專利名稱：回收鍋爐設(shè)備和回收鍋爐中的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收鍋爐設(shè)備.另外本發(fā)明涉及一種在回收鍋爐 中的方法.背景技術(shù)回收鍋爐用于碎漿過程以便回收用于碎漿過程中的化學(xué)品并產(chǎn)生 蒸氣.蒸氣用于碎漿過程的不同階段并用于發(fā)電。在碎漿過程中，所使用的煮液(即所謂的黑液)與漿體分離并經(jīng) 由蒸發(fā)器引導(dǎo)以便在回收鍋爐中燃燒.由于燃燒，熱量在回收鍋爐中 的熔爐中產(chǎn)生，熱量通過利用壁和其它熱表面來回收.圖1主要在側(cè)視圖中以垂直截面表示按照現(xiàn)有技術(shù)的回收鍋爐的結(jié)構(gòu)，按照圖1的回收鍋爐包括以下部件熔爐l(即反應(yīng)器部分)、 超級加熱器區(qū)域2、鍋爐排列(bank)區(qū)域3以及經(jīng)濟(jì)器區(qū)域4。熔爐 通過回收鍋爐的壁圍繞。對于壁管以及形成地板的地板管的部分來說， 回收鍋爐通常由帶翅片的管制成，帶翅片的管通過焊接到平面結(jié)構(gòu)上 而連接在一起.在管中存在介質(zhì)循環(huán)，循環(huán)基本上是水蒸氣循環(huán).回 收鍋爐的壁包括噴嘴5a，黑液通過噴嘴供應(yīng)到熔爐以便燃燒.另外， 回收鍋爐的壁包括空氣噴嘴5b，以便供應(yīng)燃燒所需的空氣.空氣供應(yīng) 可在熔爐內(nèi)的不同位置上出現(xiàn)。另外，回收鍋爐設(shè)備包括超級加熱器、廢氣通道和經(jīng)濟(jì)器.超級 加熱器是管結(jié)構(gòu)元件，并且在超級加熱器區(qū)域通常具有多個平行超級 加熱器.在超級加熱器內(nèi)流動的蒸氣在廢氣從外側(cè)加熱管時加熱。在 回收鍋爐中，超級加熱器區(qū)域2位于回收鍋爐的最上部內(nèi)的熔爐的上 部內(nèi)的鼻端之上，廢氣由其從回收鍋爐流到廢氣通道。廢氣通道通常 包括鍋爐排列區(qū)域3以及經(jīng)濟(jì)器區(qū)域4.在鍋爐排列區(qū)域3內(nèi)，鍋爐排 列內(nèi)的水以及水和蒸氣的混合物運動到作為回收鍋爐的水循環(huán)的一部 分的圓筒。在廢氣通道一部分內(nèi)通常具有經(jīng)濟(jì)器區(qū)域4，在經(jīng)濟(jì)器中，氣加熱?；厥斟仩t的熱表面以不同方式相互連接，使得水可被加熱并且通熱表面進(jìn)一步蒸發(fā).最后，飽和蒸氣可在超級加熱器中加熱，從而形 成超級加熱的高壓蒸氣.在大型回收鍋爐設(shè)備中，熔爐可以是幾米高，例如50-70米。為 了在設(shè)備中安裝這種熔爐需要高的房屋。發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)在提供一種解決方案，可以將回收鍋爐設(shè)備構(gòu)造成低結(jié)構(gòu)。 為了實現(xiàn)此目的，按照本發(fā)明的回收鍋爐設(shè)備主要的特征在于獨 立權(quán)利要求1所披露的內(nèi)容。而按照本發(fā)明的方法主要特征在于獨立 權(quán)利要求7所披露的內(nèi)容.其它的從屬權(quán)利要求將提供本發(fā)明的某些 優(yōu)選實施例.本發(fā)明的基本思想在于形成一種熔爐，其方式是廢氣在熔爐中至 少在兩個相反方向上產(chǎn)生.在一個實施例中，在鍋爐設(shè)備的第一部分內(nèi)，廢氣在第一方向上 運行，另外，鍋爐還包括第二部分，其中廢氣在第二方向上運行，笫 二方向不同于第一方向.在一個實施例中，第一方向是向上的，并且 笫二方向是向下的.在一個實施例中，回收鍋爐設(shè)備包括超級加熱器區(qū)域，超級加熱 器區(qū)域靠近熔爐的第二部分水平定位。在一個實施例中，熔爐的第一部分的長度是第二部分的長度的 60-140%.最好是，熔爐的第一部分和熔爐的第二部分大致具有相同 的長度.