膜分离富氧技术在燃煤锅炉上的应用方寿奇（江苏省阜宁化肥厂）[内容摘要] 本文介绍了膜分离富氧助燃技术及装置首次用于燃煤蒸汽锅炉的运行情况，对该技术的节能机理作了简要阐述，并介绍了该技术的工艺流程及设备、安装及调试情况，并对节能效果作了分析。气体膜分离技术是利用渗透的原理，即分子通过膜向化学势降低的方向运动。首先运动至膜的外表层上，并溶解于膜中，然后在膜的内部扩散至膜的内表面层解吸。其推动力为膜两侧的该气体分压差。由于混合气体中不同组分的气体通过薄膜的速度不同，从而达到气体分离，回收提纯气体的目的。目前，国内已成功地将膜分离富氧助燃节能技术应用于有色金属冶炼、玻璃池炉节能、化铁炉和铸造炉节能等方面，并取得了提高产品质量、节约能源、改善环境的效果。其节能率一般在 10-16％。一、膜分离富氧技术的节能机理㈠、提高火焰温度因氮气量减少，空气量及烟气量均显著减少，故火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高，但富氧浓度不宜过高，国内外的讨论均表明，氧气的体积分数在 28％左右时最佳。因为氧浓度增加时火焰温度增加较少，而制氧投资则猛增。㈡、加快燃烧速度，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 N2 在纯氧中的燃烧速度是在空气中的4.2 倍，用富氧助燃，不仅提高燃烧强度，加快燃烧速度，获得较好的热传导，同时，温度提高后，有利于燃烧反应。㈢、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℃，在纯氧中的燃点为 388℃，所以用富氧助燃能提高火焰强度，增加释放热量等。㈣、减少燃烧后的排气量用普通空气助燃，占体积 4/5 的 N2 不参加助燃，且带走大量热能。如用富氧助燃，燃烧后的排气量减少，从而提高了燃烧效率。㈤、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％的富氧空气助燃时，可利用热量为 56％，且氧浓度越高，加热温度越高，所增加的比例越大，因此节能效果越好。㈥、降低空气过剩系数富氧助燃可适当降低空气的过剩系数，这样，燃料消耗就相应减少，从而节约能源。二、工艺流程及主要设备㈠、工艺流程（见图）膜分离富氧助燃装置工艺流程简图空气经空气净化器除去>10μm 的灰尘后由鼓风机送至富氧发生器，形成含氧量 28-30％的富氧空气，由水环式真空泵抽取后经汽水分离器、汽水分离罐、增压分离罐，脱除气体中的...
