一種石煤脫碳沸騰爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及一種石煤脫碳沸騰爐。其技術(shù)方案是：爐體(7)內(nèi)設(shè)有主床(4)和副床(12)，與擋火墻(8)平行的主床(4)側(cè)壁裝有進料管(5)，與擋火墻(8)垂直的主床(4)兩側(cè)設(shè)有主床煤氣燒嘴(6)，與擋火墻(8)垂直的副床(12)兩側(cè)設(shè)有副床煤氣燒嘴(11)；主床(4)和副床(12)下部對應(yīng)地設(shè)有主床風(fēng)帽(3)和副床風(fēng)帽（14）。與擋火墻(8)垂直的副床(12)一側(cè)上部設(shè)有旋風(fēng)分離器進口(10)，旋風(fēng)分離器進口(10)處固定裝有旋風(fēng)分離器(16)，旋風(fēng)分離器(16)的下端固定裝有返料裝置(17)，返料裝置(17)通過返料管(13)與副床(12)相通，旋風(fēng)分離器(16)的上端設(shè)有旋風(fēng)分離器出口(9)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)低熱值石煤穩(wěn)定沸騰燃燒，且燃燒充分，脫碳效率高。
【專利說明】一種石煤脫碳沸騰爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于沸騰爐【技術(shù)領(lǐng)域】。具體涉及一種石煤脫碳沸騰爐。
【背景技術(shù)】
[0002]釩是一種稀有金屬，具有良好的延展性、高熔點等特性，釩產(chǎn)品在造船、高速鋼、反應(yīng)堆、噴氣式飛機和火箭等尖端科學(xué)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。我國釩礦資源豐富，尤以石煤中釩的儲量最多，但石煤中釩的品位低，開發(fā)難度大。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，多種石煤提釩工藝雖已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)，但存在釩提取率低、環(huán)境污染嚴重等問題。因石煤中存在10%~20%的碳，在一步焙燒過程中不利于釩的氧化，所以研究人員提出先脫碳再焙燒的工藝。脫碳是石煤進行提釩焙燒前的一種預(yù)處理工藝，要求能在短時間內(nèi)將石煤中含有的碳等還原性物質(zhì)大部分脫除，減少其對焙燒過程中釩氧化的抑制；同時使石煤顆粒內(nèi)部形成疏松的孔道，有利于后續(xù)焙燒過程中氧化氣氛與低價態(tài)釩的充分接觸氧化；弱化碳的疏水性及吸附作用，使釩產(chǎn)品在浸出和洗出過程中，更容易富集。
[0003]現(xiàn)有普通沸騰爐，一般燃燒熱值大于4000kcal/kg的燃料，但對于熱值低于1000kcal/kg的石煤，難易實現(xiàn)穩(wěn)定的沸騰燃燒，而加入其它產(chǎn)生灰渣的燃料助燃不利于釩的富集提?。黄胀ǚ序v爐飛灰量大，將帶走部分碳使石煤不能完全燃燒，灰渣含炭量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能實現(xiàn)低熱值石煤穩(wěn)定燃燒和脫碳效率高的石煤脫碳沸騰爐。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:爐體內(nèi)設(shè)有主床和副床，主床和副床由擋火墻隔開。與擋火墻平行的主床側(cè)壁裝有進料管，與擋火墻垂直的主床兩側(cè)設(shè)有主床煤氣燒嘴，與擋火墻垂直`的副床兩側(cè)設(shè)有副床煤氣燒嘴，主床煤氣燒嘴和副床煤氣燒嘴高度相同，主床煤氣燒嘴和副床煤氣燒嘴通過煤氣管道外接煤氣源。主床和副床下部對應(yīng)地設(shè)有主床風(fēng)帽和副床風(fēng)帽，主床風(fēng)帽和副床風(fēng)帽與各自對應(yīng)的主床風(fēng)室和副床風(fēng)室相通。與擋火墻垂直的副床一側(cè)上部設(shè)有旋風(fēng)分離器進口，旋風(fēng)分離器進口處固定裝有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的下端固定裝有返料裝置，返料裝置通過返料管與副床相通，旋風(fēng)分離器的上端設(shè)有旋風(fēng)分離器出口，旋風(fēng)分離器出口位于返料裝置的正上方。
[0006]進料管的爐內(nèi)端口的高度為爐體高度的3/10-5/10，擋火墻的高度為爐體高度的4/10~8/10。
[0007]風(fēng)機的出口通過風(fēng)管與主床風(fēng)室相通，主床風(fēng)室通過風(fēng)管與副床風(fēng)室相通。
[0008]所述的主床寬為爐體爐內(nèi)寬的1/2~2/3。
[0009]所述的副床寬為爐體爐內(nèi)寬的1/3~1/2。
[0010]所述的返料管與水平方向夾角為40°~70°。
[0011]本實用新型的工作過程是:先點燃主床4和副床12上的主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11對爐膛加熱，再開啟風(fēng)機1，使其在小風(fēng)量條件下運行；當爐膛溫度到800°C?1000°C時，將石煤通過進料管5送入主床4，隨著石煤進入量的增加，逐漸加大風(fēng)量。當爐內(nèi)密相區(qū)石煤沸騰高度達到爐體7高度的9/2(Tll/20時，保持進料量和風(fēng)量穩(wěn)定，使石煤實現(xiàn)穩(wěn)定沸騰燃燒，石煤開始脫碳過程。
