CN202390203U - 一种为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热能工程技术领域，具体为一种为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的装置。该装置包括，两级膜分离器，空气过滤器，3个升压设备；空气过滤器由管道依次与第一升压设备、第一级膜分离器连接；第一级膜分离器由管道依次与第二升压设备、第二级膜分离器连接，第二级膜分离器依次与第三升压设备、水泥回转窑多通道燃烧器的中心风管入口连接，将较高纯度的富氧气体送入多通道燃烧器；第二级膜分离器由管道与水泥回转窑多通道燃烧器的轴流风管入口连接，将较低纯度的富氧气体送入多通道燃烧器。本实用新型采用膜分离技术，自空气中分离获取两种不同纯度的富氧气体，分别送入多通道燃烧器的不同部位，进行富氧助燃，以提高燃烧效率，降低燃烧成本。

Description

一种为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的装置

技术领域

本实用新型属于热能工程技术领域，具体涉及一种采用膜法富氧技术针对水泥回转窑进行富氧助燃的装置。  

背景技术

膜法富氧技术是自70年代末逐渐发展起来的一种新分离方法。它利用有机高分子致密薄膜对氮、氧的选择透过性差异，当在膜两侧存在压力差或者压力比时，原料空气中渗透速率快的气体如水蒸汽、氢气、氦气、氧气、二氧化碳等透过膜后在膜的低压侧富集成为富氧空气（视膜材料的氧氮分离系数不同，单级分离可获得纯度约为23-60%的富氧），而渗透速率相对慢的气体如氮气、氩气、甲烷和一氧化碳等在膜的滞留侧被富集为贫氧(或富氮)空气。膜分离方法为富氧提取开辟了一条新途径，在分离浓缩的全过程中不存在相变，常温分离，尤其以板式膜构建的负压流程分离系统，具有设备简单、制造成本低、能源消耗小、产量可调节、启动迅速、操作简便、系统静态运行、可靠性高等突出优点。目前，采用膜分离方法制取富氧已广泛应用于富氧助燃、富氧通风、水处理等领域，尤其针对玻璃、冶金、水泥回转窑、工业锅炉等等热能工程领域的富氧助燃，因膜分离方法具有的一系列优点，可为各用能单位提供一种相对廉价、灵活的现场供气方法而被广泛采用。 

富氧助燃可在一定程度上改善煤的燃烧过程毋庸置疑，迄今为止，在以膜法富氧技术为水泥回转窑进行富氧助燃的工艺中，通常先以膜分离方法直接自空气中获得28-40%的富氧后，将富氧全部取代或者部分取代助燃风，或者将富氧与空气混合后形成更低纯度的富氧全部取代或者部分取代助燃风。在这一过程中，富氧通常被以一种纯度（体积百分比）送入诸如多通道煤粉燃烧器中的一个或多个通道进行富氧助燃，因单一纯度的富氧送入燃烧器后的调节受到一定程度的制约，进而导致进行富氧燃烧的调节性受到制约，尤其是在采用低品位燃料煤进行的水泥熟料煅烧过程中，单一纯度的富氧进入燃烧器进行的富氧助燃将因为燃烧系统的调节性欠佳而影响富氧助燃效果。 

煤粉燃烧器，尤其是多通道煤粉燃烧器是水泥熟料烧成系统的一台重要设备，燃烧器的调节性能直接关系水泥熟料产量、质量以及热耗，甚至影响环境保护等问题。燃烧器的调节性还关乎系统的操作稳定性和系统的节能潜力，燃料燃烧时，供燃烧用的空气主要来源有一次空气与二次空气：通过燃烧器向窑内喷射的较低温度的一次空气，从篦冷机来的与熟料换热后的高温二次空气。在燃烧过程中，应尽量减少一次空气量，一次空气量的比例降低则意味着二次空气量比例增高；经估算，当二次风温为900℃时，每降低1%的一次风量，多用的二次空气因高温空气带入的氧化剂进行高温空气助燃可使燃料热耗降13.5KJ/kg。早期的三通道燃烧器一次空气量在12%-15%以上，经优化后的四通道燃烧器的一次空气量目前可降低到7%以下，从而大大节省了能量。回转窑燃烧器发展到今天，已有4代产品： 

（1）单通道燃烧器。单通道燃烧器一次风用量大，火焰调节范围窄，灵活性小，对不同煤质适应性差。适用于长回转窑，除湿法窑外，也能适用于干法窑生产。

（2）三通道燃烧器。20世纪80年代初，随着预热器和分解炉系统的开发、回转窑变短，三通道燃烧器被开发出来，它节省了一次空气量，燃烧煤粉时能取得短、分散、强涡流形态的火焰。 

