專利名稱：鍋爐用無煙囪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:發(fā)明的鍋爐用無煙囪裝置，是屬于熱能動力設(shè)備中鍋爐的煙氣排放領(lǐng)域(或環(huán)保范圍)。
背景技術(shù)：
:在煤的清潔燃燒一書中說，我國是世界大氣污染最嚴重國家之一，隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，煤炭消費量將繼續(xù)增加，這將會使我國城市中的煙塵SO2等大氣污染狀況更加嚴重。在清華大學(xué)出版社的(以煤為主，多元化清潔能源戰(zhàn)略)書中，報導(dǎo)中國煤電比占82%，而中國一次能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占75%，水和核能只占不到7%，無論中國還是全世界，未來能源消費將進一步增加，電力消費有更大幅度增加。雖然科學(xué)發(fā)展到今天，國內(nèi)外各小、中、大鍋爐，尤其電廠鍋爐減少幅度是有限的，而這些鍋爐設(shè)備依然燃用化石能源，發(fā)電、生產(chǎn)、供熱，各別燃用植物或垃圾等。但都產(chǎn)生大量的煙氣，經(jīng)各自煙囪排到天空中，雖然有消煙除塵措施，還程度不同的污染環(huán)境，有的白天冒淡煙，夜晚應(yīng)濃煙滾滾，還嚴重惡化空氣質(zhì)量，影響人們的身體健康，而煙氣中的二氧化炭，不但污染空氣，還影響全球氣候變化。現(xiàn)各種鍋爐以各自不同的爐膛，燃用不同的燃料，但燃料燃燒產(chǎn)生煙氣排放(以下簡稱鍋爐煙氣排放)流程布局基本相同，繪以簡圖將進一步說明；某電廠鍋爐采用先進流化循環(huán)燃料燃燒方式產(chǎn)生的煙氣，流經(jīng)過熱器、燃盡室、對流管束、又經(jīng)省煤器、及空氣預(yù)熱氣，此處是鍋爐本體末端，又是排放鍋爐外的煙氣開始，熱效率高時，排放煙氣溫度應(yīng)在150度以下，流經(jīng)首到除塵器，及脫硝器，及雙層脫流器再被引風(fēng)機(10)抽吸送入煙囪排出(煙囪高度30 290米)。雖煙氣經(jīng)這一串的宏大的除塵處理系統(tǒng)，為達到環(huán)保要求，企業(yè)投入大量資金，把雙機除塵器改用三級除塵器，或還加一套濕式除塵器，并用多層脫硫器，使企業(yè)運行成本增力口，且有的企業(yè)虧損運行。但煙 依然排放出二氧化炭及灰塵，依然達不到一級環(huán)保指標，實現(xiàn)這一目標，現(xiàn)有鍋爐的煙氣排放流程布局，是解決不了重要因素。煙氣及煙氣中的微塵及漂塵，另有煙 更難徹底解決。現(xiàn)有鍋爐煙氣排放流程布局中，引風(fēng)機(10)是重擔(dān)難負，它不但配合前一串除塵系統(tǒng)各個設(shè)備各自要求，協(xié)助完成各自的任務(wù)，更得配合主機鍋爐正常運行及一些要求。同時還得克服它們自帶來的一串阻力，如離引風(fēng)機(10)近的設(shè)備獲得的風(fēng)速即強，而離遠一點的除塵器獲得的風(fēng)速、風(fēng)壓稍差，再到主機鍋爐獲得風(fēng)速更少，這影響鍋爐燃料燃燒燒盡，也減弱沖刷管束傳熱效果，降低了鍋爐節(jié)能減排；如果引風(fēng)機(10)稍降低風(fēng)速，或稍不正常，對它承接的前一串除塵系統(tǒng)及鍋爐產(chǎn)生一系列的問題，后果更加嚴重?，F(xiàn)唯一提高它的自身功率，且注有充足的抽吸能力。同時也增加了耗電，才能有能力配合以上各設(shè)備正常運行，才能克服這系統(tǒng)中各種重重阻力，才能順利的抽吸煙氣送入煙囪內(nèi)。但引風(fēng)機(10)提高了風(fēng)速、風(fēng)壓，又對除塵器等帶來的極大影響，降低了降塵效果，也就是煙塵加重，怎么辦？怎么解決減輕引風(fēng)機(10)的負擔(dān)。
