CN101963346A - 带灰渣碳回收的链条锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带灰渣碳回收的链条锅炉，包括炉膛、进渣***和碳回收***，进渣***包括进渣漏斗、带正电滚筒和带负电滚筒，进渣漏斗中带有旋转搅拌棒，进渣漏斗底板上设有多个下渣缝；带正电滚筒和带负电滚筒并行排列于所述进渣漏斗下方；带正电滚筒和带负电滚筒的下方分别为灰渣收集箱、碳粒收集箱，两收集箱的共用壁上设有前刮板和后刮板，前刮板与带正电滚筒接触，后刮板与带负电滚筒接触；碳回收***包括风罩、输送管和喷射器，风罩位于碳粒收集箱的上方，风罩与所述喷射器的一端通过输送管连通，喷射器的另一端再用输送管连接至后拱，后拱与所述炉膛连通。本发明具有燃料燃烧程度高、热效率高的优点，可广泛应用于锅炉设备领域。

Description

带灰渣碳回收的链条锅炉

技术领域

本发明涉及一种链条锅炉，具体涉及一种带灰渣碳回收的链条锅炉。

背景技术

石油焦是炼油过程中焦化工艺所得到的副产物，外观为形状不规则、具有金属光泽、黑色或暗灰色的多孔固体颗粒，具有发达的空隙结构。石油焦含有较高的碳含量，灰含量和挥发份产率较低。

石油焦的分类方式很多。按微观结构的不同，石油焦可分为针状焦和球状焦。按生产工艺的不同石油焦可分为延迟焦、流化焦和釜式焦。我国石油焦的主要品种为延迟焦，流化焦和釜式焦的比例很小。

以原油蒸馏后的重油或其它重油经延迟焦化工艺而生成的焦渣称为延迟石油焦，简称石油焦，又名生焦。在我国，生产石油焦的焦化装置数量及规模不断增加，石油焦产量已由1987年的66.47万t/a上升至2002年的约400万t/a。我国石油焦市场出现了严重供大于求的局面，中、高硫石油焦的出路已成为石化部门迫切需要解决的问题。

目前国内高硫石油焦的市场价格约1000元/吨左右，但高硫石油焦的发热量是煤的1.5～2倍，可以用来气化生产氢气或者合成气，或者直接燃烧。随着我国炼油行业加工中东高硫原油和俄罗斯高硫原油数量的增加，石油焦的性质出现了明显变化，主要表现在硫(4wt％)和重金属含量偏高。低硫石油焦可以作为碳材料来源用于冶金等行业，而高硫石油焦用于钢铁行业会降低钢铁质量，用于电解铝行业会降低生产效率，只能作为碳源用来燃烧或者气化。这就大大降低了高硫石油焦的价值，估计石油高硫焦的价格会进一步下降。将高硫石油焦作为燃料具有很大的潜力，也是解决石化产业越来越多石油焦产品的重要途径之一。

链条锅炉是目前应用最广泛的大床炉，不仅大量应用于工业锅炉，而且也应用于小型电站锅炉。链条锅炉具有适应煤种广泛，运行稳定、操作简单，结构相对简单、工艺要求较低，锅炉运行参数较低，占地面积较小，初投资相对较少，后期维护容易，附属设备很少，安全措施较易掌握等特点。

链条锅炉是在链条炉排上燃烧，链条的移动带动燃煤运行，燃煤的燃尽程度主要与链条运行的速度和煤层厚度有关，因而对煤种要求较低；燃烧时间较长，控制调节相对容易，运行操作较电站锅炉简单容易；链条锅炉结构简单，蒸发量小，运行参数较低，单位炉膛体积发热量较低，因而占地面积小，不必如电站煤粉炉用很大面积布置附属设备。

但是，链条锅炉的着火条件较差，着火是受到炉排移动速度和煤层厚度限制：若煤层移动速度太快，着火位置后移造成过多的未完全燃烧损失；若煤层太厚，煤层下部的着火将推迟，也会造成过多的未完全燃烧损失。因而对于挥发分少、灰分多、水分多的煤着火比较困难。同时由于链条锅炉的这种燃烧方式，链条锅炉的效率较低，很大一部分链条锅炉的热效率只有60％～70％，其炉渣含碳量很高，造成严重资源浪费。

由于石油焦挥发分少的特点，运用于链条锅炉有可能会出现点火困难、燃尽程度低等现象，且石油焦灰分含量低，燃烧后灰渣中碳含量占很高比例，严重影响经济性。本发明正是针对此对常规链条锅炉进行改造，实现对未燃尽碳成分的回收再燃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种碳完全燃烧程度高、热效率高、经济性高的带灰渣碳回收的链条锅炉。本发明通过如下技术方案实现。