（3）第三代燃烧器。20世纪90年代末开发的第三代燃烧器的火焰细长，但比较集中。优点是火焰温度高，燃烧器出口处的速度高，减少了一次空气量。 

（4）四通道燃烧器。四通道燃烧器是新一代燃烧设备，专门用于回转窑。其设计可以使用全火焰的基部形成循环涡流，在冷窑点火时产生理想的稳定火焰。更节能（通过大幅度减少一次空气量）和减少环境污染（通过降低NOx排放量）。 

目前，燃煤水泥回转窑广泛采用多通道燃烧器，典型的有三通道、四通道燃烧器。在与膜法富氧工艺结合进行富氧燃烧的过程中，在不同的通道送入不同纯度的富氧，可以进一步的降低较低温度的一次空气量、增强富氧燃烧的调节性、强化富氧助燃效果，进而取得可观的节能效益，尤其随着膜分离材料的研究开发以及流程工艺的突破，膜法富氧技术与助燃工艺相结合可简单、低成本的实现多纯度富氧助燃，从某种意义上说，因助燃用氧化剂的供给方法的改变拓展了膜法富氧助燃的应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种助燃效率高、燃烧成本低的基于膜分离技术的为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体（氧化剂）的装置。 

本实用新型的基本思想是，根据水泥回转窑的多通道燃烧器的结构和燃烧特点，采用膜分离技术，自空气中分离获取两种不同纯度的富氧气体，分别送入水泥回转窑的多通道燃烧器的不同部位，进行富氧助燃，以提高燃烧效率，降低燃烧成本。 

基于上述基本思想，本实用新型提出一种为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体（氧化剂）的装置。该装置包括，两级膜分离器，一个空气过滤器AF01，3个升压设备AB01、AB02、AB03；其中，膜分离器中，每个膜分离器至少有1个原料气入口A0，1个滞留气出口A1， 1个渗透气出口A2，膜分离器中的膜分离材料（分离膜）至少分成两侧，一侧为正压侧，一侧为负压侧，正压侧也即膜分离器的原料气侧，也称为高压侧、滞留气侧，负压侧也即膜分离器的渗透气侧，也称为低压侧；空气过滤器AF01由管道与第一升压设备AB01连接，第一升压设备AB01由管道与第一级膜分离器M01的原料气入口A0连接；第一级膜分离器M01的渗透气出口A2由管道与第二升压设备AB02连接，第二升压设备AB02由管道与第二级膜分离器M02的原料气入口A0连接，第二级膜分离器M02的渗透气出口A2由管道与第三升压设备AB03连接；第三升压设备AB03由管道与水泥回转窑多通道燃烧器的中心风管入口连接，将较高纯度的富氧气体送入多通道燃烧器；第二级膜分离器M02的滞留气出口A1由管道与水泥回转窑多通道燃烧器的轴流风管入口连接，将较低纯度的富氧气体送入多通道燃烧器。 

AF01是空气过滤器，可以是各种形式的过滤器，如自清洁式的过滤器，用于除去空气中的尘埃等杂质。 

第一升压设备AB01可以是鼓风机，用以克服AF01及其至膜分离器M01滞留气出口A1之间的阻力；。 

第二升压设备AB02可以是真空泵等升压设备，用以建立第1级膜分离过程所需的压力比，并克服出口至第二膜分离器M02滞留气出口A1直至炉窑燃烧器入口之间的阻力，甚至包括克服炉窑燃烧器所需的风压；当然，这也可自第二升压设备AB02出口后串接升压设备用以克服沿程输送阻力以及炉窑燃烧器所需的风压，而第二升压设备 AB02则仅用于建立膜分离过程所需的压力比。 

第三升压设备AB03也可以是真空泵等升压设备，用以建立第二级膜分离过程所需的压力比，并克服出口至炉窑燃烧器入口之间的阻力，甚至包括克服炉窑燃烧器所需的风压；当然，也可自第三升压设备AB03出口后串接升压设备用以克服沿程输送阻力以及炉窑燃烧器所需的风压，而AB03则仅用于建立膜分离过程所需的压力比。 

