專利名稱：低速流化床和低熱值廢氣混燃裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于特種鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)燃煤鍋爐大量摻燒廢氣的低速流化床和低熱值廢氣混燃裝置及方法。
背景技術(shù)：
在煤和其它燃氣(廢氣)混燒技術(shù)中，以往流化床鍋爐只能摻燒一定比例的燃氣(廢氣)，比例不能超過整體煙氣量的20%，如果超出一定量的比例則影響鍋爐的整體運行。大量低熱值廢氣進入鍋爐如何保證鍋爐的穩(wěn)定燃燒，及運行的安全是本申請需要解決的主要問題。在煤肥等化工行業(yè)系統(tǒng)的工藝過程產(chǎn)生的大量低熱值廢氣燃燒后煙氣溫度比較低流量比較小，為了增加蒸汽的品質(zhì)，提高蒸汽的溫度、壓力和流量，需要補充熱量提高煙氣溫度，以往的辦法是利用氣體或油為燃料，但化肥等行業(yè)所產(chǎn)生的大量的劣質(zhì)燃料需要處理，為了節(jié)約成本，需要完成一種采用劣質(zhì)燃料的燃燒裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能增加爐內(nèi)燃盡程度，燃燒效率達99%以上的低速流化床和低熱值廢氣混燃裝置及方法。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)
低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，其組成包括爐膛箱體，所述的爐膛箱體底部具有一次風室，所述的一次風室下端接一次風道接口，所述的一次風室上端通過循環(huán)水冷卻管和具有排渣管道的水冷布風板連接風帽，所述的水冷布風板連接所述的爐膛箱體，所述的爐膛箱體上部順次連接給煤接口、燃氣燃燒器接口、二次風室接口，所述的爐膛箱體下部空間布置橫埋管蒸發(fā)管束，所述的蒸發(fā)管束連接埋管入口集箱入口，所述的爐膛箱體上部空間前后墻具有由埋管延伸而成的水冷壁，所述的爐膛箱體上部連接上升煙氣通道，分離器回料接口直接伸入所述的爐膛箱體下部，所述的一次風道接口直接伸入所述的一次風室。所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，所述上升煙氣通道連接一組立式旋風分離器，爐膛上部上升煙氣通道引出煙氣，所述的爐膛箱體四周由護板和絕熱內(nèi)襯構(gòu)成， 爐膛內(nèi)分上下兩部分，下部為床料和燃料集中區(qū)域，流化時形成高度為一米以上密相區(qū)，在密相區(qū)布置了作為鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面管束，密相區(qū)的上部為自由空間，在此空間的深度方向的前后墻對稱布置的光管水冷壁，燃煤一次風從風帽進入密相區(qū)助燃，二次風則直接從兩側(cè)墻進入自由空間完成燃料的燃燼或自由空間煙氣溫度的調(diào)節(jié)，所述的爐膛箱體上部為梯形布置。所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，所述的爐膛箱體兩側(cè)墻上部連接一組廢氣燃燒器，所述的爐膛箱體前墻上部連接一組廢氣燃燒器，分離器回料立管穿過所述的爐膛箱體內(nèi)部，所述的爐膛箱體外裝有埋管入口集箱，所述的爐膛箱體外布置水冷壁出口集箱，所述的爐膛箱體內(nèi)裝有光管水冷壁，所述的爐膛箱體上部具有一組廢氣燃燒器用孔和分離器回灰管用孔。
