專利名稱：清潔燃燒粉體燃料的中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱力生產(chǎn)領(lǐng)域的節(jié)能減排技術(shù)，特別是涉及一種清潔燃燒粉體燃料的中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在未來相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)，眾多需要用熱用汽的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域如化工、造紙、紡織、輕工食品等行業(yè)，燃煤工業(yè)鍋爐仍將是生產(chǎn)提供熱量和蒸汽的主導(dǎo)產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國有約50萬臺35t/h以下小型燃煤工業(yè)鍋爐，在化工、造紙、印染、輕工食品等行業(yè)有著廣泛 的應(yīng)用。然而，我國中小型燃煤工業(yè)鍋爐普遍存在有燃燒效率低，污染物排放高等問題。目前我國燃煤工業(yè)鍋爐平均運(yùn)行熱效率僅有65%左右，比國際先進(jìn)水平低15 20個(gè)百分點(diǎn)，其原因主要有兩點(diǎn)一是由于工業(yè)鍋爐一般都針對某具體煤種而設(shè)計(jì)，而我國的企業(yè)在實(shí)際運(yùn)行中基本存在有煤種多變等問題。二是鍋爐系統(tǒng)的自動化程度和運(yùn)行管理水平較低。另外，中小型燃煤工業(yè)鍋爐在燃燒污染物的排放控制方面包括脫硫、脫硝和除塵等也存在有一些問題，如，傳統(tǒng)的小型鍋爐一般采用水膜除塵，這需要消耗大量工業(yè)用水，同時(shí)存在有二次污染和粉塵無法回收利用等問題。而我國目前在投運(yùn)使用的中小型工業(yè)鍋爐大多沒有安裝脫硫脫硝設(shè)備，隨著國家對環(huán)境問題的日益重視，目前已有一些企業(yè)逐漸采用干法、半干法或濕法脫硫工藝進(jìn)行煙氣脫硫，其中濕法煙氣脫硫技術(shù)以其脫硫效率高、適應(yīng)范圍廣、鈣硫比低、技術(shù)成熟、副產(chǎn)物石膏可回收利用等優(yōu)點(diǎn)而被較多地采用，但也存在有投入聞、設(shè)備復(fù)雜、體積大、運(yùn)行費(fèi)用聞等缺點(diǎn)。因此，改變傳統(tǒng)的工業(yè)鍋爐燃燒理念，通過技術(shù)集成(降低粉體顆粒粒徑，增加顆粒比表面積，提高顆粒的反應(yīng)性進(jìn)而提高其燃燒速度，達(dá)到提高燃燒效率的效果；采用雙燃燒器以保證鍋爐低負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行穩(wěn)定性；采用氣動乳化技術(shù)保證煙氣處理裝置的結(jié)構(gòu)緊湊和高效脫硫；等)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)開發(fā)一款針對清潔燃燒粉體燃料的中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)，以提高中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的燃燒效率，減少其燃燒污染物排放，對提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益具有重要意義，必將具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種燃燒效率高、污染物排放符合國家日益嚴(yán)格環(huán)保要求的清潔燃燒粉體燃料的中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型是一種清潔燃燒粉體燃料的中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)，它包括燃料給料裝置、鍋爐燃燒裝置、尾部煙道熱力回收裝置、煙氣脫硫、脫硝及除塵裝置；及輔助檢測控制裝置等。