本发明中，所述第一级膜分离器M01和第二级膜分离器M02，都可以由多个膜分离器串接组成，具体可根据实际需要确定。所述膜分离器的分离膜可采用卷式膜或板式膜 。 

本实用新型的提供氧化剂（富氧气体）的装置有别于现有技术，现有技术是以分别独立的膜分离过程或其它技术的分离过程（如变压吸附、深冷空分技术）为多通道燃烧器提供不同纯度的富氧，本实用新型则是采用了膜分离的耦合工艺进行富氧提取并输送至炉窑的方式。首先，选择了第一级膜分离器在膜的渗透侧获取低纯度富氧但并不直接将此富氧送入炉窑，并且顺序设置了后级 (第二级)膜分离过程，以第一级膜分离过程获取的低纯度的富氧作为原料气继续提取更高纯度的富氧，在第二级膜分离过程中，第一级膜分离器渗透侧产生的低纯度富氧的至少一部分进入了第二级膜分离器作为原料气，在第二级膜分离器的渗透侧将获得更高纯度的富氧并送入多通道燃烧器的高纯度需求部位，而自第二级膜分离器的滞留侧排出的仍然是富氧，其富氧水平尽管降低了，但仍然高于正常空气21%氧气浓度的水平，足以满足多通道燃烧器较低纯度富氧助燃的需求。 

本实用新型以一种较低分离系数（选择性）的膜分离材料获得了较高的（通常，该较高的是指富氧水平约40%，本应该采用更高选择性的分离材料才能获得）、较低的（仍然能满足助燃需求）两种以上不同纯度的富氧，为多通道燃烧器提供了可调节流量的助燃用富氧空气，以至少2种纯度的富氧空气进行富氧助燃，它简单、低成本的实现了以单一膜分离材料从空中获得了多种纯度的富氧，为燃烧器提供多种纯度氧化剂进行富氧助燃，有效的降低了温度较低的一次空气量、改善了燃烧器的调节性能。 

附图说明

图1是采用四通道燃烧器的水泥回转窑助燃的工艺图示（现有技术）。 

图2是采用三通道燃烧器的水泥回转窑助燃的工艺图示（现有技术）。 

图3是本实用新型采用四通道燃烧器的水泥回转窑以膜法富氧技术进行富氧助燃的装置图示。 

图4是本实用新型采用三通道燃烧器的水泥回转窑以膜法富氧技术进行富氧助燃的装置图示。 

具体实施方式

下面结合附图以说明本实用新型与现有技术的不同，以及采用本实用新型可以实现多纯度富氧，为多通道燃烧器富氧助燃提供氧化剂。 

本文所说的分离系数，如氧氮分离系数，其一般定义为： 

α(阿尔法)值，氧氮分离系数=（Q N2/Q O2）

式中Q N2和Q O2分别为单位时间、压力下纯组分氮气和氧气通过特定膜材料的渗透量。

针对自空气中分离富氧的膜分离过程，一般的膜分离制取氧气的纯度与膜分离材料的氧氮分离系数（称为阿尔法值）、气体通过膜分离器正压侧与负压侧的绝对压力比（称为分离压力比）以及原料气和富氧产品气之比（称为空氧比）有关，氧氮分离系数越高，意味着可在更低的分离压力比以及更小的空氧比下分离出更高纯度的富氧气体，针对相同的膜分离材料，氧氮分离系数越高、空氧比越大以及分离压力比越高，可以获得更高纯度的富氧，另一方面，膜分离制取富氧的流量即膜分离材料的渗透量，主要与原料气体的温度以及压力有关，针对相同的膜分离材料，分离温度越高，渗透量越大，分离压力越高，渗透量越大。 

为解释膜分离过程制富氧空气辅助回转窑燃烧过程的工艺流程，参见图1、图2所示。图1是采用四通道燃烧器的水泥回转窑助燃工艺流程图示（现有技术），图2是采用三通道燃烧器的水泥回转窑助燃工艺流程图示（现有技术）。释义如下： 

A口是燃烧器点火用喷油接口，B口是燃烧器煤风入口，C口是燃烧器助燃风入口（正常空气或单一纯度的富氧空气入口）。助燃风入口中，对四通道燃烧器来说，C1是轴流风入口，C2是旋流风入口，C3是中心风入口；对三通道燃烧器来说，没有了C3这个中心风入口。

现有水泥回转窑助燃燃烧工艺技术中，大都采用如附图1,图2燃烧器的助燃工艺，其助燃用一次风（也即助燃用氧化剂）自C口进入燃烧器参与燃烧，该一次风可以是普通空气或者是单一纯度的富氧空气，一般由上游的罗茨风机或者各种单一纯度的制氧装置及其制氧装置制取的纯度较高的氧气再与空气混合至固定纯度的富氧空气直接供给到C口进入，图中未示出。 