在一個實施例中，回收鍋爐設(shè)備包括框架，從中懸掛熔爐的笫一 部分和第二部分.在一個實施例中，熔爐的第一部分和熔爐的第二部分包括用于去 除熔渣的裝置.在一個實施例中，從熔爐的笫二部分去除的熔渣引導(dǎo) 到熔爐的第一部分，在這種情況下，從第二部分循環(huán)的熔渣可變成從 處理的觀點出發(fā)有利的形式.所述配置的不同實施例分開地以及不同組合地提供多種優(yōu)點.低 熔爐形成低結(jié)構(gòu).繼而一種應(yīng)用的優(yōu)點在于回收熔爐設(shè)備的不同結(jié)構(gòu) 的較為容易安裝性能。一種應(yīng)用可以使得回收熔爐設(shè)備模塊化，其中在回收鍋爐的壽命期間改變回收鍋爐的能力是有利的.一種應(yīng)用提供在超級加熱器之前在熔爐的第二部分內(nèi)處理廢氣以 便控制排放的可能性.例如，可以在熔爐第二部分內(nèi)具有另外的燃燒 器、空氣噴嘴和/或其它的添加劑供應(yīng)裝置，以便控制排放物和/或廢 氣的腐蝕性.在一個實施例中，超級加熱器受到保護(hù)，而不受到熔爐輻射以及 從熔爐逃逸的黑液滴(即所謂的帶出物)的影響.而一個應(yīng)用的優(yōu)點 在于可以形成較為廉價的超級加熱器結(jié)構(gòu).一種應(yīng)用可以使得熱結(jié)構(gòu)更好地優(yōu)化.熱表面的優(yōu)化可以取決于 廢氣的流動速度.在本發(fā)明的方案中，熔爐和通道的不同部分的尺寸 可以選擇成使得在不同部分內(nèi)實現(xiàn)所需流動速度.另外，與其中廢氣 經(jīng)過超級加熱器區(qū)域的鼻端的公知解決方案相比，本發(fā)明解決方案的 超級加熱器區(qū)域內(nèi)的廢氣流動模型更加有利.


下面，參考所附的主要附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖中 圖l表示公知的回收鍋爐設(shè)備； 圖2表示一個實施例； 圖3表示另一實施例； 圖4表示第三實施例，為了清楚目的，附圖只表示理解本發(fā)明所需的細(xì)節(jié).對于理解本 發(fā)明來說不必要并且對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的結(jié)構(gòu)和 細(xì)節(jié)將從附圖中省略，以便強調(diào)本發(fā)明的特征.具體實施方式
按照圖1的回收鍋爐結(jié)合本發(fā)明的背景技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)來描述. 按照圖2的回收鍋爐包括以下部分熔爐1 (即反應(yīng)器部分)、超級加 熱器區(qū)域2、鍋爐排列區(qū)域3以及經(jīng)濟(jì)器區(qū)域4.熔爐1 (即反應(yīng)器部分)由兩部分形成，在此描述中稱為熔爐的第 一部分la和熔爐的第二部分lb.還可以看出按照圖2的熔爐包括經(jīng)由 轉(zhuǎn)彎腔室相互連接的笫一燃燒腔室和笫二燃燒腔室.在熔爐的笫一部 分la，廢氣(即燃燒過程中形成的氣體)在笫一方向F1上運行，并且 在熔爐的第二部分lb中，廢氣在第二方向F2上運行，第二方向不同 于第一方向.5熔爐1包括隔膜壁，有利的是熔爐的第一部分la和熔爐的笫二部 分lb的壁由帶翅片的管形成，帶翅片的管通過焊接到平面結(jié)構(gòu)上而連 接在一起.在管內(nèi)具有介質(zhì)循環(huán)，循環(huán)基本上是水蒸氣循環(huán).通過例如噴嘴的適當(dāng)?shù)墓?yīng)裝置5a、 5b將要燃燒的材料(黑液) 以及所有或大多數(shù)燃燒所需的空氣供應(yīng)到熔爐的第一部分la.在附圖 中黑液噴嘴5a和空氣噴嘴5b主要表示在單個平面.但是有利的是將 空氣噴嘴5b在多個平面放置在熔爐1的壁上.空氣供應(yīng)噴嘴5b的一 部分也可定位在熔爐的笫二部分lb內(nèi).在按照該實例的回收鍋爐中，黑液在熔爐的第一部分la內(nèi)以傳統(tǒng) 方式燃燒.