带灰渣碳回收的链条锅炉，包括炉膛、进渣***和碳回收***，所述进渣***包括进渣漏斗、带正电滚筒和带负电滚筒，所述进渣漏斗中带有旋转搅拌棒，进渣漏斗底板上设有多个下渣缝；所述带正电滚筒和带负电滚筒并行排列于所述进渣漏斗下方，带正电滚筒和带负电滚筒的下方分别为灰渣收集箱、碳粒收集箱，且灰渣收集箱和碳粒收集箱之间的共用壁上设有前刮板和后刮板，所述前刮板与带正电滚筒接触，后刮板与带负电滚筒接触；所述碳回收***包括风罩、输送管和喷射器，所述风罩位于碳粒收集箱的上方且靠近带负电滚筒远离所述共用壁的一侧，风罩与所述喷射器的一端通过输送管连通，所述喷射器的另一端再用输送管连接至后拱，后拱与所述炉膛连通。

上述的带灰渣碳回收的链条锅炉中，所述前刮板和后刮板设于灰渣收集箱和碳粒收集箱的共用壁上，且位于所述共用壁的两侧，前刮板和后刮板、共用壁与碳粒收集箱之间形成Y字形。

上述的带灰渣碳回收的链条锅炉中，所述带正电滚筒与带负电滚筒的转向相反，带正电滚筒位于带负电滚筒的左侧，带正电滚筒的转向为逆时针，所述带负电滚筒的转向为顺时针。

上述的带灰渣碳回收的链条锅炉中，所述带正电滚筒、带负电滚筒分别通过轴安装在提供动力的电机机壳上。

上述的带灰渣碳回收的链条锅炉中，所述旋转搅拌棒、带正电滚筒、带负电滚筒均分别与提供动力的电机连接。

上述的带灰渣碳回收的链条锅炉中，锅炉的所述进渣***与炉膛之间和电机机壳之间以绝缘材料分隔。本发明的所述前刮板和后刮板对应于锅炉前墙、后墙。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于本发明所述带灰渣碳回收的链条锅炉包括炉膛、进渣***、碳回收***，所述进渣***包括进渣漏斗、带正电滚筒、带负电滚筒所述进渣漏斗中带有旋转搅拌棒，底板上有许多下渣缝，所述带正电滚筒、带负电滚筒并行排列于所述进渣漏斗下方，其下分别为灰渣收集箱、碳粒收集箱，所述灰渣收集箱、碳粒收集箱的共用壁上设有前刮板和后刮板，形成“Y”字形，所述两刮板分别与所述带正电滚筒、带负电滚筒接触，所述碳回收***包括风罩、输送管、喷射器，所述风罩置于所述带负电滚筒侧、所述碳粒收集箱上方，与所述喷射器通过所述输送管连通，所述喷射器再以所述输送管连接至后拱，通入所述炉膛内，本发明根据灰与碳在高压电场作用下导电性能不同而进行分离，燃烧后的灰渣随着炉床链条的前进而被送进所述进渣漏斗内，在所述旋转搅拌棒的搅动下使灰和碳分别由于摩擦而带上负电荷与正电荷，荷电后的粒子经过所述带正电滚筒与带负电滚筒之间的空间时，由于电荷之间同种极性相互排斥，异种极性相互吸引，灰、碳粒子会分别被所述带正电滚筒、带负电滚筒吸附，随着所述滚筒的旋转分别被所述前刮板、后刮板刮落到所述灰渣收集箱、碳粒收集箱，所述碳粒收集箱中的碳粒再通过所述风罩被喷射进炉膛中继续进行燃烧，如此不断循环，有助于最大限度地使碳粒充分燃烧；本发明通过所述喷射器在所述风罩端形成负压，吸引所述碳粒收集箱内空气，气流扬起、夹带碳粒进入所述喷射器，再被喷射到所述炉膛内，投射到高温区，有利于碳粒的着火燃烧；所述喷射器喷射气流的方向与回流烟气的流动方向相近，有助于推动高温烟气的流动，同时所述喷射器吸引空气喷射到所述炉膛，为燃料的燃烧提供了二次空气，有利于燃料的充分燃烧；应用本发明带灰渣碳回收的链条锅炉，比常规链条锅炉易于实现燃料的充分燃烧，通过回收未燃尽碳粒的方式不断进行燃料的循环燃烧，从而延长燃料燃烧时间，因而对于较难着火的燃料如石油焦，也能有效实现充分燃烧，获得较高的热量；故本发明具有燃料运用率高、燃烧程度充分等特点。

附图说明

图1是实施方式中带灰渣碳回收的链条锅炉的结构示意图。

具体实施方式

以下再结合附图对本发明的实施作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。

如图1所示，带灰渣碳回收的链条锅炉包括炉膛1、进渣***、碳回收***；所述进渣***与炉膛间、机壳间以绝缘材料进行分隔，主要包括进渣漏斗4、带正电滚筒12、带负电滚筒8所述进渣漏斗4中带有旋转搅拌棒5，所述旋转搅拌棒对粒子进行搅拌使之摩擦带电，底板上有许多下渣缝7，粒子荷电后通过所述下渣缝进行分离，所述带正电滚筒12、带负电滚筒8并行排列于所述进渣漏斗4下方，并通过轴固接在机壳上，其下分别为灰渣收集箱13、碳粒收集箱10，运行中，所述带正电滚筒12逆时针旋转，所述带负电滚筒8顺时针旋转，所述灰渣收集箱13、碳粒收集箱10的共用壁上设有前刮板14和后刮板11，形成“Y”字形，所述两刮板分别与所述带正电滚筒12、带负电滚筒8接触，将所述带电滚筒上的粒子刮进相应所述收集箱，所述碳回收***包括风罩9、输送管3、喷射器6，所述风罩9置于所述带负电滚筒8侧、所述碳粒收集箱10上方，与所述喷射器6通过所述输送管3连通，所述喷射器6再以所述输送管3连接至后拱2，通入所述炉膛1内，所述旋转搅拌棒5、带正电滚筒12、带负电滚筒8均由电机提供动力。