图3、图4，本实用新型的水泥回转窑以膜法富氧技术进行富氧助燃的装置图示，图3是采用四通道燃烧器的，图4是采用三通道燃烧器的。释义如下： 

空气经过滤器AF01祛除空气中的尘埃等杂质后经第一升压设备（鼓风机）AB01升压至300～10000Pa进入第一级膜分离器M01的原料气侧A0，并自滞留气侧A1排除出难以渗透的废气，而容易渗透的气体则是富氧，由第二升压设备（真空泵）AB02抽取自膜分离器渗透气出口A2离开第一级膜分离器M01。在这级膜分离过程中，根据采用的不同的膜分离器，不同的分离制度，会有不同的分离机制，设置的动力设备的目的也不同，如采用卷式或板式的分离器进行的膜分离过程中，第一升压设备AB01主要以满足提供新鲜空气为主要目的，克服流体输送的阻力。典型的，当采用卷式膜分离器时，建立1～10kPa风压，优选的，建立2～5kPa的风压，以克服卷式膜本身具有的气体流通阻力；而当采用板式膜分离器时，甚至仅需建立数十到几百帕的风压，更有将第一升压设备AB01放置在板式膜之后作为废气排放风机的做法，目的也仅仅是为了克服原料空气进入膜分离器的阻力以不断的提供新鲜空气的目的。同时，第二升压设备AB02则主要以满足分离所需的压力比为主要目的，即建立起膜两侧的分离压力比为3～10，典型的，当分离膜采用阿尔法值在2～3的膜分离材料做成的卷式膜或板式膜时，在所需富氧纯度为30%左右时，约需建立起膜两侧的分离压力比为4左右，即，如膜的正压侧压力为2～5kPa的风压，绝压为大气压（101.325kPa）+(2～5kPa),则负压侧应建立大约25kpa（相当于-75kPa表压的真空度）的绝压，这样，分离压力比为（101.325+(2～5kPa) /25≌4倍，可获得约30%的富氧纯度。显然，在这个过程中，第一升压设备AB01为保持分离压力比为4左右提供新鲜空气的风压对分离压力比贡献有限，仅以满足输送所需克服的阻力为主，第二升压设备AB02提供的约25kpa的真空动力才是满足分离压力比的主要动力源，经此第一级膜分离过程，可获得得约30%的富氧纯度的富氧气体。

在本实用新型的实施过程中，第一级产生的富氧气体并不直接送入炉窑进行富氧燃烧，而是将第一级膜分离过程制取的富氧气体继续进入第二级膜分离过程。在第二级膜分离器中，与第一级的分离过程一致，不同的是，以第一级的膜分离器中的渗透气体（富氧气体，纯度约30%）作为原料气，第二升压设备AB02不仅作为第一级膜分离过程的主要动力源，用以建立第1级膜分离过程所需的压力比，并还能克服出口至第二分离器M02滞留气出口A1直至炉窑燃烧器入口之间的阻力，甚至包括克服炉窑燃烧器所需的风压；当然，也可自第二升压设备（真空泵）AB02出口后串接升压设备用以克服沿程输送阻力以及炉窑燃烧器所需的风压，而第一升压设备AB02则仅用于建立膜分离过程所需的压力比；AB03与AB02类似，主要目的是建立第2级膜分离过程所需的压力比，并克服出口至炉窑燃烧器入口之间的阻力，甚至包括克服炉窑燃烧器所需的风压；当然，也可自第三升压设备真空泵AB03出口后串接升压设备用以克服沿程输送阻力以及炉窑燃烧器所需的风压，而AB03则仅用于建立膜分离过程所需的压力比。 

由上可知，经此第二级膜分离过程的原料气来自第一级膜分离过程的渗透气，而经此第二级膜分离过程后，前级的富氧渗透气被分成2路，一路是滞留气，是较低纯度的富氧，典型的，纯度在23%～30%之间，仍然可以满足富氧助燃的需求；另一路是渗透气，是较高纯度的富氧，典型的，纯度在30%～50%之间，更典型的，在约40%左右，这样分两路富氧气体分别送入燃烧器的不同部位进行富氧燃烧，使得富氧燃烧的调节性增强，更能显著改善富氧燃烧的效果。相比较现有技术，本实用新型可取得20%～80%节能效益的提高。 

