CN2316555Y

CN2316555Y - 分离燃烧锅炉

Info

Publication number: CN2316555Y
Application number: CN 97245171
Authority: CN
Inventors: 马振兴; 卞建国; 邱秀梅
Original assignee: Shandong Polytechnic University
Current assignee: Shandong Polytechnic University
Priority date: 1997-09-15
Filing date: 1997-09-15
Publication date: 1999-04-28
Anticipated expiration: 2007-09-15

Abstract

分离燃烧锅炉,是在工业锅炉炉排上的料层运动起始位置安装立式干馏室,干馏室上面安装煤斗、给煤机、锁气器和布煤器,干馏室下部与炉排相通,炉膛内安装煤气燃烧器。依靠焦碳和煤气燃烧放热使煤热解,得到的焦炭在炉排上燃烧,分离出的粗煤气经炉外粗煤气精制***脱硫、脱氮,并提取多种化工产品后再送回炉内燃烧或部分外供。从而在节约能源,保护环境及开发资源三个方面显示了突出的应用价值。

Description

分离燃烧锅炉

本发明涉及到锅炉领域，一种分离燃烧锅炉。

目前实际应用的燃煤工业锅炉，均为直接燃烧，其燃烧效率低，污染了环境，浪费了资源。1986年10月中国专利局公告了一项名为“一种带有炭化装置的多功能锅炉”的实用新型专利申请项目(申请号85204091)，在环境保护和资源利用方面做了改进。该技术是在民用炉的炉膛内增设卧式干馏室，利用炉内焦炭或木炭燃烧放热使煤或木材在干馏室内炭化，产生的煤气或木气通过冷却得到液态氨水、焦油或木焦油、木醋酸，得到的焦炭或木炭在炉膛中燃烧。但是，由于该技术是在人手操作的民用炉上做的改进，生产效率低，不能应用于工业化生产，在开发资源和保护环境方面应用价值不大。

本发明的目的是在工业锅炉上加装干馏装置，利用煤气和焦炭燃烧放出的热量，使煤热解分离出粗煤气和焦碳，焦炭在炉排上燃烧，粗煤气由干馏装置输送到粗煤气精制***中脱除焦油、萘、硫、氨和粗苯，并对焦油和粗苯进行精制，从而得到一系列化工产品。精制后的煤气送往炉内燃烧，或部分输出外供。通过这一技术，提高锅炉热效率，减少环境污染，增加锅炉功能，使煤炭资源得到充分利用。

本发明适用于目前使用的各种类型的工业锅炉，包括链条炉排锅炉、振动炉排锅炉，往复炉排锅炉和沸腾燃烧锅炉。其基本构思是在工业锅炉炉排上的料层运动起始位置安装立式干馏室，利用焦炭和煤气燃烧放出的热量对煤进行加热，并使煤热解分离出来的粗煤气和焦炭分别从干馏室上部和下部排出。焦炭落在炉排上燃烧。粗煤气在精制***中脱除有害物质并投取多种化工产品，同时，还充分利用粗煤气余热作为精制***中某些工序的热源。

附图说明

图1为炉外布置干馏室的分离燃烧锅炉结构示意图；

图2为炉内布置干馏室穿墙进煤式的分离燃烧锅炉结构示意图；

图3为炉内布置干馏室炉顶进煤式的分离燃烧锅炉结构示意图。

附图标记

[1]煤斗 [2]给煤机 [3]锁气器 [4]布煤器

[5]干馏室 [5-1]干馏室壳体 [5-2]粗煤气排气管

[5-3]观测孔 [5-4]辅助煤气燃烧器

[5-5]送风管 [6]焦碳闸板 [7]炉排

[8]煤气燃烧器 [9]前燃烧室 [10]后燃烧室

结合附图详细叙述本发明的结构

如图所示，立式干馏室[5]安装在分离燃烧锅炉炉排上料层运动起始部位。煤斗[1]、给煤机[2]、锁气器[3]和布煤器[4]依次安装在立式干馏室[5]上面。干馏室[5]下部后侧安装焦炭闸板[6]，干馏室[5]下部与炉排[7]相通。干馏室[5]由壳体[5-1]、粗煤气排气管[5-2]、观测孔[5-3]、辅助煤气燃烧器[5-4]和送风管[5-5]构成。有的锅炉炉排[7]上料层运动起始位置在炉体以外，则立式干馏室[5]即安装在炉体外边(如图1)所示；有的锅炉炉排上料层运动起始位置在炉体以内，则立式干馏室[5]即安装在炉体以内(如图2或3所示)，进煤通道可以穿墙送入干馏室(如图2所示)，也可从炉顶送入干馏室(如图3所示)。

立式干馏室[5]的粗煤气排气管[5-2]与粗煤气精制***接通。精制后的煤气可直接送到炉膛内的煤气燃烧器[8]和干馏室辅助煤气燃烧器[5-4]燃烧，也可部分输出外供。

粗煤气精制***工艺流程如下。

本发明所述分离燃烧锅炉排烟含尘量减少到接近林格曼0级，排烟温度接近100℃，以粗煤气和蒸汽(或热水)为产品的锅炉热效率为75-85％，与普通工业锅炉相比，燃烧产生的SO_x和NO_x分别减少65-90％和60-80％，并且在供热的同时可得到多种化工产品。本发明所述锅炉在节约能源、环境保护及资源开发方面具有显著效果。