然而，鍋爐排除煙氣溫度一般在155度，雖然經(jīng)除塵器內(nèi)部的反復(fù)過濾等，或經(jīng)幾次螺旋除塵方式，再經(jīng)雙層脫硫器，盡管都有重重坎坎的阻力，煙塵怎么沖出去，它最大的幫手是引風(fēng)機(10)，克服這些阻力，且抽吸煙氣硬送入煙囪內(nèi)，確排出煙塵滾滾，是因為此時煙氣溫度沒經(jīng)置換或者說煙氣溫度是下降較小，而煙氣塵依然伴隨著溫度而存在，且助長了煙氣塵升騰，大自然告訴我們熱氣上行，冷氣下行，有溫度的煙塵也是如此，沒有外力作用是很難下行的，熱塵有風(fēng)速飛跑向上，煙塵雖經(jīng)一串除塵器沉降，但依然一部分被強大的引風(fēng)機(10)抽吸，助長它的升騰，隨之抽出大量的煙塵，這引風(fēng)機(10)抽力增大，即吐出推力也相應(yīng)增大，送入煙園內(nèi)的煙氣風(fēng)速風(fēng)壓同樣增大，加速了煙塵的排放，而落在煙囪內(nèi)的煙塵更沒有停留時間，由于煙囪有自生抽力，煙囪越高抽力越大，加速煙氣的升空。據(jù)論證，煙 越高抽力越大，把煙氣或有害氣體引向高空，增大擴散半徑，避免局部污染過重。要處理煙氣，凈化煙氣，達到當(dāng)今環(huán)保要求，就得改革現(xiàn)有的鍋爐煙氣排放流程布局，還得減輕引風(fēng)機(10)的重擔(dān)，更得改進煙 ，或不用煙 設(shè)計新的處理煙氣設(shè)施
發(fā)明內(nèi)容
:如果把當(dāng)今鍋爐燃用燃料，即可提高它熱效率，達其節(jié)能減排，且又能把它排放的煙氣，以較少的投資建高效除塵系統(tǒng)(除塵器、脫硝器、脫硫器)，并減少機械耗電(引風(fēng)機、配電機等)，用科學(xué)有效的多方面處理煙氣，有一份煙氣轉(zhuǎn)移或成商品，另一部分經(jīng)處理凈化后的煙氣如同空氣一樣排入藍天中，實現(xiàn)鍋爐燃用能源，不影響地球溫度變化。實現(xiàn)這一目標，本發(fā)明的鍋爐用無煙囪裝置，它是把現(xiàn)有鍋爐燃用燃料燃燒產(chǎn)生煙氣排放流程布局進行了改革，且重新布局，即構(gòu)成了鍋爐用無煙 裝置。它特別之處不只是煙氣排放不用煙囪，另其特征是在鍋爐(I)末端前，新增設(shè)的降溫管排、用它降低排煙溫度，減少熱損失，提高鍋爐熱效率；另其特征是在鍋爐末端后新增設(shè)的引風(fēng)機(20)，能直接、恰當(dāng)、輕松抽吸鍋爐排放的煙氣，即吐出煙氣推入除塵器系統(tǒng)后，又被引風(fēng)機(10)抽吸，這引風(fēng)機一前一后，形成一推一拉，相互作用，改善、促進了除塵器除塵效果，如該引風(fēng)機(20)，它可以充分的配合鼓風(fēng)機提高鍋爐燃料燃燒燃盡所需的風(fēng)速、風(fēng)壓，有力的沖刷管束，強化管束傳熱，并能確保鍋爐穩(wěn)定、安全運行。新增設(shè)的降溫管排，是它的管外側(cè)走煙氣，管內(nèi)側(cè)走水，但管內(nèi)的水是重力自然循環(huán)，管內(nèi)呈常壓，該管排其特征是管，它的材質(zhì)采用薄白鋼管，壁厚0.3 1.2mm，耐磨、不怕腐蝕，該管排也可裝在空氣預(yù)熱器前面。在除塵系統(tǒng)中，利用降溫管排加石灰和脫硝劑等復(fù)合成降溫式脫硝脫硫器，它能降低煙氣溫度，又可以不用水，脫硝脫硫效果更好。新增設(shè)的引風(fēng)機(20)與現(xiàn)有引風(fēng)機(10)形成了一推一拉相互作用，并能降低現(xiàn)有引風(fēng)機(10)的抽力，同時相應(yīng)的降低它的風(fēng)速風(fēng)壓，大大減少電耗，更減輕了引風(fēng)機
(10)的重擔(dān)，改變了的原有的布局。引風(fēng)機(10)不用投資配大電機，也能克服各個設(shè)備重重坎坎的阻力，順利的抽吸煙氣。這兩臺引風(fēng)機的耗電量，可比用一臺引風(fēng)機(10)耗電量還小，重新布局使引風(fēng)機(10)抽吸煙氣降低了風(fēng)速風(fēng)壓，即它吐出的煙氣，也相應(yīng)的降低了風(fēng)速風(fēng)壓，為送入下一站處理煙氣創(chuàng)造了條件。這一站在現(xiàn)有的煙氣流程布局中應(yīng)是煙園，而新布局的這一站不是煙園，是特別的鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(樓)，也是新布局構(gòu)成中最突出的特征，是鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(樓)，或稱多功能排氣場(樓)，尤其煙氣進入該處理煙氣場(樓)地下間，又流通地上間或地上多間，而流通間的隔壁一側(cè)、或兩側(cè)有不同方式的處理煙氣間，有的間內(nèi)采用化學(xué)的分解、化合或采用物理性的吸附、冷凍、壓縮、轉(zhuǎn)液、收集、或加工成商品。