所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，所述的埋管及埋管延伸而成的水冷壁內(nèi)裝有工作汽水兩相介質(zhì)；所述的水冷布風板中水冷管內(nèi)裝有工作水介質(zhì)。一種低速流化床和低熱值廢氣的混燃方法，所述的爐膛箱體四周由護板和絕熱內(nèi)襯構(gòu)成，爐膛箱體內(nèi)分上下兩部分，下部為床料和燃料集中區(qū)域，流化時形成高度一米多的密相區(qū)，吸取燃料釋放的熱量；在密相區(qū)布置了橫埋管蒸發(fā)管束，作為鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面；密相區(qū)的上部為自由空間，在此自由空間的深度方向的前后墻對稱布置的光管水冷壁， 燃煤一次風從風帽進入密相區(qū)助燃，二次風則直接從兩側(cè)墻進入自由空間完成燃料的燃燼或自由空間煙氣溫度的調(diào)節(jié)；爐膛箱體前墻布置了二個機械拋煤機用孔，多個廢氣燃燒器用孔，爐膛箱體兩側(cè)墻各分兩層布置多個廢氣燃燒器用孔，爐膛箱體頂部開有煙氣出口孔和分離器回灰管用孔；爐膛箱體上部采用增大爐膛的容積，有利于廢氣的燃燒的梯形布置。所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃方法，風量作為一次風從爐底一次風室送入爐膛，使床料流化并供給燃燒所需氧氣；二次風從爐膛兩側(cè)上方的二次風室送入爐膛，加強煙氣擾動，促使燃料進一步燃燼，作為廢氣燃燒用風；一次風促進床料流化和燃料的燃燒，二次風的保證自由空間未燃燼粒子的燃燼；一次風室為力桿加護板結(jié)構(gòu)，周壁襯以耐磨耐火層和絕熱層，在風室入口的混和風室外裝設有啟動加熱裝置，該燃燒器配用油槍為機械霧化內(nèi)回油式；一次風室除自身荷重外，還支撐整個爐膛分離器和水平煙道的荷載最終再傳遞到風室底部的構(gòu)架上；二次風室由鋼板焊成，風室自身荷重直接承受于爐膛護板之上；一定比例的風量作為廢氣燃燒用風，集廢氣燃燒器進入爐膛上部；鍋爐采用爐下點火方式，采用蛇行管水冷方式保護布風板，布風板的風帽出風方向按逆時針有序排列，定向流動，使得細粒子床料充分流化，燃料與空氣充分接觸，達到著火與燃燼之目的。有益效果
1.本發(fā)明采用特種爐膛結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)的燃燒器方法相結(jié)合，以其獨特的設計可以混燒大量的低熱值廢氣，廢氣的熱值可以在400kcal/Nm3以下，廢氣的流量可以占鍋爐煙氣量的50%以下；且能兼燃化肥的工業(yè)廢棄的造氣渣和煤末等，本產(chǎn)品可以達到燃燒效率99% 以上，環(huán)保節(jié)能效果極佳，技術(shù)先進。本發(fā)明將大量的廢氣引進沸騰床的上部，使其進入鍋爐后能夠和煤所產(chǎn)生的煙氣均勻混合，不影響煤粉的燃燒，本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)大大區(qū)別于常規(guī)的流化床鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)，采用梯形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用自然循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)；簡化了鍋爐控制與運行方式，布風板通過循環(huán)水冷卻并且應用定向流動風帽技術(shù)，達到將爐膛床料均勻流化和定向流動的目的，促進了煤的燃燒，石灰石脫硫及灰渣的排放。本發(fā)明在爐膛上部設置了一個較大的自由空間，在二次風的作用下提高了燃料的燃燼程度；爐膛內(nèi)不必采用較高的操作速度即可達到高速床中傳熱與傳質(zhì)效果，可大大減輕受熱面的磨損；爐膛底部支撐、模塊結(jié)構(gòu)、既簡化了鍋爐設計，又節(jié)省鍋爐安裝時間及費用；本產(chǎn)品特殊的燃燒器混入噴嘴結(jié)構(gòu)，能夠有效的將廢氣引入爐膛。本發(fā)明利用特殊的低速流化床爐膛和燃燒器結(jié)構(gòu)來摻燒大量的低熱值廢氣裝置， 能夠有效的利用余熱和提高余熱的利用率，提高整體的廢氣的利用效率。本發(fā)明鍋爐結(jié)構(gòu)巧妙簡單，能夠有效的實現(xiàn)工藝的要確保，適應性強，適應性廣； 7.本發(fā)明可以有效的提高余熱煙氣產(chǎn)生的工質(zhì)的溫度、壓力、流量等參數(shù)，能夠提高發(fā)電機組的發(fā)電效率。本發(fā)明能夠有效利用劣質(zhì)煤和造氣爐渣的化工產(chǎn)品中的廢棄燃料，調(diào)高廢棄燃料的利用率，其環(huán)保和節(jié)能效果顯著。


附圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖1的左視圖。附圖3是附圖1的立體圖。附圖4是附圖2的立體圖。
具體實施例方式
實施例1
一種低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，其組成包括爐膛箱體底部具有一次風室 2，一次風室下端接一次風道接口 13，一次風室上端通過循環(huán)水冷卻管3和具有排渣管道的水冷布風板4連接風帽5，水冷布風板連接的爐膛箱體上部順次連接給煤接口 7、燃氣燃燒器接口 6、二次風室接口 8，爐膛箱體下部空間布置橫埋管蒸發(fā)管束9，蒸發(fā)管束連接埋管入口集箱入口 10，爐膛箱體上部空間前后墻具有由埋管延伸而成的水冷壁11，爐膛箱體上部連接上升煙氣通道12，分離器回料接口 14直接伸入爐膛箱體下部，一次風道接口直接伸入一次風室。實施例2
實施例1所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，所述上升煙氣通道連接一組立式旋風分離器，爐膛上部上升煙氣通道引出煙氣，所述的爐膛箱體四周由護板和絕熱內(nèi)襯構(gòu)成，爐膛內(nèi)分上下兩部分，下部為床料和燃料集中區(qū)域，流化時形成高度為一米以上密相區(qū)，在密相區(qū)布置了作為鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面管束，密相區(qū)的上部為自由空間，在此空間的深度方向的前后墻對稱布置的光管水冷壁，燃煤一次風從風帽進入密相區(qū)助燃，二次風則直接從兩側(cè)墻進入自由空間完成燃料的燃燼或自由空間煙氣溫度的調(diào)節(jié)，所述的爐膛箱體上部為梯形布置。所述的爐膛箱體兩側(cè)墻上部連接一組廢氣燃燒器，所述的爐膛箱體前墻上部連接一組廢氣燃燒器，分離器回料立管14穿過所述的爐膛箱體內(nèi)部，所述的爐膛外箱體裝有埋管入口集箱，所述的爐膛箱體外布置水冷壁出口集箱。所述的爐膛箱體前墻裝有二臺給煤機16，所述的爐膛箱體內(nèi)裝有光管水冷壁17，所述的爐膛箱體上部具有一組廢氣燃燒器用孔15和分離器回灰管用孔。實施例3
實施例1所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置所述的爐膛箱體兩側(cè)墻上部連接一組廢氣燃燒器，所述的爐膛箱體前墻上部連接一組廢氣燃燒器，分離器回料立管穿過所述的爐膛箱體內(nèi)部，所述的爐膛箱體外裝有埋管入口集箱，所述的爐膛箱體外布置水冷壁出口集箱，所述的爐膛箱體內(nèi)裝有光管水冷壁，所述的爐膛箱體上部具有一組廢氣燃燒器用孔和分離器回灰管用孔。所述的埋管及埋管延伸而成的水冷壁內(nèi)裝有工作汽水兩相介質(zhì)；所述的水冷布風板中水冷管內(nèi)裝有工作水介質(zhì)。實施例4
一種低速流化床和低熱值廢氣的混燃方法，所述的爐膛箱體四周由護板和絕熱內(nèi)襯構(gòu)成，爐膛箱體內(nèi)分上下兩部分，下部為床料和燃料集中區(qū)域，流化時形成高度一米多的密相區(qū)，吸取燃料釋放的熱量；在密相區(qū)布置了橫埋管蒸發(fā)管束，作為鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面； 密相區(qū)的上部為自由空間，在此自由空間的深度方向的前后墻對稱布置的光管水冷壁，燃煤一次風從風帽進入密相區(qū)助燃，二次風則直接從兩側(cè)墻進入自由空間完成燃料的燃燼或自由空間煙氣溫度的調(diào)節(jié)；爐膛箱體前墻布置了二個機械拋煤機用孔，多個廢氣燃燒器用孔，爐膛箱體兩側(cè)墻各分兩層布置多個廢氣燃燒器用孔，爐膛箱體頂部開有煙氣出口孔和分離器回灰管用孔；爐膛箱體上部為梯形布置，增大了爐膛的容積，有利于廢氣的燃燒。實施例5
