一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置制造方法
【專利摘要】一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置，適用于循環(huán)流化床鍋爐飛灰回收氧化鈣和制備消石灰。該裝置主要由飛灰進(jìn)料系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、引風(fēng)系統(tǒng)、廢灰回收儲倉和消石灰儲倉組成。分離系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器、流化分離器。消化系統(tǒng)包括蒸汽流化床、旋風(fēng)分離器和布袋除塵器。含鈣飛灰經(jīng)分離系統(tǒng)分離后，氧化鈣含量較高的飛灰將進(jìn)入蒸汽流化床,在過熱蒸汽作用下再次呈流態(tài)化，氧化鈣與蒸汽發(fā)生消化反應(yīng)形成氫氧化鈣并進(jìn)入旋風(fēng)分離器。未完全被消化的氧化鈣及其它灰份經(jīng)旋風(fēng)分離器底部返回流化床再次消化,直至飛灰中大部分的氧化鈣被消化成氫氧化鈣為止。氫氧化鈣含量高的產(chǎn)品最后分別由蒸汽流化床出料口和布袋除塵器出料口進(jìn)入消石灰儲倉。
【專利說明】一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置，適用于在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用，加強(qiáng)其飛灰中氧化鈣的利用和激活，而達(dá)到更好的脫硫經(jīng)濟(jì)效果。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是一種有效潔凈煤燃燒技術(shù)，具有煤種適應(yīng)性廣，燃燒效率高，有害氣體排放量少等優(yōu)點，在日益嚴(yán)峻的能源缺乏和環(huán)保要求下，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，在我國得到了廣泛應(yīng)用。近年來，我國在循環(huán)流化床灰渣的基礎(chǔ)研究和新的開發(fā)應(yīng)用方面取得了較大進(jìn)展，既有經(jīng)濟(jì)利益，又對環(huán)境保護(hù)和工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實和長遠(yuǎn)意義，因此，了解灰渣的特性，研發(fā)新的利用途徑非常重要。
[0003]循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)爐內(nèi)投入石灰石脫硫工藝后，飛灰含有大量未能充分反應(yīng)的氧化鈣。爐內(nèi)脫硫是以石灰石為吸收劑，在830°C~900°C床溫下，石灰石在爐膛內(nèi)受高溫煅燒分解為氧化鈣和二氧化碳，變成具有多孔結(jié)構(gòu)的氧化鈣顆粒；煙氣中的二氧化硫與氧化鈣接觸后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鈣。但硫酸鈣的形成將堵塞氧化鈣內(nèi)的毛孔，使二氧化硫氣體分子不能繼續(xù)深入到多孔結(jié)構(gòu)的氧化鈣顆粒內(nèi)部與氧化鈣反應(yīng)，因而大大的降低氧化鈣的活性。一半以上的氧化鈣在脫硫反應(yīng)中不能夠被完全利用。在一般的流化床鍋爐，石灰石的投放量一般需要達(dá)到鈣硫比為2.0-2.4之間，而大部分未完全反應(yīng)的氧化鈣將隨煙氣中的飛灰被排放掉，另外，循環(huán)流化床在實際運行過程中循環(huán)倍率、燃燒溫度、流化風(fēng)速及石灰石粒度和性質(zhì)等因素也會對氧化鈣的反應(yīng)效率產(chǎn)生影響，使氧化鈣不能全部參與反應(yīng)。因此，循環(huán)流化床飛灰和爐渣中氧化鈣的含量均較高。