在地下第一層放有石灰溶解殘硫等，煙氣流通間也有相同或不同的處理煙氣措施，另配有不同材料制作的過濾板及可控的霧化器。另有幾層間內(nèi)養(yǎng)植大量的花木，吸收殘余的二氧化碳，呼出氧氣。煙氣進入該處理煙氣場，首先進入地下間內(nèi)，即降溫、降速、降塵，一部分被收集、轉(zhuǎn)液或加工成商品，或被分解、化合成有益氣體，一部分流通奔上又經(jīng)多方面凈化，實現(xiàn)處理后的煙氣,如同空氣一樣排入天空中。


:圖1是現(xiàn)有鍋爐煙氣排放流程布局；圖2是鍋爐煙氣排放新布局，即構(gòu)成鍋爐用無煙囪裝置；圖3是8鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(樓)，正視圖；圖4是8鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(樓)，橫剖圖；圖5是8鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(樓)，府視圖；圖6是4鍋爐用無煙囪裝置的降溫管排、正視圖和側(cè)視圖；圖7是8'鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(樓)，正視圖、橫剖圖；以上各圖中:1、鍋爐；2、省煤器；3、預(yù)熱器；4、降溫管排；5、除塵器；6、脫硝器；7、脫硫器；7'、降溫式脫硝脫硫器；8、或8'鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(樓)；9、排氣場；10、現(xiàn)有引風(fēng)機；20、新增設(shè)引風(fēng)機；22、過濾擋板；23、通道；24、霧化器；26、煙囪；27、循環(huán)水箱；11、地下第I層；12、地下第2層；13 17地上第3層至第7層；18、煙氣總?cè)肟?；19、管道；28、煙氣總出口 ；29、煙氣分流間；—箭頭是指煙氣、水的流動方向或至目標。
具體實施方式
:下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明文作進一步說明。參照圖1:鍋爐(I)、一省煤器(2)、一預(yù)熱器(3)、一除塵器(5)、一脫硝器(6)、一脫硫器(7)、一引風(fēng)機(10)、一煙囪(26)。參照圖2:鍋爐(I)、一預(yù)熱器(3)、一新增設(shè)的降溫管排⑷、一新增設(shè)的引風(fēng)機
(20)、一除塵器(5)、一降溫式脫硝脫硫器含降溫管排(V )、一引風(fēng)機(10)、一處理煙氣場
(8)、或(8,)—通道(23)、一排氣場(9)。參照圖2:這是新布局即構(gòu)成鍋爐無煙囪裝置，其特征有降溫管排(4)，有它即能降低排煙溫度，又能提高鍋爐的效率。另有降溫式脫硝脫硫器(V )，它裝有降溫管排(4)，并加石灰和脫硝劑進行脫硝脫硫效果更好。還有新增加的引風(fēng)機(20)，不只是直接抽吸鍋
爐煙氣，而是充分的配合鼓風(fēng)機提高鍋爐_ ' 燃料燃盡所需的風(fēng)速、風(fēng)壓，有力的沖刷
管束，強化管束傳熱，更重要的是確保鍋爐穩(wěn)定，安全運行，并與現(xiàn)用引風(fēng)機(10)形成一推一拉，相互作用，促進和改善了除塵器除塵效果。同時，減輕了引風(fēng)機(10)的負擔(dān)，更有特征是，處理煙氣場⑶和排氣場(9)，排氣場(9)的位置也應(yīng)采用該場(8)，組成對稱兩者同時進行，在通道(23)處把煙氣排入空中，也可以兩者輪流使用。排氣場(9)它是鋼架結(jié)構(gòu)，周向蒙布圍墻，但有一側(cè)是透明的，下部敝開，場內(nèi)掛滿了花木。