本实用新型中，由于较高纯度的富氧空气进入中心风口，改善了中心煤风缺氧的现状，煤粉的燃尽度和燃烧的速度提高，尤其对低热值的煤更具有改善点火、稳定火焰形状的特点，而大量的更低纯度的富氧因进入外轴流风高速喷射进入炉窑，引射大量的经过与熟料换热的高温二次空气并与之混合后，形成了一种经高温混合的富氧，强化了煤粉燃烧，进一步的提高了火焰黑度，加强了传热效率，因而节约了能量、提高了经济效益。 

从膜分离技术的角度，本实用新型以一种较低分离系数（选择性）的膜分离材料同时获得了两种纯度的富氧：较高纯度（通常该较高的富氧水平约40%本应该采用更高选择性的分离材料才能获得）、较低纯度（仍然能满足助燃需求，一般仍然接近30%）的两种以上不同纯度的富氧，典型的，本实用新型采用氧氮分离系数（阿尔法值）2.0的分离材料，即可获得大约纯度30%以及纯度40%两种纯度的富氧。 

从富氧助燃工艺的角度，本实用新型的分离过程结合了富氧燃烧过程所需，为多通道燃烧器提供了一种多纯度氧化剂的供给装置，突破了通常多通道燃烧器仅能调节助燃风量，而不能调节氧化剂含量的局限。并且，本实用新型的将低纯度的富氧供给至多通道燃烧器的外轴流风口，将高纯度富氧供给至多通道燃烧器的中心风口，进一步降低了温度较低的一次空气量，改善了燃烧器的调节性能，同时因高纯度富氧进入中心风口，改善了中心缺氧的现状，提升了富氧助燃的效果，而无需改变现有燃烧器、回转窑以及外分解窑的耐高温结构。 

本实用新型应用于以空气组分采用膜分离过程为水泥回转窑富氧燃烧提供氧化剂，但是所公开的基本原则可用于很多其它的分离场合，尤其是需要多纯度富氧的应用场合。 

如附图3图4所示，一个完整的以膜法富氧助燃提供多种不同纯度氧化剂的装置，它至少包括： 

1、至少一个过滤器AF01，用于过滤进入膜分离器M01的尘埃等杂质；

2、至少一台升压设备AB01，为第1级膜分离器M01提供新鲜空气，或者将经第一级膜分离器M01的废气排除出膜分离器；

3、至少一组膜分离器M01作为第1级膜分离过程，其原料气接口串接至过滤器AF01的后面，如果AB01为第1级膜分离器M01提供新鲜空气，串接顺序依次为过滤器AF01接到升压设备AB01，升压设备AB01再接到第一级膜分离器M01原料侧；如果AB01设置是为了将经膜分离器M01的废气排出，串接顺序依次为过滤器AF01接到第一膜分离器M01原料侧，第一级膜分离器M01滞留侧出口接到升压设备AB01入口；

4、至少一台升压设备AB02，其入口串接到第一1级膜分离器M01的渗透侧，并将富氧气体送入第2级膜分离器M02的原料气侧，优选但非必要的在升压设备AB02后串接另外的升压设备（未示出）再接入膜分离器M02的原料气侧；

5、至少一组膜分离器M02作为第2级膜分离过程，其原料气接口串接至升压设备AB02的后面，优选但非必要的在膜分离器M02后串接另外的升压设备（未示出）再接入炉窑多通道燃烧的轴流风入口；

6、至少一台升压设备AB03，其入口串接到第二2级膜分离器M02的渗透侧，并将富氧气体送入炉窑多通道燃烧的中心风入口，优选但非必要的在升压设备AB03后串接另外的升压设备（未示出）再接入炉窑多通道燃烧的中心风入口。

实例  一个板式膜分离器为一台日产1250吨的水泥回转窑富氧助燃提供氧化剂的系统，该系统窑头窑尾均采用了三通道燃烧器，其中窑头与窑尾之间的燃煤比例为40%：60%，设计以2级耦合的膜分离技术制取两种不同纯度的富氧分别为窑头、窑尾的三通道燃烧器提供取代轴流风的富氧，纯度要求28-30%，富氧流量2700Nm3/hr.，另外，提供一路纯度40%，流量300Nm3/hr.的富氧作为中心轴流风取代部分净风进行富氧助燃。 