[0004]為了使循環(huán)流化床鍋爐的飛灰內(nèi)的氧化鈣能得到更好的活性和利用，并提高脫硫效率，目前研發(fā)了幾種技術(shù)提高飛灰的再脫硫能力:
回燃技術(shù):采用該技術(shù)將收集到的循環(huán)流化床脫硫飛灰與煤摻混送回鍋爐，使飛灰燃盡，提高飛灰中所含脫硫劑的利用率或降低脫硫劑的加入量，但該技術(shù)因飛灰顆粒的平均直徑小，氧化鈣活性低，分離器的撲捉能力不足以使這樣的顆粒參與循環(huán)，飛灰停留時間少，因此回燃效果和脫硫效果不明顯。
[0005]壓片或造粒技術(shù):該技術(shù)將飛灰的細(xì)小顆粒壓成片狀或用造粒法將飛灰制成顆粒狀，送回流化床參與脫硫和燃燒，飛灰通過壓片或造粒，單位體積重量增加，在流化床中的停留時間增加，燃盡率和脫硫率也大大提高，缺點是該工藝需要增加額外的設(shè)備和動力，很難和鍋爐一體化，也不能連續(xù)生產(chǎn)，因此再利用費用高。
[0006]水活化再循環(huán)利用技術(shù):該技術(shù)用于提高活性氧化鈣的利用率和再循環(huán)脫硫率。飛灰中氧化鈣含量高，但是活性氧化鈣的量不高，用水與粉煤灰在一定溫度下反應(yīng)，氧化鈣活化為氫氧化鈣，使飛灰的孔結(jié)構(gòu)和比表面積大大改善，而且大部分未參與脫硫的氧化鈣因活化反應(yīng)脫離硫酸鈣的覆蓋暴露出來，增加了與二氧化硫接觸的機(jī)會，活化后的飛灰再循環(huán)使用，能大大提高脫硫能力。研究表明，飛灰活化程度除了與其化學(xué)組成有關(guān)外，與水化條件關(guān)系密切，一般水化時間越長，水活化溫度越高，飛灰的活化程度越大，飛灰再脫硫的能力越強(qiáng)，但該技術(shù)的缺點是飛灰活化時間若太長，水化工藝與鍋爐系統(tǒng)的連接性就很
難掌握。
[0007]此外，目前成熟的消石灰器對氧化鈣的純度要求高，一旦氧化鈣純度發(fā)生變化，消石灰器無法保證消化的效果。而流化床鍋爐的飛灰其氧化鈣的濃度連續(xù)不斷變化，通過分離后的氧化鈣純度也會不斷變化，難于用目前成熟的消石灰器進(jìn)行消化反應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，回收循環(huán)流化床脫硫飛灰中氧化鈣再次利用，本發(fā)明提供了一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置，該分離消化一體裝置將來自鍋爐系統(tǒng)除塵器的飛灰依次在分離系統(tǒng)內(nèi)有選擇性的被分離出氧化鈣含量較高的灰分，并在消化系統(tǒng)的蒸汽流化床內(nèi)將氧化鈣消化而轉(zhuǎn)變成氫氧化鈣，激活其脫硫能力。蒸汽流化床能使氧化鈣與蒸汽充分的接觸，達(dá)到最佳的消化效果。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置，它包括飛灰進(jìn)料系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、引風(fēng)系統(tǒng)，它還包括消化系統(tǒng)、廢灰回收儲倉和消石灰儲倉，所述分離系統(tǒng)包括第一旋風(fēng)分離器和流化分離器；所述消化系統(tǒng)包括蒸汽流化床、第二旋風(fēng)分離器和布袋除塵器；所述第一旋風(fēng)分離器與飛灰進(jìn)料系統(tǒng)連接，第一旋風(fēng)分離器的上輸送管道與消化系統(tǒng)的蒸汽流化床上部連接，而第一旋風(fēng)分離器下方出料口通過給料機(jī)連接流化分離器；所述流化分離器頂部出口與消化系統(tǒng)的蒸汽流化床相連接，其底部設(shè)有空氣聯(lián)箱，空氣連箱上設(shè)有分離器布風(fēng)板，流化分離器底部的一端設(shè)有出料口，出料口經(jīng)