[0012]小顆粒的石煤在主床4中短暫燃燒后，在煙氣的攜帶下越過擋火墻8進入副床12的上部空間繼續(xù)燃燒；較小顆粒的石煤在煙氣攜帶下，進入旋風(fēng)分離器16，在旋風(fēng)分離器16分離作用下大部分被分離出來，并被返料裝置17收集。若返料裝置17中的石煤灰渣含碳量達到脫碳標準則排出收集，未達到脫碳標準則通過返料管13送入副床12繼續(xù)燃燒，經(jīng)副床12燃燒后的煙氣再次進入旋風(fēng)分離器16，隨煙氣進入旋風(fēng)分離器16的較小顆粒石煤飛灰會再次被收集并送入副床12中燃燒，如此不斷循環(huán)燃燒，直至完成脫碳。石煤脫碳過程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器出口 9排出。
[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下積極效果:
[0014]本實用新型在主床和副床上增加了主床煤氣燒嘴和副床煤氣燒嘴的煤氣助燃方式，利用煤氣燃燒提供熱量，實現(xiàn)低熱值石煤穩(wěn)定沸騰燃燒，在不添加其它固體燃料的基礎(chǔ)上提聞石煤的脫碳效率。
[0015]本實用新型在雙床流化床沸騰爐結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了旋風(fēng)分離器，不僅結(jié)構(gòu)簡單，且能在煙氣排出之前將煙氣中攜帶的小顆粒石煤飛灰分離出來，并被返料裝置收集，通過返料管將石煤飛灰送入副床中繼續(xù)燃燒，經(jīng)副床燃燒后，煙氣再次進入旋風(fēng)分離器，隨煙氣進入旋風(fēng)分離器的小顆粒石煤飛灰會再次被收集并送入副床中燃燒，如此循環(huán)往復(fù)直至達到脫碳標準，從而可實現(xiàn)循環(huán)燃燒，有利于石煤中碳的充分燃燒。
[0016]因此，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)低熱值石煤穩(wěn)定沸騰燃燒，且燃燒充分，脫碳效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1中A-A結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。
[0020]實施例1
[0021]一種石煤脫碳沸騰爐，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示:爐體7內(nèi)設(shè)有主床4和副床12，主床4和副床12由擋火墻8隔開。與擋火墻8平行的主床4側(cè)壁裝有進料管5，與擋火墻8垂直的主床4兩側(cè)設(shè)有主床煤氣燒嘴6，與擋火墻8垂直的副床12兩側(cè)設(shè)有副床煤氣燒嘴11，主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11高度相同，主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11通過煤氣管道外接煤氣源。主床4和副床12下部對應(yīng)地設(shè)有主床風(fēng)帽3和副床風(fēng)帽14，主床風(fēng)帽3和副床風(fēng)帽14與各自對應(yīng)的主床風(fēng)室2和副床風(fēng)室15相通。與擋火墻8垂直的副床12 —側(cè)上部設(shè)有旋風(fēng)分離器進口 10，旋風(fēng)分離器進口 10處固定裝有旋風(fēng)分離器16，旋風(fēng)分離器16的下端固定裝有返料裝置17，返料裝置17通過返料管13與副床12相通，旋風(fēng)分離器16的上端設(shè)有旋風(fēng)分離器出口 9，旋風(fēng)分離器出口 9位于返料裝置17的正上方。[0022]進料管5的爐內(nèi)端口的高度為爐體7高度的3/10-4/10，擋火墻8的高度為爐體7高度的4/10~6/10。
[0023]風(fēng)機I的出口通過風(fēng)管與主床風(fēng)室2相通，主床風(fēng)室2通過風(fēng)管與副床風(fēng)室15相通。
[0024]所述的主床4寬為爐體7爐內(nèi)寬的1/2~3/5。
[0025]所述的副床12寬為爐體7爐內(nèi)寬的2/5~1/2。
[0026]所述的返料管13與水平方向夾角為40°飛5°。
[0027]實施例2
[0028]一種石煤脫碳沸騰爐。除下述技術(shù)參數(shù)外，其余同實施例1。
[0029]進料管5的爐內(nèi)端口的高度為爐體7高度的4/10-5/10，擋火墻8的高度為爐體7高度的6/10~8/10。
[0030]所述的主床4寬為爐體7爐內(nèi)寬的3/5~2/3。
[0031]所述的副床12寬為爐體7爐內(nèi)寬的1/3~2/5。
[0032]所述的返料管13與 水平方向夾角為55°~70°。