所述的燃料給料裝置包括粉體燃料倉、螺旋卸料閥、中間粉倉、螺旋給料機(jī)、一次風(fēng)機(jī)；所述粉體燃料倉進(jìn)口連接室外供煤裝置，出口連接所述螺旋卸料閥，所述中間粉倉進(jìn)口連接所述螺旋卸料閥，出口連接所述螺旋給料機(jī)進(jìn)口 ；所述螺旋給料機(jī)出口連接一次風(fēng)機(jī)；所述的粉體燃料倉和中間粉倉加裝有超聲波振蕩器和機(jī)械振蕩器；所述的鍋爐燃燒裝置包括二次風(fēng)機(jī)、雙燃燒器、爐膛，水冷壁；所述的雙燃燒器和水冷壁設(shè)置在爐膛內(nèi)，燃燒器的進(jìn)風(fēng)口連接送風(fēng)管的出口和二次風(fēng)機(jī)的出口。所述的尾部煙道熱力回收裝置包括省煤器、空氣預(yù)熱器；所述省煤器入口連接在爐膛尾部的煙氣出口，出口連接空氣預(yù)熱器；所述的煙氣脫硫、脫硝及除塵裝置包括布袋除塵器、氣動乳化脫硫裝置、選擇性催化還原(SCR)脫硝裝置、引風(fēng)機(jī)、煙囪；所述布袋除塵器進(jìn)口連接所述的空氣預(yù)熱器出口，其上的排氣口和排風(fēng)口分別連接選擇性催化還原脫硝裝置的進(jìn)口和排灰管，選擇性催化還原脫硝裝置出口連接所述氣動乳化脫硫裝置的進(jìn)口，氣動乳化脫硫裝置的出口連接所述的弓I風(fēng)機(jī)進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)出口連接通向室外的煙囪。采用上述方案后，本實(shí)用新型具有以下幾大特點(diǎn)一、輸粉系統(tǒng)采用超聲震蕩和機(jī)械震蕩技術(shù)，可以防止粉體結(jié)塊，保證超細(xì)粉體輸送的連續(xù)和穩(wěn)定。二、燃燒系統(tǒng)采用了雙燃燒器、雙回程煙道布置。采用雙燃燒器有利于增強(qiáng)流場擾動，延長細(xì)小可燃物顆粒在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，可強(qiáng)化燃燒，提高可燃物顆粒的燃燼率，同時(shí)也有利于保證了鍋爐在較低負(fù)荷時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)負(fù)荷低至35%時(shí)，鍋爐仍能正常運(yùn)行；而雙回程煙道布置則使得鍋爐燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。三、為保證順利點(diǎn)火和有較高的燃燒效率，本裝置針對于燃燒熱值在5000kcal/kg以上的粉體燃料；燃料的揮發(fā)份應(yīng)大于20%。四、脫硝裝置采用選擇性催化還原技術(shù)；脫硫系統(tǒng)采用氣動乳化脫硫工藝，吸收液采用一定濃度的消石灰水(也可使用堿性工業(yè)廢水)；采用布袋除塵，可實(shí)現(xiàn)煙塵的清潔排放。五、本裝置實(shí)現(xiàn)全自動操控，有利于提高運(yùn)行效率，降低運(yùn)行費(fèi)用。通過上述工藝及結(jié)構(gòu)上的實(shí)用新型設(shè)計(jì)，使得本實(shí)用新型具有鍋爐系統(tǒng)緊湊、占地面積少、運(yùn)行穩(wěn)定、能源利用率高、污染物排放低等特點(diǎn)。當(dāng)粉體燃料的熱值在5500kcal/kg以上時(shí)，其燃燼率可達(dá)98%以上，煙氣中二氧化硫排放濃度小于50mg/m3，氮氧化物排放濃度小于300mg/m3、煙塵排放濃度小于50mg/m3,遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖I是本實(shí)用新型的裝置平面。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型是一種清潔燃燒粉體燃料的中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)，它由燃料給料裝置I、鍋爐燃燒裝置2、尾部煙道熱力回收裝置3、煙氣脫硫、脫硝及除塵裝置4及各種輔助檢測控制裝置五部分組成。