CN210568374U - 一种可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，包括储气罐、第一空气输送管道、第二空气输送管道、第一送风机、第二送风机、通风瓦斯气源、第三送风机、第四送风机、空气预热器、制粉***及锅炉；该***能够实现可燃废气热量的回收及利用，解决现有装置中存在的对废气浓度适应性差、气体差、气体排放不稳定、处理量小及***复杂的问题，降低可燃废气的利用成本。
Description
技术领域
本实用新型属于通风瓦斯治理及节能减排领域，涉及一种可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***。
背景技术
在工业生产过程中，每年都有大量的可燃废气被直接排放或者焚烧，其主要来源有(1)冶炼行业的焦炉煤气、高炉煤气；(2)石油化工排放的烃类气体；(3)油气田开发初期的伴生气；(4)煤矿开采的煤层气；(5)垃圾填埋和食品工业产生的可燃废气。这些气体的直接排放不仅造成了巨大的能源浪费，还造成了严重的环境污染。其主要成分是甲烷等烃类气体，大多有毒，被人直接吸入能够致癌，排入大气又会加剧光化学烟雾和雾霾的形成。据统计，全球每年排放的甲烷总量为4.1-6.6亿吨，中国每年排放的矿井通风瓦斯中甲烷的含量高达1.0-1.5×1010m3，折合1.14-1.70×107t标准煤。甲烷的温室效应比二氧化碳大21倍，其大量排放会消耗平流层中的臭氧，造成臭氧层空洞，使紫外线辐射增加，从而导致气候异常，危害人类健康。
可燃废气排放浓度一般低于1％，这也使得其资源化利用难以实现。目前，将这种低浓度的瓦斯作为主要燃料的燃烧技术是催化流转反应器(catalytic flow reversalreactor)技术即CFRR。这种方法集合了催化反应和热流转反应器技术(thermal flowreversal reactor)的优点，但是CFRR的处理能力低、成本高。当需要处理大量的VAM时，需要同时串联多个CFRR单元，这使得***更加复杂。此外，为了保证燃烧稳定进行，避免大量散热，需要反应器周围有良好的绝热层，这都使得成本增加。而且实际情况中，很多废气是间歇排放的，使得废气的利用更加困难。由此可知，研究适用于多种低浓度、排放不稳定的可燃废气的能量利用***具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，该***能够实现可燃废气热量的回收及利用，解决现有装置中存在的对废气浓度适应性差、气体差、气体排放不稳定、处理量小及***复杂的问题，降低可燃废气的利用成本。
为达到上述目的，本实用新型所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***包括储气罐、第一空气输送管道、第二空气输送管道、第一送风机、第二送风机、通风瓦斯气源、第三送风机、第四送风机、空气预热器、制粉***及锅炉；
储气罐的出口分为两路，其中一路与第一空气输送管道通过管道并管后与第一送风机的入口相连通，另一路与第二空气输送管道通过管道并管后与第二送风机的入口相连通，通风瓦斯气源分为两路，其中一路与第四送风机的入口相连通，另一路与第三送风机的入口相连通；
第一送风机的出口与第四送风机的出口通过管道并管后经空气预热器的一次侧与制粉***的入口相连通，制粉***的出口与锅炉的一次风入口相连通，第二送风机的出口及第三送风机的出口通过管道并管后经空气预热器的二次侧与锅炉的二次风入口相连通。
还包括空气预热器、静电除尘器、引风机、脱硫装置及烟囱，其中，锅炉的烟气出口依次经空气预热器、静电除尘器、引风机及脱硫装置与烟囱的入口相连通。
还包括除尘设备、气体净化设备及除湿设备，其中储气罐的出口依次经除尘设备、气体净化设备及除湿设备与第一送风机的入口及第二送风机的入口相连通。
还包括第一旁路管道、第二旁路管道及第三旁路管道，其中，储气罐的出口与第一旁路管道的一端及除尘设备的入口相连通，第一旁路管道的另一端与除尘设备的出口通过管道并管后与第二旁路管道的一端及气体净化设备的入口相连通，气体净化设备的出口及第二旁路管道的另一端通过管道并管后与第三旁路管道的一端及除湿设备的入口相连通，除湿设备的出口与第三旁路管道的另一端通过管道并管后与第一送风机的入口及第二送风机的入口相连通。
除尘设备的入口处设置有第一阀门，第一旁路管道上设置有第二阀门。
第二旁路管道上设置有第三阀门，气体净化设备的入口处设置有第四阀门。
除湿设备的入口处设置有第五阀门，第三旁路管道上设置有第六阀门。