廢氣在此應(yīng)用的熔爐的第一部分la內(nèi)大致向上(第一方向 Fl)繼續(xù)。從熔爐的第一部分la的上部，廢氣運動到熔爐的第二部分 lb.熔爐的第一部分la和熔爐的第二部分lb經(jīng)由適當(dāng)開口或其它結(jié) 構(gòu)相互連接.連接熔爐的第一部分la和熔爐的第二部分lb的開口或 類似物包括管，例如捕渣管，廢氣可流過該管之間(管在附圖中未示 出)。通過管，可以在熔爐的第一部分la和笫二部分lb之間的壁和鍋 爐上部之間引導(dǎo)水/蒸氣。如果需要，通過管，還可以在從熔爐的笫一 部分la運動到熔爐的第二部分lb時降低廢氣溫度。在此實例中熔爐的笫二部分lb靠近第一部分la.廢氣在此應(yīng)用中 熔爐的笫二部分lb內(nèi)大致向下(笫二方向F2)運行.在笫二部分lb 內(nèi)，廢氣的溫度降低到與傳統(tǒng)回收鍋爐的熔爐相同的程度.廢氣的溫 度降低，使得超級加熱器將更加耐用。例如，在進(jìn)入熔爐的第二部分 lb時廢氣的溫度是大約11501C，在離開笫二部分時是大約900-1000t:。從熔爐的第二部分lb,容易形成很好的控制區(qū)域.這種性能可通過熔爐的第二部分lb的直徑來實現(xiàn).通過熔爐的第二部分lb設(shè)置尺 寸和安裝，可以影響廢氣的溫度、流動速度和延遲以及排放(反之亦 然).熔爐的第二部分lb還可包括另外的燃燒器、空氣噴嘴和/或其它 的添加劑供應(yīng)裝置.例如通過使用SNCR方法(有選擇非催化還原)， 熔爐的笫二部分lb的穩(wěn)定和受控的溫度和流動形式可以降低排放物 (如果需要的話)，反之亦然.熔爐的第二部分lb還可用來控制廢氣 的腐蝕性(如果需要的話).在圖2的實例中，經(jīng)由其上邊緣大致在熔爐壁的中點上的開口從熔爐的第二部分lb進(jìn)行廢氣的去除.當(dāng)前的解決方案可以將回收鍋爐 的熔爐1制造成使其高度是熔爐長度的'/H/"熔爐1的長度這里指的是 熔爐在廢氣的運行方向Fl、 F2上的長度，在圖2的實例中，熔爐1的 總體長度是熔爐的第一部分la和熔爐的第二部分lb的高度總和，在 這種情況下，熔爐的高度大致是熔爐總長度的一半.熔爐1的低結(jié)構(gòu) 使得回收鍋爐具有比公知解決方案低的結(jié)構(gòu)，這是由于熔爐通常是回 收鍋爐設(shè)備的最高部分.熔爐的第一部分la和熔爐的第二部分l有利地具有相同長度。根 據(jù)應(yīng)用，熔爐的第一部分la的長度還可以是熔爐的第二部分lb的長 度的60-140%.在熔爐1之后，廢氣流到超級加熱器區(qū)域2.超級加熱器區(qū)域2在 此實例中大致低于傳統(tǒng)回收鍋爐定位.由于兩部件式的熔爐，超級加 熱器2沒有直接視覺接觸熔爐1的火焰。這對于超級加熱器2的耐用 性具有有利的影響.廢氣從熔爐的第二部分lb引導(dǎo)到超級加熱器區(qū)域 2，其中超級加熱器以交叉流動形式順序定位.在該實例，超級加熱器 2是所謂的懸掛類型，其中更容易清潔支柱.超級加熱器區(qū)域2的熱交 換可通過廢氣的流動速度有效地優(yōu)化.在當(dāng)前解決方案下，熔爐的不 同部分la、 lb和通道的尺寸可選擇成使得對于廢氣來說實現(xiàn)所需流動 速度。鍋爐排列區(qū)域3定位在超級加熱器區(qū)域2之后，鍋爐排列區(qū)域3 包括通過由例如鍋爐排列的平行管形成的元件形成的熱表面，在該實 例中，鍋爐排列還處于有效的交叉流動中.經(jīng)濟(jì)器區(qū)域3包括熱表面(即經(jīng)濟(jì)器)，熱表面同樣通過由平行管 形成的元件形成.經(jīng)濟(jì)器區(qū)域4內(nèi)的經(jīng)濟(jì)器可以是交叉流動的類型. 同樣可以使用縱向流動經(jīng)濟(jì)器，但是在這種情況下，其長度會受到限 制.另外，圖2表示屬于水和蒸氣系統(tǒng)的圃筒9,在使用過程中，圃筒 9包括水和蒸氣，兩者經(jīng)由管道引導(dǎo)到不同目的地，以便加熱水和/或 超級加熱蒸氣.