參照圖3、圖5:地下第I層(11)至第7層(17)中間的間，是煙氣流通間，各層都有過濾板(22)、霧化器(24)，另在第5層(15) 第7層17層間內(nèi)還有大量花木和調(diào)溫器，而地下第I層(11)至第4層(14)它隔壁左右側(cè)均有用于處理煙氣間。地下第I層(11)中間的間是煙氣沉降間，地面有坡度的沉積池，有化學(xué)性如石灰等，或物理性處理物如過濾板等。在它的隔壁左間內(nèi)有泥楽■栗，回收殘硫液和灰楽■，或收集設(shè)施。另在它的隔壁右間內(nèi)有吸附、壓縮、轉(zhuǎn)液，在地下第2層(12)和第3層(13)隔壁兩側(cè)間分別有分解、化合、吸附、壓縮、收集、或加工成商品?！さ?層(14)隔壁左側(cè)是化驗、試驗、電腦控制系統(tǒng)間，在它的隔壁右側(cè)是維護、議事、及休息間；第3層(13)有煙氣總?cè)肟?18)，煙氣總出口(28)設(shè)在第5 層(15)。參照圖4:是第I層煙氣入口(11')、出口(11〃)，第2層(12)至第14層它們向上的出口是(12' )、(13' )、(14');第7層煙氣入口(17')、出口(17〃)；此層有循環(huán)水箱(27);第6層是向下流動出口(16');第5層設(shè)有煙氣總出口(28);而過濾擋板(22)、在第5層以下流通間設(shè)有多道。參照圖4:引風(fēng)機(10)吐出煙氣經(jīng)管道(19)、進入口(18)，推入地下第I層(11)、中間的間，被該間內(nèi)化學(xué)、物理的等物的處理，又折上第2層(12)、第3層(13)、第4層(14)，在第4層直奔第7層(17)，而在此層往下進入第6層和第5層，經(jīng)第5層的煙氣總出口(28)，過通道(23)進入排氣場(9)排入天空中，這是煙氣進該場(8)流經(jīng)路線。參照圖6:左圖、右圖、降溫管排⑷的聯(lián)箱，連接數(shù)根降溫管(4')，管(4')外側(cè)是煙氣按箭頭方向流動，而管(4')內(nèi)有水，呈常壓，按箭頭方向流動，降溫管排(4)其特征是管(4')，它采用的材質(zhì)是薄白鋼管，壁厚是0.3 1.2mm，此管排應(yīng)用在脫硝脫硫器內(nèi)。參照圖7:兩視圖是鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(8')，其特征兩側(cè)對稱的多方面處理煙氣綜合場(8')或是多方面處理煙氣綜合樓(8')，尤其是地下間通地上多間，它與處理煙氣場(8)雖是建筑格式不同，但其各間內(nèi)設(shè)施、處理方法是一樣的，其作用功能也是一樣的，投建時可任選。參照圖7:左、右圖，地下第I層(11)中間的間(29)分左、右兩側(cè)對稱、對等相同的格式，左、右側(cè)間內(nèi)設(shè)施相同，地下第一層(11)至7層(17)都是煙氣流通間，間內(nèi)有過濾板
(22)、霧化器(24)，在第5層(15)至第7層(17)間內(nèi)，還有大量花木置換殘余二氧化碳。另在地下第I層(11)至第4層(14)隔壁一側(cè)均是用于處理煙氣間。參照圖7，左、右圖，引風(fēng)機(10)吐出的煙氣經(jīng)管道(19)和入口(18)，送入以下第I層(11)中間的間(29)，由此分流到隔壁左、右兩側(cè)間內(nèi)，再折上流經(jīng)第2層(12)至第7層(17)，在此層折下第6層，經(jīng)設(shè)在第6層總出口(28)排入天空中。參照圖3、圖4、圖7，鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(8)或(8')，其特征是多方面處理煙氣綜合場，或是多方面處理煙氣綜合樓，或稱多功能排氣場(樓)，簡稱處理煙氣場(8)、(8')，或簡稱該場(8)、(8')，在本文中常用。尤其是地下間通地上間或地上多間，而流通間的隔壁一側(cè)、或兩側(cè)分別有不同方式的處理煙氣間，有的間內(nèi)采用化學(xué)的分解、化合，或采用吸附、壓縮、轉(zhuǎn)液、收集或加工成商品。在地下第一層放有石灰溶解殘硫等，煙氣流通間也有相同或不同的處理煙氣措施，另配有不同材料制作的過濾板及吸附，和可控的霧化器。另有幾層間內(nèi)養(yǎng)植大量的花木，吸收殘余的二氧化碳，呼出氧氣。