专利名称：膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于燃烧加热炉和焚烧炉的膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节 能系统，属于富氧助燃节能技术领域。
背景技术：
膜法富氧局部增氧助燃技术在我国研究应用已有十多年了，而且应用的燃烧炉已有数十 家之多，同时也诞生了多项专利。但真正能市场化的只有中国科学院膜技术国家工程研究中 心等少数几家。其主要工艺为空气依次经过滤棉和高效空气过滤器过滤后，由送风机送入
富氧膜装置，流经富氧膜表面的洁净空气被真空泵隔膜抽离富氧膜成浓度为27%~31%的湿富 氧气，这些湿富氧气送入气水分离系统除雾脱湿变成较干的富氧气，然后送入预热器预热后 经富氧喷嘴送入燃烧中心。
富氧助燃节能技术经过十多年的应用、改进，己有了较大发展，但人们主要重视的是富 氧膜的选择性和透过率的研究、改进，对于助燃应用技术的研究相对比较少。随着能源的日 趋紧张和国家对节能的要求不断提高以及人们的节能意识逐渐加强，富氧助燃节能系统的一 些缺点也不断显现出來。我经过几年的研究和实验发现，对当前的富氧助燃节能系统进行一 些改进就可以较大程度地提高节能效率，并可较大程度地延长系统设备的使用寿命。首先， 现有的系统不能滤除空气中可能含有大量会腐蚀、溶解富氧膜的有机气体；其次，富氧装置 停用时富氧预热器会被长时间高温烘烤而烧损；第三，各富氧喷嘴因与预热器出口距离、曲 直、路径和转向不同，其流经的富氧气体量不一样，这样就无法实现真正的对称燃烧；第四， 平铺的预热器对富氧气的膨胀和流速不利；第五，以当前打孔或焊接的方式安装富氧喷嘴很 难将喷嘴安装到最佳位置；第六，当前使用圆形或扁平的喷嘴，不能很好地利用射流技术使 富氧气与燃料充分混合。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够克服上述缺陷、工作性能优良的膜法富氧局部增氧对
称燃烧射流助燃节能系统。其技术方案为包括过滤棉、高效空气过滤器、送风装置、富氧膜装置、真空泵、气水分离装置、预热 器和多个富氧气喷嘴，其中过滤棉固定在高效空气过滤器的入口，送风装置的出口依次经富 氧膜装置、真空泵、气水分离装置接预热器，多个富氧气喷嘴接设有多个燃料喷嘴的燃烧炉， 其特征在于增设化学过滤器、预热器保护装置、富氧气均分器和喷嘴微调器，其中化学过 滤器连接于高效空气过滤器的出口与送风装置之间，富氧气均分器的入口接预热器的出口， 富氧气均分器的多个出口分别对应接富氧气喷嘴，喷嘴微调器设置在富氧气均分器出口与富 氧气喷嘴连接的管道上，预热器保护装置设置在预热器与气水分离装置和富氧气均分器连接 的管道上，包括两个阀门以及设有阀门的进气管和直立排气管，直立排气管高4 10米，两个 阀门分别设置在预热器与气水分离装置和富氧气均分器连接的管道上。
所述的膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统，每个富氧气喷嘴的横截面呈三角 形或半圆形，富氧气喷嘴的轴线与燃料喷嘴的轴线呈一定夹角，夹角范围在5度 15度，多 个富氧气喷嘴对称均布在各个燃料喷嘴的四周，富氧气喷嘴的一个三角形楞线或圆弧面中心 点临近燃料喷嘴。
所述的膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统，预热器采用坡度式热增压预热器，
包括多根串联的预热管，每根预热管与水平呈一定夹角，夹角范围在io度 卯度。
所述的膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统，每个喷嘴微调器包括一个金属环、 垂直于金属环轴线螺纹安装在金属环上的多个调节螺栓和一个中心支撑环，其中连接富氧气 均分器出口与富氧气喷嘴的管道依次间隙穿过金属环和中心支撑环，连接富氧气喷嘴，多个 调节螺栓均布在金属环上，端部抵触在管道上，旋转调节螺栓即可调节管道在金属环内和中 心支撑环内的位置，从而调节管道的角度，进而调整富氧气喷嘴的喷射角度。
