專利名稱：一種蜜糖酒精廢液鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蜜糖酒精廢液處理裝置技術領域，更具體地說，特別涉及一種蜜糖酒精廢液鍋爐。
背景技術：
在中國，蔗糖產量約占總產糖量的94%，而廣西是全國最大的產糖基地，這些以甘蔗為原料的糖廠在制糖的同時又產生大量的糖蜜(俗稱桔水)，因此有很多酒精廠包括很多糖廠本身就利用這種糖蜜來生產酒精。糖蜜酒精廢液是指以糖蜜為原料，經發(fā)酵后的醪液在酒精粗餾塔中蒸餾，在蒸出酒精后經粗餾塔底部排出的有害廢液。這種廢液是一種色澤深，膠質大、濃度高、難處理的有機廢水，CODCT高達8-17萬mg/1，B0D55-7萬mg/1，PH3. 5-4左右，具有極大腐蝕性和很強的滲透性，如果處理不當會造成嚴重的環(huán)境污染，目前，對糖蜜酒精廢液的處理仍是一個世界難題。這種糖蜜酒精廢液經濃縮后它具有可燃性，故在95年左右，廣西就有糖廠在蔗渣煤粉鍋爐上試燒酒精廢液。隨著對酒精廢液燃燒的關注和重視，開始有專業(yè)鍋爐廠家介入，國內第一臺燃燒酒精廢液的鍋爐于2000年8月在廣西霞秀糖廠問世了，緊接著又有兩臺在廣西大橋糖廠和金光糖廠相繼投入運行。但由于技術和經驗的嚴重不足，該三臺鍋爐運行兩三天后就因嚴重積灰而無法運行，后經改進后在2003年12月又有兩臺鍋爐投運，但還是一波三折，在經歷過一邊運行一邊整改后，鍋爐最高連續(xù)運行時間達到14天。遭此打擊，燃燒酒精廢液的鍋爐在后來的幾年內幾乎無人問津。由于酒精廢液的熱值較低，65° BX時只有1820Kcal/Kg，因此它需要一定的輔助燃料才能正常燃燒。目前燃燒酒精廢液的鍋爐常用的輔助燃料有兩種，一種是煤，另一種是酒精廠自產的沼氣。對于以煤為輔助燃料的鍋爐，其燃燒設備為流化床或鏈條爐排，對于以沼氣為輔助燃料的鍋爐，其燃燒設備為固定爐排。請參考圖1，圖I為現有技術中一種典型的蜜糖酒精廢液鍋爐的結構示意圖。無論是哪種輔助燃料，它們除了燃燒設備有所不同外，鍋爐的其余結構基本相同，都是由爐膛I ^、對流管束及對流管束出口之后的一個對流煙道組成。爐膛I丨下部為流化床，該流化床結構與普通流化床鍋爐的流化床結構完全相同，為了吸熱，在爐膛I '上部布置了光管水冷壁，整個爐膛^為重型爐墻結構，爐膛^出口是一組由上鍋筒與下鍋筒及上、下鍋筒之間的管子組成的對流管束，對流管束出口是一個煙氣向下流動的對流煙道，在對流煙道中布置有鋼管省煤器2 '及管式空氣預熱器。鍋爐燃燒時，煤通過落煤管進入流化床內燃燒，酒精廢液從鍋爐兩側噴入爐膛I ^進行完全霧化燃燒，燃燒所需空氣通過風箱來供給，燃燒產生的煙氣依次經過爐膛I丨出口、對流管束、省煤器2 '及空氣預熱器后排出鍋爐，然后經除塵器除塵后經引風機引至煙囪排向大氣。這種鍋爐在燃燒酒精廢液時存在兩個致命的缺點一是耗煤量高；二是不能長期運行。具體原因分析如下一、耗煤量高。耗煤量高是由兩個原因造成的，一是這種流化床的結構，二是酒精廢液完全霧化燃燒。在這種情況下，流化床的床層溫度只能通過給煤量來維持和控制。但由于該流化床結構與普通流化床鍋爐的流化床結構完全相同，其布風板面積較大，因此，它需要較大的給煤量才能維持流化床床層溫度，因此它耗煤量高，一般來說它的燃煤(3200Kcal/Kg)消耗量每小時在2000Kg以上。由于以糖蜜為原料的酒精廠不能產生沼氣，只有以木署為原料的酒精廠才能產生沼氣，而一般的酒精廠很難同時擁有糖蜜和木薯兩條生產線，因此以煤為輔助燃料的酒精廠比較普遍。