例如，圓筒9連接到熔爐1的壁以及不同的熱表面上， 自然地，回收鍋爐設(shè)備還包括在附圖中未示出的其它結(jié)構(gòu).這些類型 的結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見的，但是它們對于說明和 理解本發(fā)明來說不重要，在按照圖2的實例中，熔爐的第一部分la和熔爐的第二部分lb 是垂直的，即廢氣F1、 F2在它們中大致垂直運行。在按照圖3的另一 應(yīng)用中，熔爐的第一部分la是垂直的，并且熔爐的第二部分lb是水 平的，在這種情況下廢氣F2在第二部分內(nèi)大致垂直運行.在按照圖4 的第三應(yīng)用中，熔爐的笫一部分la是垂直的，并且熔爐的第二部分lb 是對角線的，在這種情況下，廢氣F2在第二部分內(nèi)大致對角線地運行，可以說明的是按照圖2-4的熔爐包括經(jīng)由倒置腔室相互連接的笫 一燃燒腔室(大致與熔爐的第一部分la相對應(yīng))和第二燃燒腔室(大 致與熔爐的笫二部分lb相對應(yīng)).另外，按照圖2和4的解決方案包 括將第二燃燒腔室連接到超級加熱器區(qū)域2的笫二轉(zhuǎn)彎腔室.在燃燒 腔室內(nèi)，廢氣F1、 F2大致線性運行，并且在轉(zhuǎn)彎腔室內(nèi)，廢氣的方向 變化.在圖2-4所示的回收鍋爐設(shè)備中，超級加熱器區(qū)域2和溶爐1以 它們水平平行的方式定位.特別是超級加熱器區(qū)域2靠近熔爐的笫二 部分lb定位。超級加熱器2不直接位于熔爐l之上，特別是熔爐的第 一部分la之上.因此，超級加熱器區(qū)域2不與火焰直接接觸。超級加 熱器區(qū)域2的超級加熱器受到保護(hù)，而不受到熔爐輻射以及從熔爐泄 漏的黑液滴(即所謂的帶出物)影響。超級加熱器區(qū)域的有利定位使 得超級加熱器結(jié)構(gòu)比公知解決方案更加便宜。在熔爐1中，廢氣包括用于碎漿過程的物質(zhì)，該物質(zhì)在熔爐現(xiàn)有 的溫度下是熔融形式.這些物質(zhì)被回收以便進(jìn)一步使用，由此熔爐的 第一部分la和熔爐的第二部分lb包括用于回收熔渣的適當(dāng)裝置。例 如，熔爐的第二部分lb可裝備這種熔渣去除結(jié)構(gòu)6b，該結(jié)構(gòu)使得熔渣 從熔爐的第二部分帶到第一部分la,基本上到熔爐的第一部分的底部 上的炭床上，如圖2和3所示.炭床是在回收鍋爐的熔爐底部上由燃 燒過程形成殘留物形成的熔煉層(該層具有小山的形式).有利的是從 碎漿過程的觀點出發(fā)，從熔爐的第二部分lb積累的熔渣可在熔爐的第 一部分la中改變成更好的形式.熔爐的第一部分la最好裝備熔渣去 除結(jié)構(gòu)6a，熔渣從該結(jié)構(gòu)引導(dǎo)到罐。例如，熔渣可經(jīng)由管嘴和放置在 熔爐的下部內(nèi)的開口去除。同樣可以將熔渣管嘴6a、 6b放置在熔爐的 笫一部分la以及熔爐的笫二部分lb的下部，其方式是經(jīng)由熔渣管嘴， 熔渣被引導(dǎo)到公共罐，以便進(jìn)一步使用。 一種這樣的解決方案在圖4中表示。在該實例中，回收鍋爐設(shè)備包括用來支承回收鍋爐設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框架7。在該實例中，回收鍋爐從框架7懸掛，其方式是熔爐的第一部 分la和熔爐的第二部分lb通過懸掛結(jié)構(gòu)8連接到回收鍋爐設(shè)備的框 架上.懸掛有利地從熔爐1的上部進(jìn)行。由于溫度變化，回收鍋爐的 鍋爐長度可以變化，在這種情況下，懸掛鍋爐的下部的位置變化，所披露的熔爐結(jié)構(gòu)1可以使得回收鍋爐設(shè)備模塊化，在這種情況 下，通過添加/去除模塊，可以在某個限度內(nèi)添加和/或減小回收鍋爐 設(shè)備的能力.例如，熔爐的笫一部分la是其本身模塊，熔爐的第二部 分lb也是如此.