其工作原理为空气经过滤棉、高效空气过滤器和化学过滤器三级过滤，除去99.99%直 径在0.5p以上的微粒和气体中的部分有机成份后，由送风装置送入富氧膜装置内的巻式富氧 膜，利用水环式真空泵将巻式富氧膜内流经的洁净空气隔膜过滤分离抽出，抽出的气体即为 浓度在27% 31%的富氧空气，这些富氧空气经气水分离装置变成比较干燥的富氧空气后，流 经预热器保护装置、预热器和富氧气均分器，分送到富氧气喷嘴，喷射到燃料燃烧中心助燃 节能。为使预热器不在富氧气停用时被长时间的高温烧损，在富氧空气停止前，先打开直立 排气管上的阀门，然后关闭预热器与富氧气均分器之间的阀门，利用高达4 10米的直立排气 管中热气上升原理，使直立排气管产生一种向上拨的动力，将预热器中的热气体带出，然后 将进气管上的阀门打开，最后在富氧空气停止后关闭连接预热器与气水分离装置管道上的阀 门。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点
1、 空气经过滤棉、高效空气过滤器和化学过滤器三级过滤，保护了富氧膜的使用性能和 延长了富氧膜的使用寿命；
2、 由于预热器长期处于高温环境，如果富氧空气停止流经预热器，富氧气预热管的管温 将很快接近炉膛内的温度，这样预热器就很容易被烧损，故增设了预热器保护装置，在富氧 空气停止前，先打开直立排气管上的阀门，然后关闭预热器与富氧气均分器之间的阀门，利 用高达4 10米的直立排气管中热气上升原理，使直立排气管产生一种向上拨的动力，将预热 器中的热气体带出，然后将进气管上的阀门打开，最后在富氧空气停止后关闭连接预热器与 气水分离装置管道上的阀门，这样就能使预热器在停供富氧空气后也能保持管内有不断的气 体流经而使预热管温度降低，从而达到保护预热器的作用；
3、 在各富氧气喷嘴之前增加一个富氧气均分器，以保证对称燃烧的均衡实现；
4、 给富氧气喷嘴增加喷嘴微调器，以保证有限的富氧空气能最大程度地射送到燃烧中心；
5、 预热器采用坡度式热增压预热器，使预热器中不断加温不断膨胀的气体，产生随预热 管坡度角上升不断加火的升动力，增大富氧气喷嘴喷射的压力(动力)，从而发挥射流技术作 用使有限的富試空气能更充分地与燃料混合助燃，坡度式热增压预热器相当于一个管道增压 泵，但它省去了电力的消耗。
6、 利用三角形或半圆形富氧气喷嘴和射流技术，使围绕每个燃料喷嘴的多个富氧气喷嘴 的射流所形成的富氧喷射区在燃烧中心形成部分重叠，从而使最缺氧的燃烧中心能够获得最 充足的富氧气体，使有限的富氧空气最大限度地进入燃烧中心与燃料混合助燃，进而使燃料 燃烧充分达到节能。
图1是本实用新型实施例的结构示意图2是图1所示实施例中预热器的结构示意图3是图1所示实施例中一个燃料喷嘴及其环绕的富氧气喷嘴的结构示意图； 图4是图3所示实施例中富氧气喷嘴横截面呈三角形的A-A剖面图； 图5是图3所示实施例中富氧气喷嘴横截面呈半圆形的A-A剖面图。 图中1、过滤棉 2、高效空气过滤器3、化学过滤器4、送风装置 5、富氧膜 装置6、真空泵 7、气水分离装置 8、直立排气管 9、预热器 10、富氧气均分器 11、金属环 12、中心支撑环 13、富氧气喷嘴 14、燃烧炉 15、调节螺栓 16、进 气管17、阀门 18、燃料喷嘴19、预热管具体实施方式
在图l-4所示的实施例中过滤棉l固定在高效空气过滤器2的入口，化学过滤器3连 接于高效空气过滤器2的出口与送风装置4之间，送风装置4的出口依次经富氧膜装置5、 真空泵6、气水分离装置7接预热器9，预热器9采用坡度式热增压预热器，包括多根串联的 预热管19，每根预热管19与水平呈30度夹角，预热器9的输出端接富氧气均分器10，富氧 气均分器10的多个出口分别对应接富氧气喷嘴13，燃烧炉14上每个燃料喷嘴18的两侧对 称设置一个富氧气喷嘴13，每个富氧气喷嘴13的横截面呈三角形，富氧气喷嘴13的轴线与 燃料喷嘴18的轴线呈10度夹角，每个富氧气喷嘴13的一个三角形楞线临近燃料喷嘴18。 预热器保护装置设置在预热器9与气水分离装置7和富氧气均分器10连接的管道上，包括两 个阀门17以及设有阀门17的进气管16和直立排气管8，直立排气管8高6米，两个阀门17 分别设置在预热器9与气水分离装置7和富氧气均分器10连接的管道上。在富氧气均分器10 的出口与富氧气喷嘴13连接的每条管道上均设置一喷嘴微调器，每个喷嘴微调器包括一个金 属环11、垂直于金属环11轴线螺纹安装在金属环11上的四个调节螺栓15和一个中心支撑金 属环12，其中连接富氧气均分器10出口与富氧气喷嘴13的管道依次间隙穿过金属环11和 中心支撑金属环12，四个调节螺栓15均布在金属环11上，端部抵触在管道上，旋转调节螺 栓15即可调节管道在金属环11内和中心支撑环12内的位置，从而调节管道的角度，进而调 整富氧气喷嘴13的喷射角度。