而煤的成本是關系到酒精廠生死存亡的成本之一，誰能降低煤耗誰就能生存。二、不能長期運行。這是由鍋爐總體結構造成的①由于爐膛I丨布置的是光管水冷壁，酒精廢液燃燒時產生的飛灰碰到光管水冷壁時，就會粘結在爐膛I丨管子上面，形成結渣，并且越長越大，最后連成片大塊的掉到爐膛I丨下面，一下子就會把流化床或爐排堵死，使鍋爐不能正常運行。②由于有對流管束，對流管束是由光管組成，而且管子間緊密布置，其橫向節(jié)距和縱向節(jié)距只有120mm，酒精廢液的飛灰碰到對流管束的光管后發(fā)生粘結并互相搭橋，只要一、兩天時間就會將對流管束堵得水泄不通，使鍋爐不能正常運行。③由于省煤器2'是鋼管省煤器2'，且省煤器2'也是緊密布置，其橫向節(jié)距只有80-90mm，同 樣，酒精廢液的飛灰碰到省煤器2 '的光管后發(fā)生粘結并互相搭橋，也是一、兩天時間就會將省煤器2'堵得水泄不通，使鍋爐不能正常運行。④由于有空氣預熱器，為了保證煙氣流速，空氣預熱器的管子必須緊密布置，且內徑只有Φ50πιπι左右，同樣很快就會被堵死使鍋爐無法運行。對于工廠來說，鍋爐是工廠的心臟，如果鍋爐運行三天停兩天，工廠就不能正常生產，那是無法想象的。綜上所述，這種鍋爐的燃燒方式，決定了其耗煤量居高不下，這種鍋爐的結構方式，決定了其不能長期運行，那么如何提高蜜糖酒精的燃燒利用率以及使得過濾能夠長期持續(xù)運行，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題為提供一種蜜糖酒精廢液鍋爐，該蜜糖酒精廢液鍋爐能夠實現提高蜜糖酒精的燃燒利用率以及使得過濾能夠長期持續(xù)運行的目的。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種蜜糖酒精廢液鍋爐，用于對蜜糖酒精廢液的燃燒，包括橫置式單爐筒，所述橫置式單爐筒的一端為流化床密相燃燒室，所述流化床密相燃燒室中設置有燃燒流化床，所述橫置式單爐筒的另一端為處理腔室，所述處理腔室中設置有煙道和省煤器；主燃燒爐膛，所述主燃燒爐膛設置于所述流化床密相燃燒室的上端，并與所述流化床密相燃燒室連通；燃盡室，所述燃盡室設置于所述主燃燒爐膛的一側，所述主燃燒爐膛通過所述燃盡室與所述處理腔室連通。優(yōu)選地，所述燃燒流化床上的床料為惰性床料。優(yōu)選地，所述處理腔室的上下兩端設置有上行煙道和下行煙道，兩個煙道之間通過爐墻形成S形的迂回通路，所述迂回通路中設置有省煤器。優(yōu)選地，所述迂回通路中設置有脈沖吹灰裝置。
優(yōu)選地，本發(fā)明還包括水冷壁和對流受熱面裝置，所述水冷壁、所述對流受熱面裝置和所述省煤器均為膜式結構。本發(fā)明提供的一種蜜糖酒精廢液鍋爐，其有益效果在于通過采用流化床密相燃燒室、主燃燒爐膛和燃盡室三區(qū)燃燒的處理方式，不僅能夠使得蜜糖酒精廢液充分燃燒，還能夠增加灰塵的停留時間，進一步提高可燃物的利用率，降低污染和浪費。同時，由于蜜糖酒精廢液得到充分燃燒，其對設備的粘附作用降低，使得本發(fā)明能夠長期運行。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，圖I為現有技術中一種典型的蜜糖酒精廢液鍋爐的結構示意圖；圖2為本發(fā)明一種實施例中蜜糖酒精廢液鍋爐的結構示意圖； 圖I和圖2中部件名稱與附圖標記的對應關系為爐膛P ;省煤器V ；流化床密相燃燒室I ;上行煙道2 ;下行煙道3 ;省煤器4 ；主燃燒爐膛5 ;燃盡室6 ;脈沖吹灰裝置7。