螺旋給料機(jī)連接廢灰回收儲倉；在所述消化系統(tǒng)內(nèi)，蒸汽流化床、第二旋風(fēng)分離器及其所在的回料區(qū)域是由弧度隔板分隔；蒸汽流化床底部設(shè)蒸汽聯(lián)箱，蒸汽聯(lián)箱上設(shè)有流化床布風(fēng)板，蒸汽流化床底部出料口通過出料管道與消石灰儲倉連接；所述回料區(qū)域頂部設(shè)有一個或多個第二旋風(fēng)分離器，蒸汽流化床頂部設(shè)分流板分別與第二旋風(fēng)分離器的入口連接，回料區(qū)域出口下方設(shè)有擋板，第二旋風(fēng)分離器的上輸送管道與布袋除塵器連接；所述布袋除塵器底部的輸送管道分成兩路并通過雙向開關(guān)擋板控制進(jìn)入各路的飛灰量，一路管道與設(shè)置給料機(jī)的消石灰儲倉連接，另一路管道與蒸汽流化床連接，布袋除塵器頂部通過輸氣管道與引風(fēng)機(jī)連接。
[0010]所述空氣聯(lián)箱中的流動介質(zhì)為空氣，空氣以一定壓力通過分離器布風(fēng)板使飛灰呈流態(tài)化。
[0011]所述蒸汽聯(lián)箱中的流動介質(zhì)為過熱蒸汽，過熱蒸汽的溫度和壓力將根據(jù)進(jìn)入消化系統(tǒng)的飛灰流量和蒸汽流化床的溫度進(jìn)行調(diào)整，蒸汽聯(lián)箱中的過熱蒸汽以一定壓力通過流化床布風(fēng)板使飛灰呈流態(tài)化
所述布袋除塵器的返料輸送管道與蒸汽流化床的連接處位于擋板的上方。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:該分離消化一體裝置使來自循環(huán)流化床鍋爐除塵系統(tǒng)的含鈣飛灰得以再回收，再激活。當(dāng)與流化床鍋爐配合運行時，能更有效增加脫硫效率，減少運行成本。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，投資較少，運行管理簡便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置的工作系統(tǒng)圖。
[0014]圖2是圖1的A-A視圖。[0015]圖中:1、飛灰進(jìn)料系統(tǒng)，I1、分離系統(tǒng)，II1、消化系統(tǒng)，IV、引風(fēng)系統(tǒng)，V、廢灰回收儲倉，V1、消石灰儲倉，1、第一旋風(fēng)分離器，la、中心筒，lb、上輸送管道，2、給料機(jī)，3、流化分離器，3a、空氣聯(lián)箱,3b、分離器布風(fēng)板,3c、出料口，4、螺旋給料機(jī),5、輸送管道，6、蒸汽流化床，6a、蒸汽聯(lián)箱，6b、流化床布風(fēng)板，6c、分流板，7、弧形隔板，8、第二旋風(fēng)分離器，8a、中心筒，Sb、上輸送管道，9、回料區(qū)域，10、擋板，11、出料管道，12、布袋除塵器，12a、下輸送管道，12b、返料輸送管道，13、輸氣管道，14、引風(fēng)機(jī)，15、雙向開關(guān)擋板，16、給料機(jī)。
【具體實施方式】
[0016]圖1、2示出了一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置的工作系統(tǒng)圖。圖中，飛灰分離消化一體機(jī)裝置主要包括飛灰進(jìn)料系統(tǒng)1、分離系統(tǒng)I1、消化系統(tǒng)II1、引風(fēng)系統(tǒng)IV、廢料回收儲倉V和消石灰儲倉VI，分離系統(tǒng)II包括第一旋風(fēng)分離器I和流化分離器3，消化系統(tǒng)III包括蒸汽流化床6、第二旋風(fēng)分離器8和布袋除塵器12，引風(fēng)系統(tǒng)IV包括輸氣管道13和引風(fēng)機(jī)14。飛灰進(jìn)料系統(tǒng)I與第一旋風(fēng)分離器I切向連接，第一旋風(fēng)分離器I的上輸送管道Ib與消化系統(tǒng)III的蒸汽流化床6上部連接，第一旋風(fēng)分離器I下方出料口通過給料機(jī)2與流化分離器3連接。