在图5所示的实施例中每个燃料喷嘴18的两侧对称设置一个横截面呈半圆形的富氧气
喷嘴13，富氧气喷嘴13的圆弧面中心点临近燃料喷嘴18，富氧气喷嘴13的轴线与燃料喷嘴 18的轴线呈12度夹角。
权利要求1、一种膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统，包括过滤棉(1)、高效空气过滤器(2)、送风装置(4)、富氧膜装置(5)、真空泵(6)、气水分离装置(7)、预热器(9)和多个富氧气喷嘴(13)，其中过滤棉(1)固定在高效空气过滤器(2)的入口，送风装置(4)的出口依次经富氧膜装置(5)、真空泵(6)、气水分离装置(7)接预热器(9)，多个富氧气喷嘴(13)接设有多个燃料喷嘴(18)的燃烧炉(14)，其特征在于增设化学过滤器(3)、预热器保护装置、富氧气均分器(10)和喷嘴微调器，其中化学过滤器(3)连接于高效空气过滤器(2)的出口与送风装置(4)之间，富氧气均分器(10)的入口接预热器(9)的出口，富氧气均分器(10)的多个出口分别对应接富氧气喷嘴(13)，喷嘴微调器设置在富氧气均分器(10)出口与富氧气喷嘴(13)连接的管道上，预热器保护装置设置在预热器(9)与气水分离装置(7)和富氧气均分器(10)连接的管道上，包括两个阀门(17)以及设有阀门(17)的进气管(16)和直立排气管(8)，直立排气管(8)高4～10米，两个阀门(17)分别设置在预热器(9)与气水分离装置(7)和富氧气均分器(10)连接的管道上。
2、 根据权利要求1所述的膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统，其特征在于 每个富氧气喷嘴(13)的横截面呈三角形或半圆形，富氧气喷嘴(13)的轴线与燃料喷嘴(18) 的轴线呈一定夹角，夹角范围在5度 15度，多个富氧气喷嘴(13)对称均布在各个燃料喷 嘴(18)的四周，富氧气喷嘴(13)的一个三角形楞线或圆弧面中心点临近燃料喷嘴(18)。
3、 根据权利要求1所述的膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统，其特征在于 预热器(9)采用坡度式热增压预热器，包括多根串联的预热管(19)，每根预热管(19)与 水平呈一定夹角，夹角范围在10度 90度。
4、 根据权利要求1所述的膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统，其特征在于 每个喷嘴微调器包括一个金属环(11)、垂直于金属环(11)轴线螺纹安装在金属环(11)上 的多个调节螺栓(15)和一个中心支撑金属环(12)，其中连接富氧气均分器(10)出口与富 氧气喷嘴(13)的管道依次间隙穿过金属环(11)和中心支撑金属环(12)，多个调节螺栓(15)均布在金属环(11)上，端部抵触在富氧气管道上。
专利摘要本实用新型提供一种膜法富氧局部增氧对称燃烧射流助燃节能系统，过滤棉固定在高效空气过滤器的入口，送风装置的出口依次经富氧膜装置、真空泵、气水分离装置接预热器，多个富氧气喷嘴接设有多个燃料喷嘴的燃烧炉，特征是增设化学过滤器、预热器保护装置、富氧气均分器和喷嘴微调器，其中化学过滤器连接于高效空气过滤器的出口与送风装置之间，富氧气均分器的入口接预热器的出口，富氧气均分器的多个出口分别对应接富氧气喷嘴，喷嘴微调器设置在富氧气均分器出口与富氧气喷嘴连接的管道上，预热器保护装置设置在预热器与气水分离装置和富氧气均分器连接的管道上，包括两个阀门以及设有阀门的进气管和直立排气管。本系统结构合理，工作性能优良。
文档编号F23L7/00GK201363749SQ20092002379
公开日2009年12月16日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者魏伯卿 申请人:魏伯卿