具體實施例方式本發(fā)明的核心為提供一種蜜糖酒精廢液鍋爐，該蜜糖酒精廢液鍋爐能夠實現提高蜜糖酒精的燃燒利用率以及使得過濾能夠長期持續(xù)運行的目的。為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖2，圖2為本發(fā)明一種實施例中蜜糖酒精廢液鍋爐的結構示意圖。本發(fā)明提供了一種蜜糖酒精廢液鍋爐，用于對蜜糖酒精廢液的燃燒，包括橫置式單爐筒，橫置式單爐筒的一端為流化床密相燃燒室1，流化床密相燃燒室I中設置有燃燒流化床，橫置式單爐筒的另一端為處理腔室，處理腔室中設置有煙道和省煤器4 ;主燃燒爐膛5，主燃燒爐膛5設置于流化床密相燃燒室I的上端，并與流化床密相燃燒室I連通；燃盡室6，燃盡室6設置于主燃燒爐膛5的一側，主燃燒爐膛5通過燃盡室6與處理腔室連通。在上述結構設計中，通過采用流化床密相燃燒室I、主燃燒爐膛5和燃盡室6三區(qū)燃燒的處理方式，不僅能夠使得蜜糖酒精廢液充分燃燒，還能夠增加灰塵的停留時間，進一步提高可燃物的利用率，降低污染和浪費。同時，由于蜜糖酒精廢液得到充分燃燒，其對設備的粘附作用降低，使得本發(fā)明能夠長期運行。具體地，燃燒流化床上的床料為惰性床料。具體地，處理腔室的上下兩端設置有上行煙道2和下行煙道3，兩個煙道之間通過爐墻形成S形的迂回通路，迂回通路中設置有省煤器4。具體地,迂回通路中設置有脈沖吹灰裝置7。具體地，本發(fā)明還包括水冷壁和對流受熱面裝置，水冷壁、對流受熱面裝置和省煤器4均為膜式結構。為了更具體地對本發(fā)明進行說明，下面以一個具體實施方式
對本發(fā)明進行更為詳細的說明。根據我們對酒精廢液燃燒的長期研究，我們發(fā)現，在把廢液噴入爐膛進行霧化燃燒過程中，當燃燒條件適當時，就會有一部份廢液落到流化床上，與床料中堿金屬元素(如K、Na等)相結合后，就會形成疏松塊團狀的廢液團。這種廢液團體積較大但質量很輕，可以與床料一起被流態(tài)化上下翻騰，因此它可以象煤一樣進行流化燃燒，因而可以達到大幅度減少燃煤甚至不用煤的目的。這種流化床與一般的流化床在構造上有所區(qū)別。它具有以下優(yōu)點(I)流化床內積累了大量的灼熱床料，它相當于一個很大的穩(wěn)定的蓄熱池，而且傳熱強烈，新加入的廢液只占8%，因此在廢液加入后，立即和比自己多幾十倍的灼熱床料相混合，從而使廢液的預熱、蒸發(fā)、著火、燃燒等階段均瞬間完成。 (2)由于床料不斷進行上下沸騰翻騰，因而廢液在流化床的停留時間很長，足以保證其燃燼。(3)特殊的床料可保證廢液團上下翻騰不沉底，直至其被攪散消失，保持穩(wěn)定燃
Jyti ο(4)廢液團本身流化燃燒，可提供并維持床層有足夠的溫度。2、采用媒體或半媒體流化床酒精廢液落到流化床上燃燒所形成的廢液團塊大間隙大，不能形成穩(wěn)定的床料。因此采用與廢液團流化特征相匹配的惰性床料，如砂子或燃煤流化床鍋爐爐渣等作為流化床媒體，以保證正常的沸騰，而廢液團在流化床內燃燒，可維持流化床溫度，從而形成穩(wěn)定燃燒的密相區(qū)床層，這樣，就可以少投煤甚至不投煤而全部燃燒酒精廢液，達到純燒廢液的目的。