空气预热器为回转式空气预热器或间壁式空气预热器。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***在具体操作时，通过储气罐对可燃废气进行收集，然后经第一空气输送管道及第二空气输送管道输送的空气进行稀释，最后通过第一风机及第二风机作为锅炉的一次风及二次风送入锅炉炉膛中，以解决现有装置中存在的对废气浓度适应性差、气体差、气体排放不稳定、利用成本高、处理量小及***复杂的问题，实现可燃废气热量的回收利用，降低锅炉的煤耗，进而降低由燃煤引起的锅炉污染物，例如，NOx、SOx和固体颗粒物的排放，同时可燃废气中的CO、H2及CH4在锅炉内燃烧能够起到还原NOx的作用，以降低锅炉的污染物排放，对废气的回收利用和降低燃煤锅炉污染物排放都具有重要意义。
附图说明
图1为本实用新型的原理图。
其中，1为储气罐、2为连接管路、31为第一阀门、32为第二阀门、33为第三阀门、34为第四阀门、35为第五阀门、36为第六阀门、4为除尘设备、5为气体净化设备、6为除湿设备、7为第一送风机、8为第二送风机、9为第四送风机、10为第三送风机、11为空气预热器、12为静电除尘器、13为引风机、14为脱硫装置、15为制粉***、16为锅炉、17为烟囱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参考图1，本实用新型所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***包括储气罐1、第一空气输送管道、第二空气输送管道、第一送风机7、第二送风机8、通风瓦斯气源、第三送风机10、第四送风机9、空气预热器11、制粉***15及锅炉16；储气罐1的出口分为两路，其中一路与第一空气输送管道通过管道并管后与第一送风机7的入口相连通，另一路与第二空气输送管道通过管道并管后与第二送风机8的入口相连通，通风瓦斯气源分为两路，其中一路与第四送风机9的入口相连通，另一路与第三送风机10的入口相连通；第一送风机7的出口与第四送风机9的出口通过管道并管后经空气预热器11的一次侧与制粉***15的入口相连通，制粉***15的出口与锅炉16的一次风入口相连通，第二送风机8的出口及第三送风机10的出口通过管道并管后经空气预热器11的二次侧与锅炉16的二次风入口相连通，其中，空气预热器11为回转式空气预热器或间壁式空气预热器。
本实用新型还包括空气预热器11、静电除尘器12、引风机13、脱硫装置14及烟囱17，其中，锅炉16的烟气出口依次经空气预热器11、静电除尘器12、引风机13及脱硫装置14与烟囱17的入口相连通。
本实用新型还包括除尘设备4、气体净化设备5及除湿设备6，其中储气罐1的出口依次经除尘设备4、气体净化设备5及除湿设备6与第一送风机7的入口及第二送风机8的入口相连通。
另外，本实用新型还包括第一旁路管道、第二旁路管道及第三旁路管道，其中，储气罐1的出口与第一旁路管道的一端及除尘设备4的入口相连通，第一旁路管道的另一端与除尘设备4的出口通过管道并管后与第二旁路管道的一端及气体净化设备5的入口相连通，气体净化设备5的出口及第二旁路管道的另一端通过管道并管后与第三旁路管道的一端及除湿设备6的入口相连通，除湿设备6的出口与第三旁路管道的另一端通过管道并管后与第一送风机7的入口及第二送风机8的入口相连通，其中，除尘设备4的入口处设置有第一阀门31，第一旁路管道上设置有第二阀门32；第二旁路管道上设置有第三阀门33，气体净化设备5的入口处设置有第四阀门34；除湿设备6的入口处设置有第五阀门35，第三旁路管道上设置有第六阀门36。
本实用新型的具体工作过程为：
储气罐1中的可燃废气分为两路，其中一路经第一送风机7进入到空气预热器11中进行预热，再进入到制粉***15中，制粉***15输出的气粉混合物作为一次风送入锅炉16中，另一路经第二送风机8进入到空气预热器11中进行预热，然后作为二次风送入锅炉16中；
通风瓦斯气源输出的瓦斯气体分为两路，其中一路经第三送风机10进入到空气预热器11中进行预热，然后作为二次风送入锅炉16中，另一路经第四送风机9进入到空气预热器11中进行预热，再送入制粉***15中，制粉***15输出的气粉混合物作为一次风送入锅炉16中。
实施例一
工作时，通风瓦斯的体积分数控制在0.1％～1％，可以直接送入锅炉16中，依据空气预热器11的类型，当空气预热器11为回转式空气预热器时，则可以实现锅炉16一次风及二次风的分别输送，此时，通风瓦斯气源经连接管道与第三送风机10相连，直接替代锅炉16的二次风送入炉膛中燃烧，一次风通过第四送风机9与空气预热器11及制粉***15相连，以携带煤粉作为一次风进入炉膛，当空气预热器11为间壁式空气预热器时，则不能实现二次风及二次风的分别输送，此时通风瓦斯气源与第三送风机10及第四送风机9相连，通风瓦斯进入空气预热器11中，以替代锅炉16的一次风及二次风，由于一次风会流经锅炉16的制粉***15，为安全起见，需要加装防爆装置，进入锅炉16的废气在锅炉16炉膛的主燃区及燃尽区中燃烧，从而回收废气的热量，燃烧产生的烟气经空气预热器11、静电除尘器12、引风机13及脱硫装置14，并最终经烟囱17排入大气。