实施例1：

图2所示为一台额定蒸发量为10T/h的分离燃烧锅炉，炉内布置立式干馏室[5]，该干馏室高度为1850mm，深度为350mm，宽度与炉排宽度相等。干馏室壁厚为50mm，由耐热钢筋和耐火水泥制成，其重量主要由炉膛两侧墙承担。6支φ140mm的送风管[5-5]和4支φ28mm的辅助煤气燃烧器[5-4]穿过炉膛前墙安装在干馏室下部，其外表面用隔热材料保护。干馏室料位高度为1200mm，在干馏室高度方向上1000-1300mm处，穿过炉膛前墙均匀水平布置三支长缝形现测孔[5-3]，其高度为300mm，宽度为50mm，前端面用耐热玻璃封闭。立式干馏室前墙距炉膛前墙300mm，前燃烧室[9]两侧墙各装一支φ28mm的煤气燃烧器[8]，在后燃烧室[10]后拱折角处两侧墙上分两层装有8支φ28mm煤气燃烧器[8]，四角布置，每角两支，形成切园燃烧。

煤经过煤斗[1]、给煤机[2]、锁气器[3]穿过炉膛前墙用布煤器[4]将煤均匀滑落到干馏室料层上，接收干馏室壁面传热和干馏室下部焦炭着火放热，干馏终温为980℃，得到的焦炭直接落到链条炉排上燃烧，分离出的粗煤气(650℃)从干馏室上部二支口径φ200mm的粗煤气排气管[5-2]排出，并通过炉外一支φ300mm的输送管送到粗煤气精制***。该***简要工艺流程如前所述。主要设备有初冷器、脱萘器、脱硫塔、熔硫釜、洗氨塔、蒸氨塔、洗苯塔、脱苯塔、焦油一段加热器、焦油二段加热器、焦油馏分塔、粗苯蒸馏釜、浮阀塔、洗涤器等设备共计42台。精制后的煤气送到炉内煤气燃烧器[8]燃烧。当煤种、蒸汽负荷变化，或外界燃用煤气时，干馏煤量需增大，此时需将一定数量的煤气送到干馏室辅助煤气燃烧器[5-4]燃烧，放出的热量用做煤干馏的辅助热源。

实际运行中，化学未完全燃烧热损失q₃近于零，机械未完全燃烧热损失q₄仅为普通链条炉的一半，排烟温度为105℃，锅炉热效率为B3％，通过煤的干馏和粗煤气精制，煤中65-90％的硫被脱除，(高硫煤取低限，低硫煤取高限)。同时，煤中45％的氮被脱除。由于煤气燃烧器采用低NO_x式，同时适当调整焦炭燃烧层温度、空气氮生成的温度型NO_x被基本控制，与普通链条炉相比，烟气中NO_x减少60-80％。本发明所述分离燃烧锅炉基本无烟尘。通过粗煤气精制，得到浓氨水、硫磺、轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青、苯以及甲苯、二甲苯混和物等化工产品和精制煤气。取得很好的经济和社会效益。

实施例2：

如图1所示为一台实验用供热量为28KW，工作压力为0.7MPa的分离燃烧链条炉排热水锅炉，布置在炉前的立式干馏室高度1480mm，其深度、宽度、壁厚，材料等均与实施例1相同，两个观测孔布置在干馏室高度900-1200mm处，尺寸同前。两支辅助煤气燃烧器喷嘴口径为φ50mm；4支送风管规格同前。1支粗煤气排出管直径φ250mm。干馏热源为底部焦炭着火放热和辅助煤气燃烧放热，调节送风量及辅助煤气量可适应锅炉负荷的变化。其附属粗煤气精制***除省掉粗苯精制工序外，其余工序均与实施例1相同，只是设备尺寸变小，节能环保效果很好，并能收集相当数量的化工产品，取得较好经济效益。

Claims

1．分离燃烧锅炉由水冷壁、锅炉管束、锅筒、联箱、过热器、省煤器、空气预热器、炉排、风室和炉拱构成，其特征是在炉排上料层运动起始位置上安装立式干馏室[5]，干馏室上面安装煤斗[1]、给煤机[2]、锁气器[3]和布煤器[4]，干馏室[5]下部与炉排[7]相通，炉膛内安装煤气燃烧器[8]。

2．根据权利要求1所述的分离燃烧锅炉，其特征为所述的干馏室下部或后部最好安装焦炭闸板[6]。

3．根据权利要求1所述的分离燃烧锅炉，其特征为所述的干馏室[5]是由壳体[5-1]、粗煤气排气管[5-2]、观测孔[5-3]、辅助煤气燃烧器[5-4]和送风管[5-5]构成。

4．根据权利要求1所述的分离燃烧锅炉，其特征为所述的立式干馏室[5]的安装位置，可以根据炉排[7]上的料层运动的起始位置，将其安装在炉内或炉外。

5．根据权利要求1或3所述的分离燃烧锅炉，其特征为所述的干馏室上部的粗煤气排出管[5-2]与粗煤气精制***相连。