所述的燃料給料裝置I由粉體燃料倉11、螺旋卸料閥12、中間粉料倉13、螺旋給料機(jī)14、一次風(fēng)機(jī)15及相應(yīng)管道等組成。所述粉體燃料倉11進(jìn)口連接室外燃料供給裝置，其出口連接螺旋卸料閥12 ;所述中間粉料倉13進(jìn)口連接螺旋卸料閥12，出口連接所述螺旋給料機(jī)14。所述的粉體燃料倉11和中間粉倉13加裝有超聲波振蕩器16和機(jī)械振蕩器17。所述螺旋給料機(jī)14出口連接一傾斜的落料管，在所述螺旋給料機(jī)14的下方設(shè)置一送風(fēng)管，所述送風(fēng)管的進(jìn)口連接一次風(fēng)機(jī)15，所述送風(fēng)管的出口呈圓弧形傾斜，所述落料管呈切向連接所述送風(fēng)管。當(dāng)螺旋卸料閥12開啟時(shí)，粉體燃料倉11中的粉體流入中間粉料倉13，然后經(jīng)螺旋給料機(jī)14輸送，與一次風(fēng)混合進(jìn)入鍋爐燃燒。所述的鍋爐燃燒裝置2由二次風(fēng)機(jī)21、燃燒器22-1、燃燒器22_2、爐膛23、水冷壁24及相應(yīng)管道組成。所述的燃燒器22-1、燃燒器22-2和水冷壁24皆設(shè)置在爐膛23內(nèi)，燃燒器22-1和燃燒器22-2的進(jìn)風(fēng)口連接二次風(fēng)機(jī)22的出口和送風(fēng)管出口。一次風(fēng)將粉體送入爐膛23，二次風(fēng)在粉體氣流著火后混入，供給粉體燃料燃盡所需的氧量，保證其完全燃燒，燃燒產(chǎn)物以輻射為主、對流為輔的傳熱方式將熱量傳遞給水冷壁24內(nèi)的工質(zhì)。所述的尾部煙道熱力回收裝置3由省煤器31、空氣預(yù)熱器32及相應(yīng)管道組成。所述省煤器31入口連接在所述爐膛23尾部的煙氣出口，其出口連接空氣預(yù)熱器。所述的煙氣脫硫、脫硝及除塵裝置4由布袋除塵器41、選擇性催化還原脫硝裝置與氣動乳化脫硫裝置42、引風(fēng)機(jī)(圖中未示)、煙囪44及相應(yīng)管道組成。所述布袋除塵器41進(jìn)口連接所述的空氣預(yù)熱器出口，其上的排氣口和排風(fēng)口分別連接選擇性催化還原脫硝裝置及氣動乳化脫硫裝置42的進(jìn)口和排灰管，氣動乳化脫硫裝置42出口連接所述引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)出口連接通向室外的煙囪。所述的氣動乳化脫硫裝置42的吸收液采用消石灰水(或堿性工業(yè)廢水)。本實(shí)用新型的工作原理當(dāng)螺旋卸料閥12開啟時(shí)，粉體燃料倉11中的粉體進(jìn)入中間粉倉13(超聲波振蕩器16和機(jī)械振蕩器17保證超細(xì)粉體輸送的連續(xù)穩(wěn)定)，再經(jīng)過螺旋給料機(jī)14的輸送，由一次風(fēng)送入爐膛23進(jìn)行燃燒，在燃燒后期送入適量的二次風(fēng)。其中，一次風(fēng)輸送粉體燃料進(jìn)入爐膛23，并提供粉體燃料著火階段中揮發(fā)分燃燒所需氧量，二次風(fēng)在粉體氣流著火后混入，供給粉體燃料燃盡所需氧量，保證其燃燒，燃燒產(chǎn)物(主要是煙氣)以輻射為主、對流為輔的傳熱方式將熱量傳遞給水冷壁內(nèi)的工質(zhì)。燃燒生成的中低溫?zé)煔饬鹘?jīng)布置在鍋爐中的省煤器31、空氣預(yù)熱器32時(shí)，煙氣中的熱量被吸收，排煙溫度降低，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。省煤器31的采用，提高了進(jìn)入爐筒的水溫減少了鍋筒壁與給水之間的溫差，從而使鍋筒熱應(yīng)力降低，提高鍋筒壽命?？諝忸A(yù)熱器32利用煙氣余熱加熱燃燒所需的空氣，強(qiáng)化了著火和燃燒過程。