上述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃方法，可以將的風量作為一次風從爐底一次風室送入爐膛，使床料流化并供給燃燒所需氧氣；二次風從爐膛兩側(cè)上方的二次風室送入爐膛，加強煙氣擾動，促使燃料進一步燃燼；還有一定比例的風量作為廢氣燃燒用風；一次風促進床料流化和燃料的燃燒，二次風的保證自由空間未燃燼粒子的燃燼；一次風室為力桿加護板結(jié)構(gòu)，周壁襯以耐磨耐火層和絕熱層，在風室入口的混和風室外裝設有啟動加熱裝置，該燃燒器配用油槍為機械霧化內(nèi)回油式；一次風室除自身荷重外，還支撐整個爐膛分離器和水平煙道的荷載最終再傳遞到風室底部的構(gòu)架上；二次風室由鋼板焊成，風室自身荷重直接承受于爐膛護板之上；一定比例的風作為廢氣燃燒用風，集廢氣燃燒器進入爐膛上部；鍋爐采用爐下點火方式，采用蛇行管水冷方式保護布風板，布風板的風帽出風方向按逆時針有序排列，定向流動，使得細粒子床料充分流化，燃料與空氣充分接觸，達到著火與燃燼之目的。實施例6
上述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃方法中，本案中爐膛的設計和燃燒器是關(guān)鍵技術(shù)，也是本項技術(shù)的核心所在，此鍋爐的結(jié)構(gòu)大大區(qū)別于常規(guī)的流化床鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)，采用梯形結(jié)構(gòu)
a)鍋爐采用自然循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)。簡化了鍋爐控制與運行方式。布風板通過循環(huán)水冷卻并且應用定向流動風帽技術(shù)，達到將爐膛床料均勻流化和定向流動的目的，從而促進煤的燃燒，石灰石脫硫及灰渣的排放。在爐膛上部設置了一個較大的自由空間，在二次風的作用下提高燃料的燃燼程度。爐膛內(nèi)不必采用較高的操作速度即可達到高速床中傳熱與傳質(zhì)效果，可大大減輕受熱面的磨損。底部支撐、模塊結(jié)構(gòu)、既簡化了鍋爐設計，又節(jié)省鍋爐安裝時間及費用。特殊的燃燒器混入噴嘴結(jié)構(gòu)，能夠有效的將廢氣引入爐膛。
權(quán)利要求
1.一種低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，其組成包括爐膛箱體，其特征是所述的爐膛箱體底部具有一次風室，所述的一次風室下端接一次風道接口，所述的一次風室上端通過循環(huán)水冷卻管和具有排渣管道的水冷布風板連接風帽，所述的水冷布風板連接所述的爐膛箱體，所述的爐膛箱體上部順次連接給煤接口、燃氣燃燒器接口、二次風室接口，所述的爐膛箱體下部空間布置橫埋管蒸發(fā)管束，所述的蒸發(fā)管束連接埋管入口集箱入口，所述的爐膛箱體上部空間前后墻具有由埋管延伸而成的水冷壁，所述的爐膛箱體上部連接上升煙氣通道，分離器回料接口直接伸入所述的爐膛箱體下部，所述的一次風道接口直接伸入所述的一次風室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，其特征是所述上升煙氣通道連接一組立式旋風分離器，爐膛上部上升煙氣通道引出煙氣，所述的爐膛箱體四周由護板和絕熱內(nèi)襯構(gòu)成，爐膛內(nèi)分上下兩部分，下部為床料和燃料集中區(qū)域，流化時形成高度為一米以上密相區(qū)，在密相區(qū)布置了作為鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面管束，密相區(qū)的上部為自由空間，在此空間的深度方向的前后墻對稱布置的光管水冷壁，燃煤一次風從風帽進入密相區(qū)助燃，二次風則直接從兩側(cè)墻進入自由空間完成燃料的燃燼或自由空間煙氣溫度的調(diào)節(jié)，所述的爐膛箱體上部為梯形布