板式膜分离器选用Oxylead? 板式膜分离器，由上海穂杉实业有限公司生产，可由市售取得，其分离器采用的氧氮分离膜材料在25℃条件下的分离系数为2.05，氧气渗透量为5.068 Nm3/hr.bar.m2，氮气渗透量为2.479 Nm3/hr.bar.m2，为满足上述要求的富氧，如下表设计条件，设计选择了一组3000Nm3/hr.的单组件分离器，内装填了823.2 m2膜材料，另选取了一组装填了77.9 m2膜材料的分离器。分两级分离，前级分离以获得约30%纯度的富氧，后级继续以此为原料气进行二级分离，在2级膜分离过程的渗透侧取得约40%的富氧，而前级进入二级的富氧自二级滞留侧排出时因其富氧品质降低的程度不高，仍然可以满足纯度28%左右在2级的滞留侧输出，作为满足为三通道燃烧器取代轴流风的富氧。在下述设计条件下，以此一套耦合的膜分离系统，取得了同时获得两种不同纯度的富氧针对三通道燃烧器进行富氧助燃，如附图2，其中较低纯度富氧纯度28.44%，富氧流量2700.0 Nm3/hr，分别为窑头、窑尾的三通道燃烧器按燃煤比例40%:60%供氧，送入三通道燃烧器的C1接口进行富氧燃烧，C1接口也称为轴流风、外风口，而较高纯度的富氧纯度40.31%，富氧流量300.0 Nm3/hr，也分别为窑头、窑尾的三通道燃烧器按燃煤比例40%:60%供氧，送入三通道燃烧器的A接口进行富氧助燃，A接口也称为中心风口，经试验取得了吨熟料节约标煤15%的经济效益。 

同样的，如附图2，以前述设计选择的那组3000Nm3/hr.的单组件分离器，内装填了823.2 m2膜材料，分离可获得29.63%纯度的富氧，也分别为窑头、窑尾的三通道燃烧器按燃煤比例40%:60%供氧，直接送入三通道燃烧器的C接口进行富氧燃烧，经试验仅取得了吨熟料节约标煤9.5%的经济效益。由此可见本发明分别以不同纯度的富氧送入燃烧器的不同部位进行富氧助燃取得的效益提高了近50%。 

上面所描述的实施例仅阐述本发明的一些重要特征，本专业的技术人员应该知道，一切不违反本发明阐述的实质的其它变化也属于本发明的范畴。 

Claims (5)

1.一种为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的装置，其特征在于，包括，两级膜分离器，一个空气过滤器AF01，3个升压设备AB01、AB02、AB03；其中，膜分离器中，每个膜分离器至少有1个原料气入口A0，1个滞留气出口A1， 1个渗透气出口A2，膜分离器中的分离膜至少分成两侧，一侧为正压侧，一侧为负压侧，正压侧也即膜分离器的原料气侧，也称为高压侧、滞留气侧，负压侧也即膜分离器的渗透气侧，也称为低压侧；空气过滤器AF01由管道与第一升压设备AB01连接，第一升压设备AB01由管道与第一级膜分离器M01的原料气入口A0连接；第一级膜分离器M01的渗透气出口A2由管道与第二升压设备AB02连接，第二升压设备AB02由管道与第二级膜分离器M02的原料气入口A0连接，第二级膜分离器M02的渗透气出口A2由管道与第三升压设备AB03连接；第三升压设备AB03由管道与水泥回转窑多通道燃烧器的中心风入口连接，将较高纯度的富氧气体送入多通道燃烧器；第二级膜分离器M02的滞留气出口A1由管道与水泥回转窑多通道燃烧器的轴流风入口连接，将较低纯度的富氧气体送入多通道燃烧器。

2.根据权利要求1所述的为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的装置，其特征在于，所述第一升压设备AB01是鼓风机，用以克服空气过滤器AF01及其至第一级膜分离器M01滞留气出口A1之间的阻力。

3.根据权利要求1所述的为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的装置，其特征在于，所述第二升压设备AB02是真空泵，用以建立第1级膜分离过程所需的压力比，并克服出口至第二膜分离器M02滞留气出口A1直至炉窑燃烧器入口之间的阻力，包括克服炉窑燃烧器所需的风压。

4.根据权利要求1所述的为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的装置，其特征在于，所述第三升压设备AB03是真空泵，用以建立第2级膜分离过程所需的压力比，并克服出口至炉窑燃烧器入口之间的阻力，包括克服炉窑燃烧器所需的风压。 

5.根据权利要求1所述的为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的装置，其特征在于，所述膜分离器采用卷式或板式的分离器。

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