带灰渣碳回收的链条锅炉的运行过程和原理如下：燃烧后的灰渣随着炉床链条的前进而被送进所述进渣漏斗4内，所述进渣漏斗4里的所述旋转搅拌棒5在电机带动下旋转，搅动所述漏斗4中的灰渣，因为碳粒的比电阻与灰粒的比电阻之间存在较大差异，当碳粒和灰粒接触并发生摩擦时，灰粒将获得电子而带负电荷，而碳粒将给出电子而带正电荷；带电后的粒子通过所述下渣缝7下漏，进入所述带正电滚筒12与带负电滚筒8之间的空间，由于同种电荷相斥，异种电荷相吸的原理，带负电荷的灰粒被所述带正电滚筒12吸附，而带正电荷的碳粒则被所述带负电滚筒8吸附，所述两带电滚筒(12、8)分别以逆时针、顺时针旋转，同时与之相接触的所述前刮板14和后刮板11将所述带电滚筒(12、8)上的灰、碳粒子分别刮进所述灰渣收集箱13、碳粒收集箱10；所述喷射器6往所述炉膛1喷射气流，使所述风罩9侧所述输送管3内形成负压，所述风罩9吸引周围空气，气流扬起、夹带所述碳粒收集箱10内的碳粒进入所述喷射器6，再被喷射到所述炉膛1内继续进行燃烧，由于气流喷射位置为所述炉膛1内高温区，回收的碳粒在高温下易于着火燃烧，同时喷射的过程中为回流烟气提供了前进的推动力、为燃料的燃烧补充了二次空气，有效促进所述炉膛1内的燃烧，提高了锅炉的燃烧效率和燃料的使用效率，增强了锅炉的经济性。

如上即可较好的实现本发明，本发明可广泛应用于锅炉设备领域，具有燃料燃烧程度高、热效率高、经济性高的特点。

Claims (6)

1.带灰渣碳回收的链条锅炉，包括炉膛(1)、进渣***和碳回收***，其特征在于：所述进渣***包括进渣漏斗(4)、带正电滚筒(12)和带负电滚筒(8)，所述进渣漏斗(4)中带有旋转搅拌棒(5)，进渣漏斗(4)底板上设有多个下渣缝(7)；所述带正电滚筒(12)和带负电滚筒(8)并行排列于所述进渣漏斗(4)下方，带正电滚筒(12)和带负电滚筒(8)的下方分别为灰渣收集箱(13)、碳粒收集箱(10)，且灰渣收集箱(13)和碳粒收集箱(10)之间的共用壁上设有前刮板(14)和后刮板(11)，所述前刮板(14)与带正电滚筒(12)接触，后刮板(11)与带负电滚筒(8)接触；所述碳回收***包括风罩(9)、输送管(3)和喷射器(6)，所述风罩(9)位于碳粒收集箱(10)的上方且靠近带负电滚筒(8)远离所述共用壁的一侧，风罩(9)与所述喷射器(6)的一端通过输送管(3)连通，所述喷射器(6)的另一端再用输送管(3)连接至后拱(2)，后拱(2)与所述炉膛(1)连通。

2.根据权利要求1所述带灰渣碳回收的链条锅炉，其特征在于所述前刮板(14)和后刮板(11)设于灰渣收集箱(13)和碳粒收集箱(10)的共用壁上，且位于所述共用壁的两侧，前刮板(14)和后刮板(11)、共用壁与碳粒收集箱(10)之间形成Y字形。

3.根据权利要求1所述的带灰渣碳回收的链条锅炉，其特征在于：所述带正电滚筒(12)与带负电滚筒(8)的转向相反，带正电滚筒(12)位于带负电滚筒(8)的左侧，带正电滚筒(12)的转向为逆时针，所述带负电滚筒(8)的转向为顺时针。

4.根据权利要求1所述的带灰渣碳回收的链条锅炉，其特征在于：所述带正电滚筒(12)、带负电滚筒(8)分别通过轴安装在提供动力的电机机壳上。

5.根据权利要求1所述的带灰渣碳回收的链条锅炉，其特征在于：所述旋转搅拌棒(5)、带正电滚筒(12)、带负电滚筒(8)均分别与提供动力的电机连接。

6.根据权利要求5所述的带灰渣碳回收的链条锅炉，其特征在于：锅炉的所述进渣***与炉膛之间和电机机壳之间以绝缘材料分隔。

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