分離通風(fēng)技術(shù)MZYR型膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置采用板式膜結(jié)構(gòu)，壓力驅(qū)動與國內(nèi)其他廠家板式膜不同采用的不是單純的正壓或負(fù)壓，而是把正壓和負(fù)壓有機的結(jié)合在一起的復(fù)合壓力-變壓分離通風(fēng)，重點解決了空氣凈化及膜組件性能衰減問題，高壓鼓風(fēng)機把空氣正壓輸送到膜組件一側(cè)，水環(huán)式真空泵在另一側(cè)負(fù)壓抽出富氧空氣。變壓分離技術(shù)減小了單一壓力對膜元件的損壞，延長了使用壽命。（3）采用三級空氣過濾系統(tǒng)為確保膜組件的長期運行減少極差化，設(shè)計了三級空氣過濾器一級為高效過濾器；二級采用袋式過濾器；在袋式過濾器外設(shè)置厚20m