同樣超級加熱器2、鍋爐排列3和經(jīng)濟(jì)器4有利的是 其本身模塊.例如，在回收鍋爐設(shè)備壽命的初始階段，需要較小的功 率，但是應(yīng)該對于功率的增加需要作出準(zhǔn)備。因此，可以獲得熔爐的 相對大的第一部分la，為此可以供應(yīng)更大量的燃料.小模塊選作熔爐 的第二部分lb，超級加熱器2、鍋爐排列3和經(jīng)濟(jì)器4與其連接.在 隨后階段，在功率增加時，熔爐的另一笫二部分lb的模塊連接到熔爐 的笫一部分la上，超級加熱器2、鍋爐排列3和經(jīng)濟(jì)器4相應(yīng)地連接 其上.因此，回收鍋爐設(shè)備包括雙重的熔爐的笫二部分lb以及超級加 熱器2、鍋爐排列3和經(jīng)濟(jì)器4。通過以不同方式組合，結(jié)合以上給出的本發(fā)明的不同實施例披露 的模式和結(jié)構(gòu)，可以形成按照本發(fā)明精神的本發(fā)明的多種實施例，因 此，以上提供的實例不必解釋為本發(fā)明的限制，而是本發(fā)明的實施例 可以在下面權(quán)利要求中提出的創(chuàng)新特征的范圍內(nèi)自由變化。
權(quán)利要求
1.一種回收鍋爐設(shè)備，包括回收鍋爐，其中在熔爐的第一部分(1a)中廢氣在第一方向(F1)運行，其特征在于，熔爐還包括第二部分(1b)，其中廢氣在第二方向(F2)上運行，第二方向不同于第一方向(F1)，并且另外回收鍋爐設(shè)備包括超級加熱器區(qū)域(2)，超級加熱器區(qū)域(2)靠近熔爐的第二部分(1b)水平定位。
2. 如權(quán)利要求1所述的回收鍋爐設(shè)備，其特征在于，第一方向(F1) 是向上的，并且第二方向(F2)是向下的.
3. 如權(quán)利要求1或2所述的回收鍋爐設(shè)備，其特征在于，熔爐的 第一部分(la)的長度是第二部分(lb)的長度的60-140%.
4. 如權(quán)利要求3所述的回收鍋爐設(shè)備，其特征在于，熔爐的笫一 部分(la)和熔爐的第二部分(lb)具有相同的長度.
5. 如上述權(quán)利要求任一項所述的回收鍋爐設(shè)備，其特征在于，回 收鍋爐設(shè)備包括框架(7),從中懸掛熔爐的笫一部分(la)和第二部 分(lb),
6. 如權(quán)利要求4所述的回收鍋爐設(shè)備，其特征在于，熔爐的笫一 部分(la)和熔爐的第二部分(lb)包括用于去除熔渣的裝置(6a、 6b),
7. 如上述權(quán)利要求任一項所述的回收鍋爐設(shè)備，其特征在于，熔 爐的第二部分(lb)包括用于控制排放物和廢氣的腐蝕性的裝置。
8. —種在回收鍋爐中的方法，其中熔爐中的廢氣在熔爐的第一部 分(la)內(nèi)被帶到第一方向(Fl)，其特征在于，廢氣在熔爐的第二部 分(lb)內(nèi)被帶到第二方向(F2),笫二方向不同于笫一方向(Fl)， 并且廢氣從熔爐的第二部分(lb)帶到超級加熱器區(qū)域(2),超級加 熱器區(qū)域(2)靠近熔爐的第二部分(lb)水平定位.
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在熔爐的第二部分(lb ) 內(nèi)，添加刑供應(yīng)到廢氣中，以便控制排放物和腐蝕性。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，第一方向(Fl) 是向上的，并且笫二方向(F2)是向下的。
全文摘要
一種回收鍋爐設(shè)備包括回收鍋爐，其中在熔爐的第一部分(1a)中廢氣在第一方向(F1)運行。熔爐還包括第二部分(1b)，其中廢氣在第二方向(F2)上運行，第二方向不同于第一方向(F1)。本發(fā)明涉及一種在回收鍋爐中的方法。
文檔編號F22B31/00GK101324328SQ20081013020
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者A·勞科拉 申請人:美特索電力公司