由于濃縮系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，其濃縮廢液錘度一般在45-65 · BX范圍內波動。因此要求鍋爐有較強的燃燒適應性。實際運行證明，利用流化燃燒法，可以燃燒錘度低至30 -BX的酒精廢液。3、采用膜式壁結構由于燃燒產物在一定溫度下易于結晶、粘結和吸附到水冷壁管及耐火材料表面，從而嚴重影響爐膛吸熱及正常燃燒。為此，爐膛、燃盡室6及尾部對流受熱面等均采用膜式壁結構，并在膜式水冷壁上采取振動除灰裝置，在對流受熱面上采取目前世界上最先進的脈沖吹灰裝置7。4、采用三級燃燒方式由于酒精廢液水份大、熱值低，爐膛燃燒溫度水平低，酒精廢液是從爐膛上部空間噴入爐膛進行霧化燃燒，所以，末完全燃燒的灰粒子很容易被攜帶出爐膛，如不采取有效措施，不但導致燃燒效率的顯著下降，而且還將使鍋爐沖灰水變黑，造成沖灰水的二次污染。另外，企業(yè)在燃燒酒精廢液時，都是希望盡量少燒煤，甚至不燒煤。為此，采用密相區(qū)、主燃區(qū)和爐膛出口燃燼室輔助燃燒區(qū)三級燃燒方式。首先，考慮到流化床的主要作用是燃燒及提供穩(wěn)定熱源、維持穩(wěn)定床溫，并盡量少燒煤，甚至不燒煤，故在密相區(qū)內不布置任何埋管受熱面。同時針對特殊床料和廢液團的特性，為了使床料具有一定的流化速度而不沉低，同時使爐床低部的溫度控制在合理穩(wěn)定的范圍內，避免渣塊的形成，密相區(qū)流化速度設計值較高，為4. 8m/s。
其次，要組織好主燃區(qū)火室燃燒。由于濃縮廢液是在此區(qū)域噴入爐膛霧化燃燒，故此區(qū)域是主燃區(qū)，需要與空氣及時混合，為此在此區(qū)域布置兩層二次一層為直流二次風；另一層為強切向二次風，以及時補充氧氣并形成強烈旋轉的上升氣流，延長顆粒在爐內的停留時間，加強顆粒與二次風的強烈混合，提高燃燒效率。再次，為了提高飛出爐膛的細小顆粒的燃燼率，降低固體不完全燃燒熱損失，在爐膛出口布置了較大的燃盡室6。其作用一是讓顆粒繼續(xù)燃燒，二是冷卻煙氣溫度，三是沉降飛灰，實踐證明其沉降除灰量約為總飛灰量的15-20%。5、鍋爐采用單鍋筒橫置式布置，鍋爐結構示意圖如圖2，鍋爐由爐膛、燃盡室6、兩個上行煙道2及兩個下行煙道3組成，各部份結構簡述如下(I)爐膛及水冷系統(tǒng)爐膛下部為重型爐墻結構，上部為膜式壁輕型爐墻結構；爐膛下部為流化床，上部為膜式壁爐膛，重型爐墻的爐膛內部不布置水冷壁管，流化床內不布置埋管，以適應酒精廢液的燃燒。輕型爐墻的爐膛內部四周布置有Φ51Χ5πιπι，節(jié)距為IOOmm的膜式水冷壁，分別構成4個獨立的循環(huán)回路。鍋筒內徑為1400_。由于是單鍋筒， 故沒有對流管束，從而避免了對流管束的積灰及安裝吹灰裝置等一系列問題，使鍋爐結構更加簡單、緊湊，運行更加安全、可靠。為了使廢液充分燃燒，廢液在爐膛內的燃燒時間要足夠，以徹底消除廢液中膠質作為結合劑所起到的膠結作用。(2)燃盡室6 :燃盡室6內四周布置有Φ51 X 5mm，節(jié)距為IOOmm的膜式水冷壁，爐膛前水冷壁向后延伸構成燃盡室6的頂棚管，并與后水冷壁構成復雜循環(huán)回路。煙氣在燃盡室6內的停留時間要足夠長，因而燃盡室6要設計得比較高而大。燃盡室6下部設有灰斗及落灰管閥。(3)膜式對流受熱面根據酒精廢液煙氣灰量大且容易粘結堵塞的特點，在兩個上行煙道2內布置縱向沖刷的膜式對流受熱面，在兩個下行煙道3內布置橫向沖刷的膜式省煤器4，且膜式省煤器4不能全部布置在同一煙道內，否則下部的省煤器4積灰嚴重。