实施例二
对于其他可燃废气，将其他可燃废气通入储气罐1中进行收集，储气罐1输出的气体通过除尘设备4除尘、气体净化设备5去除会造成锅炉16腐蚀的有害气体(H2S、Cl2)，然后进入到除湿设备6中进行除湿，除湿设备6输出的气体经空气稀释，使得可燃废气的体积分数控制在0.1％～1％，稀释之后的气体经第一送风机7及第二送风机8送入锅炉16炉膛中，其中，当空气预热器11为回转式空气预热器时，可以实现锅炉一次风及二次风的分别输送，此时第二送风机8输出的可燃废气直接替代锅炉16的二次风送入炉膛中燃烧，一次风通过第一送风机7、空气预热器11及制粉***15，以携带煤粉作为一次风进入炉膛中；当空气预热器11为间壁式空气预热器时，则不能实现锅炉一次风及二次风的分别输送，可燃废气经稀释后进入到第一送风机7及第二送风机8中，然后进入到空气预热器11中，此时废气同时替代锅炉16的一次风及二次风，由于可燃废气流经锅炉16的制粉***15，为防止***，***需要加装防爆装置。
Claims (8)
1.一种可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，其特征在于，包括储气罐(1)、第一空气输送管道、第二空气输送管道、第一送风机(7)、第二送风机(8)、通风瓦斯气源、第三送风机(10)、第四送风机(9)、空气预热器(11)、制粉***(15)及锅炉(16)；
储气罐(1)的出口分为两路，其中一路与第一空气输送管道通过管道并管后与第一送风机(7)的入口相连通，另一路与第二空气输送管道通过管道并管后与第二送风机(8)的入口相连通，通风瓦斯气源分为两路，其中一路与第四送风机(9)的入口相连通，另一路与第三送风机(10)的入口相连通；
第一送风机(7)的出口与第四送风机(9)的出口通过管道并管后经空气预热器(11)的一次侧与制粉***(15)的入口相连通，制粉***(15)的出口与锅炉(16)的一次风入口相连通，第二送风机(8)的出口及第三送风机(10)的出口通过管道并管后经空气预热器(11)的二次侧与锅炉(16)的二次风入口相连通。
2.根据权利要求1所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，其特征在于，还包括空气预热器(11)、静电除尘器(12)、引风机(13)、脱硫装置(14)及烟囱(17)，其中，锅炉(16)的烟气出口依次经空气预热器(11)、静电除尘器(12)、引风机(13)及脱硫装置(14)与烟囱(17)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，其特征在于，还包括除尘设备(4)、气体净化设备(5)及除湿设备(6)，其中储气罐(1)的出口依次经除尘设备(4)、气体净化设备(5)及除湿设备(6)与第一送风机(7)的入口及第二送风机(8)的入口相连通。
4.根据权利要求3所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，其特征在于，还包括第一旁路管道、第二旁路管道及第三旁路管道，其中，储气罐(1)的出口与第一旁路管道的一端及除尘设备(4)的入口相连通，第一旁路管道的另一端与除尘设备(4)的出口通过管道并管后与第二旁路管道的一端及气体净化设备(5)的入口相连通，气体净化设备(5)的出口及第二旁路管道的另一端通过管道并管后与第三旁路管道的一端及除湿设备(6)的入口相连通，除湿设备(6)的出口与第三旁路管道的另一端通过管道并管后与第一送风机(7)的入口及第二送风机(8)的入口相连通。
5.根据权利要求4所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，其特征在于，除尘设备(4)的入口处设置有第一阀门(31)，第一旁路管道上设置有第二阀门(32)。
6.根据权利要求5所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，其特征在于，第二旁路管道上设置有第三阀门(33)，气体净化设备(5)的入口处设置有第四阀门(34)。
7.根据权利要求6所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，其特征在于，除湿设备(6)的入口处设置有第五阀门(35)，第三旁路管道上设置有第六阀门(36)。
8.根据权利要求1所述的可燃废气替代燃煤锅炉燃烧空气的利用***，其特征在于，空气预热器(11)为回转式空气预热器或间壁式空气预热器。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200519 |