煙氣進入該處理煙氣場，首先進入地下間內(nèi)，即降溫、降速、降塵，一部分被收集、轉(zhuǎn)液或加工成商品，或被分解、化合成有益氣體，一部分流通奔上又經(jīng)多方面凈化，實現(xiàn)處理后的煙氣,如同空氣一樣排入天空中。它的建筑結(jié)構(gòu)有不同的形狀和格式如對稱的處理煙氣場(8')，建成可采用鋼筋水泥磚，地下第I層(11)的地面有坡向積灰池，即有防腐蝕材料砌成，地下中間的間左右兩側(cè)墻采用厚玻璃，便于觀察煙氣狀況，在地上建筑也可采用耐腐蝕輕型鋼框架結(jié)構(gòu)，結(jié)合厚玻璃或耐溫塑料玻璃構(gòu)成。而建設(shè)該處理煙氣場(8)、或(8')，其占地面積、容積多少及高低，根據(jù)鍋爐蒸發(fā)量，或燃煤量而設(shè)計投建的，如發(fā)電鍋爐蒸發(fā)量每1000噸/小時，此建煙 高度規(guī)定在180 210米，當(dāng)建設(shè)處理煙氣場(8)、或(8')，也得計算相應(yīng)的占地面積、煙氣處理空間，和適當(dāng)?shù)母叨?，投建的處理煙氣場預(yù)計比建此高大煙園，可節(jié)投資省40 %。
權(quán)利要求
1.鍋爐用無煙囪裝置的構(gòu)成，其特征有降溫和排(4)，和降溫式脫硝硫器(7')，也有新增設(shè)引風(fēng)機(20)，確保鍋爐穩(wěn)定、安全運行，與現(xiàn)有引風(fēng)機(10)形成了一推一拉、相互作用，還有鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(8)、或(8')。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐用無煙囪裝置的構(gòu)成:其特征是降溫和排(4)，尤其是管(4')，它采用的材質(zhì)是薄白鋼管，壁厚0.3-1.2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐用無煙囪裝置的構(gòu)成:其特征是降溫式脫硝脫硫器(Th該器內(nèi)采用了降溫管排(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐用無煙囪裝置的構(gòu)成:其特征是鍋爐用無煙囪裝置的處理煙氣場(8)、或(8')，它是多方面處理煙氣綜合場(8)，或是多方面處理煙氣綜合樓(8)。或稱多功能排氣場或樓(8)，或建筑結(jié)構(gòu)形狀或格式不同，如兩側(cè)對稱的多方面處理煙氣綜合場(8')，它們尤其是地下間流通地上間或地上多間，而流通間的隔壁一側(cè)或兩側(cè)均是用于處理煙氣間，間內(nèi)分別采用化解、化合吸附、壓縮、轉(zhuǎn)液、收集、或加工成商品，而流通間內(nèi)有過濾板、霧化器和大量的花木處理凈化煙氣。
該鍋爐用無煙囪裝置的處理場(8)或(8')，建成可采用鋼筋水泥磚，或地上采用防腐輕型鋼框架，結(jié)合厚玻璃，或用耐溫塑料玻璃構(gòu)成，地下流通間的左右兩側(cè)墻可采用厚玻璃，或防腐材料砌筑，包括地面。
全文摘要
本提供的鍋爐用無煙囪裝置，它包括改革現(xiàn)有的鍋爐煙氣排放流程，在鍋爐末端新增設(shè)引風(fēng)機(20)，即直接抽吸鍋爐煙氣，又可充分配合鼓風(fēng)機使鍋爐燒燃燃料燃盡，及沖刷管束強化傳熱所需要的風(fēng)速，還能確保鍋爐穩(wěn)定、安全運行，并與現(xiàn)用引風(fēng)機(10)形成一推一拉，相互作用，改善、促進除塵器除塵效果，從而減輕了引風(fēng)機(10)重擔(dān)，且減少電耗，另配有降溫式脫銷脫硫器。鍋爐用無煙囪裝置，煙氣排放不用煙囪，它其中有獨特的多方面處理煙氣綜合場，場內(nèi)間分別采用分解、化合、轉(zhuǎn)液、吸附、壓縮、收集或加工成商品，尤其是煙氣進入該場地下間，降溫、降速、降塵，再流通地上多間的過濾板，霧化器凈化，還經(jīng)大量花木置換后，煙氣如同空氣一樣排入天空中。
文檔編號F23J15/02GK103148494SQ201210327590
公開日2013年6月12日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者于海濤 申請人:于海濤