據此我們只在每個下行煙道3內布置三組膜式省煤器4，膜式對流受熱面管子規(guī)格為Φ42Χ4，材料為耐酸鋼管，膜式省煤器4管子規(guī)格為Φ 32 X 4，材料為耐酸鋼管。本發(fā)明提供了一種糖蜜酒精廢液鍋爐，它采用流化床密相區(qū)、爐膛主燃區(qū)和爐膛出口燃燼室輔助燃燒區(qū)三級燃燒方式；采用單鍋筒橫置式布置，沒有上、下鍋筒間的對流管束；鍋爐由爐膛、燃燼室、一個上行煙道2、一個下行煙道3、再一個上行煙道2及一個下行煙道3組成；爐膛下部為重型爐墻結構，上部為膜式壁輕型爐墻結構；爐膛下部為流化床，流化床內不設埋管；燃燼室四周設膜式水冷壁；尾部對流煙道設膜式對流受熱面。本鍋爐結構簡單、緊湊，可長期連續(xù)運行，每小時燃煤(3200Kcal/Kg)消耗量小于400Kg，鍋爐產生的蒸汽可同時滿足廢液濃縮及酒精生產用汽，實現自身循環(huán)，爐內除灰率高達60%-70%，鍋爐燃燒后排出的全部爐灰可綜合利用，真正實現了零排放的目的。
權利要求
1.一種蜜糖酒精廢液鍋爐，用于對蜜糖酒精廢液的燃燒，其特征在于，包括 橫置式單爐筒，所述橫置式單爐筒的一端為流化床密相燃燒室(I)，所述流化床密相燃燒室(I)中設置有燃燒流化床，所述橫置式單爐筒的另一端為處理腔室，所述處理腔室中設置有煙道和省煤器(4)； 主燃燒爐膛(5)，所述主燃燒爐膛(5)設置于所述流化床密相燃燒室(I)的上端，并與所述流化床密相燃燒室(I)連通； 燃盡室(6)，所述燃盡室(6)設置于所述主燃燒爐膛(5)的一側，所述主燃燒爐膛(5)通過所述燃盡室(6)與所述處理腔室連通。
2.根據權利要求I所述的蜜糖酒精廢液鍋爐，其特征在于，所述燃燒流化床上的床料為惰性床料。
3.根據權利要求I所述的蜜糖酒精廢液鍋爐，其特征在于，所述處理腔室的上下兩端設置有上行煙道(2)和下行煙道(3)，兩個煙道之間通過爐墻形成S形的迂回通路，所述迂回通路中設置有省煤器(4)。
4.根據權利要求3所述的蜜糖酒精廢液鍋爐，其特征在于，所述迂回通路中設置有脈沖吹灰裝置(7)。
5.根據權利要求I至4任一項所述的蜜糖酒精廢液鍋爐，其特征在于，還包括水冷壁和對流受熱面裝置，所述水冷壁、所述對流受熱面裝置和所述省煤器(4)均為膜式結構。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蜜糖酒精廢液鍋爐，包括橫置式單爐筒，橫置式單爐筒的一端為流化床密相燃燒室，流化床密相燃燒室中設置有燃燒流化床，橫置式單爐筒的另一端為處理腔室，處理腔室中設置有煙道和省煤器；主燃燒爐膛，主燃燒爐膛設置于流化床密相燃燒室的上端，并與流化床密相燃燒室連通；燃盡室，燃盡室設置于主燃燒爐膛的一側，主燃燒爐膛通過燃盡室與處理腔室連通。采用流化床密相燃燒室、主燃燒爐膛和燃盡室三區(qū)燃燒的處理方式，不僅能夠使得蜜糖酒精廢液充分燃燒，還能夠增加灰塵的停留時間，進一步提高可燃物的利用率，降低污染和浪費。同時，由于蜜糖酒精廢液得到充分燃燒，其對設備的粘附作用降低，使得本發(fā)明能夠長期運行。
文檔編號F23G7/04GK102767834SQ20121027153
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權日2012年8月1日
發(fā)明者文茂林, 李穎, 梁北炎 申請人:廣西高普工業(yè)設備有限公司