流化分離器3頂部出口與蒸汽流化床6連接，其底部設(shè)空氣聯(lián)箱3a，空氣聯(lián)箱3a上設(shè)分離器布風(fēng)板3b，流化分離器3的底部出料口 3c連接帶螺旋給料機(jī)4的廢灰回收儲倉V，廢灰回收儲倉V與輸送管道5連接。蒸汽流化床6、第二旋風(fēng)分離器8及其所在回料區(qū)域9由弧形隔板7分隔，蒸汽流化床6底部設(shè)蒸汽聯(lián)箱6a，蒸汽聯(lián)箱6a上設(shè)流化床布風(fēng)板6b，蒸汽流化床6底部出料口通過出料管道11與消石灰儲倉VI連接，消化系統(tǒng)III的回料區(qū)域9頂部設(shè)兩個第二旋風(fēng)分離器8，蒸汽流化床6頂部設(shè)分流板6c分別與第二旋風(fēng)分離器8的入口切向連接，消化系統(tǒng)III的回料區(qū)域9出口下方設(shè)擋板10，第二旋風(fēng)分離器8的上輸送管道Sb與布袋除塵器12連接。布袋除塵器12底部的下輸送管道12a和旁路輸送管道12b通過雙向開關(guān)擋板15控制，下輸送管道2a與設(shè)置給料機(jī)16的消石灰儲倉VI連接，返料輸送管道12b與蒸汽流化床6連接，布袋除塵器12頂部通過輸氣管道13與引風(fēng)機(jī)14連接。
[0017]上述的技術(shù)方案，來自飛灰輸送系統(tǒng)I的飛灰首先進(jìn)入分離系統(tǒng)II內(nèi)的第一旋風(fēng)分離器1，氧化鈣含量較高的飛灰、密度較小及粒度較小的灰分進(jìn)入中心筒Ia經(jīng)由上輸送管道Ib送至消化系統(tǒng)III的蒸汽流化床6，而未被分離出來的含氧化鈣飛灰、密度較大及粒度較大的飛灰成份由于離心力的作用向下流動，從第一旋風(fēng)分離器I底部排出，經(jīng)給料機(jī)2進(jìn)入流化分離器3。流化分離器3底部設(shè)置空氣聯(lián)箱3a，空氣在一定壓力下通過分離器布風(fēng)板3b輸入流化分離器3內(nèi)，使進(jìn)入其內(nèi)的飛灰呈流態(tài)化，比含氧化鈣飛灰密度大的飛灰成份在重力作用下向下流動并經(jīng)底部出料口 3c進(jìn)入廢灰回收儲倉V，再經(jīng)螺旋給料機(jī)4進(jìn)入輸送管道5，而含氧化鈣飛灰及密度較輕的飛灰成份向上流動進(jìn)入消化系統(tǒng)III的蒸汽流化床6。
[0018]蒸汽流化床6底部設(shè)置蒸汽聯(lián)箱6a,過熱蒸汽在一定壓力下,通過流化床布風(fēng)板6b進(jìn)入蒸汽流化床6內(nèi)，床內(nèi)強(qiáng)烈的流化使含氧化I丐飛灰與過熱蒸汽充分混合,并迅速發(fā)生化合反應(yīng)生成氫氧化鈣。飛灰混合物和蒸汽向上流動，經(jīng)過弧形隔板7的漸縮空間逐漸加速，最終由分流板6c的分流分別進(jìn)入第二旋風(fēng)分離器8進(jìn)行進(jìn)一步分離。大部分沒有反應(yīng)完全的含氧化鈣飛灰混合物向下流動，并經(jīng)檔板10的緩沖作用再次返回蒸汽流化床6進(jìn)行消化，另外，氫氧化鈣含量較多的飛灰和密度較輕、顆粒度較小的飛灰成份由中心筒8a及上輸送管道8b進(jìn)入布袋除塵器12，轉(zhuǎn)而通過下輸送管道12a輸送至消石灰儲倉VI，蒸汽和少量的空氣由布袋除塵器12的頂部出口并通過輸氣管道13和引風(fēng)機(jī)14向外排放。如布袋除塵器12內(nèi)的飛灰氧化鈣含量過多，可由旁路輸送管道12b在雙向開關(guān)擋板15操作下返回蒸汽流化床6內(nèi)，再次進(jìn)行消化反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)完成程度，未完成反應(yīng)的含氧化鈣飛灰可作多次循環(huán)反應(yīng)，達(dá)到最大程度的消化。蒸汽流化床6底部出料口會定時開啟，通過出料管道11將含氫氧化鈣飛灰輸送至消石灰儲倉VI。