[0033]本【具體實施方式】的工作過程是:先點燃主床4和副床12上的主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11對爐膛加熱，再開啟風(fēng)機1，使其在小風(fēng)量條件下運行；當爐膛溫度到800°C~1000°C時，將石煤通過進料管5送入主床4，隨著石煤進入量的增加，逐漸加大風(fēng)量。當爐內(nèi)密相區(qū)石煤沸騰高度達到爐體7高度的9/2(Tll/20時，保持進料量和風(fēng)量穩(wěn)定，使石煤實現(xiàn)穩(wěn)定沸騰燃燒，石煤開始脫碳過程。
[0034]小顆粒的石煤在主床4中短暫燃燒后，在煙氣的攜帶下越過擋火墻8進入副床12的上部空間繼續(xù)燃燒；較小顆粒的石煤在煙氣攜帶下，進入旋風(fēng)分離器16，在旋風(fēng)分離器16分離作用下大部分被分離出來，并被返料裝置17收集。若返料裝置17中的石煤灰渣含碳量達到脫碳標準則排出收集，未達到脫碳標準則通過返料管13送入副床12繼續(xù)燃燒，經(jīng)副床12燃燒后的煙氣再次進入旋風(fēng)分離器16，隨煙氣進入旋風(fēng)分離器16的較小顆粒石煤飛灰會再次被收集并送入副床12中燃燒，如此不斷循環(huán)燃燒，直至完成脫碳。石煤脫碳過程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器出口 9排出。
[0035]本【具體實施方式】與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于:
[0036]本【具體實施方式】在主床4和副床12上增加了主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11的煤氣助燃方式，利用煤氣燃燒提供熱量，實現(xiàn)低熱值石煤穩(wěn)定沸騰燃燒，在不添加其它固體燃料的基礎(chǔ)上提高了石煤的脫碳效率。
[0037]本【具體實施方式】在雙床流化床沸騰爐結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了旋風(fēng)分離器16，不僅結(jié)構(gòu)簡單，且能在煙氣排出之前將煙氣中攜帶的小顆粒石煤飛灰分離出來，并被返料裝置17收集，通過返料管13將石煤飛灰送入副床12中繼續(xù)燃燒，經(jīng)副床12燃燒后，煙氣再次進入旋風(fēng)分離器16，隨煙氣進入旋風(fēng)分離器16的小顆粒石煤飛灰會再次被收集并送入副床12中燃燒，如此循環(huán)往復(fù)直至達到脫碳標準，從而可實現(xiàn)循環(huán)燃燒，有利于石煤中碳的充分燃
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[0038]因此，本【具體實施方式】結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)低熱值石煤穩(wěn)定沸騰燃燒，且燃燒充分，脫碳效率高。
【權(quán)利要求】
1.一種石煤脫碳沸騰爐，其特征在于爐體(7)內(nèi)設(shè)有主床(4)和副床(12)，主床(4)和副床(12)由擋火墻(8)隔開，與擋火墻(8)平行的主床(4)側(cè)壁裝有進料管(5)，與擋火墻(8)垂直的主床(4)兩側(cè)設(shè)有主床煤氣燒嘴(6)，與擋火墻(8)垂直的副床(12)兩側(cè)設(shè)有副床煤氣燒嘴(11)，主床煤氣燒嘴(6)和副床煤氣燒嘴(11)高度相同，主床煤氣燒嘴(6)和副床煤氣燒嘴(11)通過煤氣管道外接煤氣源；主床(4)和副床(12)下部對應(yīng)地設(shè)有主床風(fēng)帽(3)和副床風(fēng)帽(14)，主床風(fēng)帽(3)和副床風(fēng)帽(14)與各自對應(yīng)的主床風(fēng)室(2)和副床風(fēng)室(15)相通；與擋火墻(8)垂直的副床(12) —側(cè)上部設(shè)有旋風(fēng)分離器進口(10)，旋風(fēng)分離器進口(10)處固定裝有旋風(fēng)分離器(16)，旋風(fēng)分離器(16)的下端固定裝有返料裝置(17)，返料裝置(17)通過返料管(13)與副床(12)相通，旋風(fēng)分離器(16)的上端設(shè)有旋風(fēng)分離器出口(9)，旋風(fēng)分離器出口(9)位于返料裝置(17)的正上方； 進料管(5)的爐內(nèi)端口的高度為爐體(7)高度的3/10-5/10，擋火墻(8)的高度為爐體(7)高度的4/10-8/10 ； 風(fēng)機(1)的出口通過風(fēng)管與主床風(fēng)室(2)相通，主床風(fēng)室(2)通過風(fēng)管與副床風(fēng)室(15)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石煤脫碳沸騰爐，其特征在于所述的主床(4)寬為爐體(7)爐內(nèi)寬的I/2~2/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石煤脫碳沸騰爐，其特征在于所述的副床(12)寬為爐體(7)爐內(nèi)寬的1/3~1/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石煤脫碳沸騰爐，其特征在于所述的返料管(13)與水平方向夾角為40°~70。。
【文檔編號】C22B1/10GK203451586SQ201320583800
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】陳旺生, 劉小鑫, 韓軍, 王興東, 鄒光明, 孟康 申請人:武漢科技大學(xué)