溫度降低的煙氣由布袋除塵器41進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，經(jīng)過灰斗時(shí)，部分大顆粒粉塵受慣性力和重力作用被分離出來，直接落入灰斗底部，通過灰斗后，進(jìn)入中箱體的濾袋過濾區(qū)，飛灰被阻留在濾袋外表面，凈化后的煙氣經(jīng)濾袋口進(jìn)入上箱體，再由出風(fēng)口排出。除塵后的煙氣再流經(jīng)選擇性催化還原脫硝裝置及氣動乳化脫硫裝置42進(jìn)行脫硫脫硝，由于乳化液中液粒的比表面積比水膜除塵、噴淋除塵等方法大數(shù)倍至數(shù)十倍，因此，單位液量補(bǔ)集和吸收的有害物質(zhì)的效率將顯著增大，脫硫反應(yīng)速度快、效率高、吸收液利用率高。最后，煙氣由引風(fēng)機(jī)43抽入煙園44排入大氣。
權(quán)利要求1.一種清潔燃燒粉體燃料的中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)，其特征在于它包括燃料給料裝置、鍋爐燃燒裝置、尾部煙道熱力回收裝置、煙氣脫硫、脫硝及除塵裝置； 所述的燃料給料裝置包括粉體燃料倉、螺旋卸料閥、中間粉倉、螺旋給料機(jī)、一次風(fēng)機(jī)；所述粉體燃料倉進(jìn)口連接室外供煤裝置，出口連接所述螺旋卸料閥，所述中間粉倉進(jìn)口連接所述螺旋卸料閥，出口連接所述螺旋給料機(jī)進(jìn)口 ；所述螺旋給料機(jī)出口連接一次風(fēng)機(jī)；所述的粉體燃料倉和中間粉倉加裝有超聲波振蕩器和機(jī)械振蕩器； 所述的鍋爐燃燒裝置包括二次風(fēng)機(jī)、雙燃燒器、爐膛，水冷壁；所述的雙燃燒器和水冷壁設(shè)置在爐膛內(nèi)，燃燒器的進(jìn)風(fēng)口連接送風(fēng)管的出口和二次風(fēng)機(jī)的出口 ； 所述的尾部煙道熱力回收裝置包括省煤器、空氣預(yù)熱器；所述省煤器入口連接在爐膛尾部的煙氣出口，出口連接空氣預(yù)熱器； 所述的煙氣脫硫、脫硝及除塵裝置包括布袋除塵器、氣動乳化脫硫裝置、選擇性催化還原(SCR)脫硝裝置、引風(fēng)機(jī)、煙囪；所述布袋除塵器進(jìn)口連接所述的空氣預(yù)熱器出口，其上的排氣口和排風(fēng)口分別連接氣動乳化脫硫裝置的進(jìn)口和排灰管，氣動乳化脫硫裝置出口連接所述弓I風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)出口連接通向室外的煙囪。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種清潔燃燒粉體燃料的中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)，它包括燃料給料裝置、鍋爐燃燒裝置、尾部煙道熱力回收裝置、煙氣脫硫、脫硝及除塵裝置。所述的燃料給料裝置、鍋爐燃燒裝置、尾部煙道熱力回收裝置、煙氣脫硫、脫硝及除塵裝置依次連接。由于本實(shí)用新型的燃燒裝置采用了雙燃燒器設(shè)備和雙回程煙道布置，保證了鍋爐在負(fù)荷低至35％時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行和鍋爐結(jié)構(gòu)的緊湊；本實(shí)用新型的尾部煙道采用選擇性催化還原脫硝技術(shù)、氣動乳化脫硫技術(shù)、和布袋除塵技術(shù)，可達(dá)到理想的脫硫脫硝和除塵效果。故本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、操作方便、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，燃燒效率高達(dá)98％以上，污染物排放遠(yuǎn)低于國家控制標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號F23J15/00GK202561728SQ20122018701
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者張榕杰 申請人:福建永恒能源管理有限公司