【權(quán)利要求】
1.一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置，它包括飛灰進(jìn)料系統(tǒng)(I )、分離系統(tǒng)(II)、弓丨風(fēng)系統(tǒng)(IV )，其特征是:它還包括消化系統(tǒng)(III)、廢灰回收儲倉(V)和消石灰儲倉(VI)，所述分離系統(tǒng)(II)包括第一旋風(fēng)分離器(I)和流化分離器(3);所述消化系統(tǒng)(III)包括蒸汽流化床(6)、第二旋風(fēng)分離器(8)和布袋除塵器(12);所述第一旋風(fēng)分離器(I)與飛灰進(jìn)料系統(tǒng)(I )連接，第一旋風(fēng)分離器(I)的上輸送管道(Ib)與消化系統(tǒng)(III)的蒸汽流化床(6)上部連接，而第一旋風(fēng)分離器⑴下方出料口通過給料機(jī)⑵連接流化分離器(3);所述流化分離器(3)頂部出口與消化系統(tǒng)(III)的蒸汽流化床(6)相連接，其底部設(shè)有空氣聯(lián)箱(3a),空氣連箱上設(shè)有分離器布風(fēng)板(3b),流化分離器(3)底部的一端設(shè)有出料口(3c)，出料口(3c)經(jīng)螺旋給料機(jī)(4)連接廢灰回收儲倉(V );在所述消化系統(tǒng)(III)內(nèi)，蒸汽流化床(6)、第二旋風(fēng)分離器(8)及其所在的回料區(qū)域(9)是由弧度隔板(7)分隔；蒸汽流化床(6)底部設(shè)蒸汽聯(lián)箱(6a)，蒸汽聯(lián)箱^a)上設(shè)有流化床布風(fēng)板(6b)，蒸汽流化床(6)底部出料口通過出料管道(11)與消石灰儲倉(VI)連接；所述回料區(qū)域(9)頂部設(shè)有一個或多個第二旋風(fēng)分離器(8)，蒸汽流化床(6)頂部設(shè)分流板^c)分別與第二旋風(fēng)分離器(8)的入口連接，回料區(qū)域(9)出口下方設(shè)有擋板(10)，第二旋風(fēng)分離器(8)的上輸送管道(8b)與布袋除塵器(12)連接；所述布袋除塵器(12)底部的輸送管道分成兩路并通過雙向開關(guān)擋板(15)控制進(jìn)入各路的飛灰量，一路管道與設(shè)置給料機(jī)(16)的消石灰儲倉(W )連接，另一路管道與蒸汽流化床(6)連接，布袋除塵器(12)頂部通過輸氣管道(13)與引風(fēng)機(jī)(14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置，其特征在于:所述空氣聯(lián)箱(3a)中的流動介質(zhì)為空氣，空氣以壓力通過分離器布風(fēng)板(3b)使飛灰呈流態(tài)化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置，其特征在于:所述蒸汽聯(lián)箱^a)中的流動介質(zhì)為過熱蒸汽，過熱蒸汽的溫度和壓力將根據(jù)進(jìn)入消化系統(tǒng)(III)的飛灰流量和蒸汽流 化床(6)的溫度進(jìn)行調(diào)整，蒸汽聯(lián)箱^a)中的過熱蒸汽以壓力通過流化床布風(fēng)板(6b)使飛灰呈流態(tài)化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氧化鈣飛灰分離消化一體裝置，其特征在于:所述布袋除塵器(12)的返料輸送管道(12b)與蒸汽流化床(6)的連接處位于擋板(10)的上方。
【文檔編號】B01D50/00GK103657412SQ201310677211
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】唐遵義, 朱穎, 吳勇 申請人:中能東訊新能源科技(大連)有限公司, 迅泰有限公司