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，其特征是所述的爐膛箱體兩側(cè)墻上部連接一組廢氣燃燒器，所述的爐膛箱體前墻上部連接一組廢氣燃燒器，分離器回料立管穿過所述的爐膛箱體內(nèi)部，所述的爐膛箱體外裝有埋管入口集箱，所述的爐膛箱體外布置水冷壁出口集箱，所述的爐膛箱體內(nèi)裝有光管水冷壁，所述的爐膛箱體上部具有一組廢氣燃燒器用孔和分離器回灰管用孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃裝置，其特征是所述的埋管及埋管延伸而成的水冷壁內(nèi)裝有工作汽水兩相介質(zhì)；所述的水冷布風板中水冷管內(nèi)裝有工作水介質(zhì)。
5.一種低速流化床和低熱值廢氣的混燃方法，其特征是所述的爐膛箱體四周由護板和絕熱內(nèi)襯構(gòu)成，爐膛箱體內(nèi)分上下兩部分，下部為床料和燃料集中區(qū)域，流化時形成高度一米多的密相區(qū)，吸取燃料釋放的熱量；在密相區(qū)布置了橫埋管蒸發(fā)管束，作為鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面；密相區(qū)的上部為自由空間，在此自由空間的深度方向的前后墻對稱布置的光管水冷壁，燃煤一次風從風帽進入密相區(qū)助燃，二次風則直接從兩側(cè)墻進入自由空間完成燃料的燃燼或自由空間煙氣溫度的調(diào)節(jié)；爐膛箱體前墻布置了二個機械拋煤機用孔，多個廢氣燃燒器用孔，爐膛箱體兩側(cè)墻各分兩層布置多個廢氣燃燒器用孔，爐膛箱體頂部開有煙氣出口孔和分離器回灰管用孔；爐膛箱體上部采用增大爐膛的容積，有利于廢氣的燃燒的梯形布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低速流化床和低熱值廢氣的混燃方法，其特征是風量作為一次風從爐底一次風室送入爐膛，使床料流化并供給燃燒所需氧氣；二次風從爐膛兩側(cè)上方的二次風室送入爐膛，加強煙氣擾動，促使燃料進一步燃燼，作為廢氣燃燒用風；一次風促進床料流化和燃料的燃燒，二次風的保證自由空間未燃燼粒子的燃燼；一次風室為力桿加護板結(jié)構(gòu)，周壁襯以耐磨耐火層和絕熱層，在風室入口的混和風室外裝設有啟動加熱裝置，該燃燒器配用油槍為機械霧化內(nèi)回油式；一次風室除自身荷重外，還支撐整個爐膛分離器和水平煙道的荷載最終再傳遞到風室底部的構(gòu)架上；二次風室由鋼板焊成，風室自身荷重直接承受于爐膛護板之上；一定比例的風量作為廢氣燃燒用風，集廢氣燃燒器進入爐膛上部；鍋爐采用爐下點火方式，采用蛇行管水冷方式保護布風板，布風板的風帽出風方向按逆時針有序排列，定向流動，使得細粒子床料充分流化，燃料與空氣充分接觸，達到著火與燃燼之目的。
全文摘要
低速流化床和低熱值廢氣混燃裝置及方法?；实刃袠I(yè)所產(chǎn)生的大量的劣質(zhì)燃料需要處理，為了節(jié)約成本，需要完成一種采用劣質(zhì)燃料的燃燒裝置。本發(fā)明包括爐膛箱體底部具有一次風室(2)，一次風室下端接一次風道接口(13)，一次風室上端通過循環(huán)水冷卻管(3)和具有排渣管道的水冷布風板(4)連接風帽(5)，水冷布風板連接的爐膛箱體上部順次連接給煤接口(7)、燃氣燃燒器接口(6)、二次風室接口(8)，爐膛箱體下部空間布置橫埋管蒸發(fā)管束(9)，蒸發(fā)管束連接埋管入口集箱入口(10)，爐膛箱體上部空間前后墻具有由埋管延伸而成的水冷壁(11)，爐膛箱體上部連接上升煙氣通道(12)，分離器回料接口(14)直接伸入爐膛箱體下部，一次風道接口直接伸入一次風室。本發(fā)明用于化肥廠等化工系統(tǒng)低速流化床和低熱值廢氣燃燒。
文檔編號F23G7/06GK102537942SQ20121004393
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月26日
發(fā)明者夏善友, 姜丘陵, 張曉東 申請人:哈爾濱鍋爐廠有限責任公司