CN101545636A - 富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺及装置。本回收工艺的流程是：造气炉渣、煤灰由螺旋给煤机送入沸腾炉下部，由空气预热器换热后120℃左右的一次空气流化，并进行部分燃烧反应，未燃烧的份额在二次风中继续燃烧，并产生950~1000℃的高温烟气，950~1000℃的高温烟气进入吹风气燃烧炉内的旋风除尘器，经旋风除尘器除尘后的烟气，从旋风除尘器的顶部排入吹风气燃烧炉，在二次风的作用下，使吹风气完全燃烧，烟气温度可达950~1050℃出吹风气燃烧炉进入锅炉系统，最后130~150℃的烟气由烟囱放空。本回收工艺的装置是：包括一个沸腾炉和一个吹风气燃烧炉、旋风除尘器，沸腾炉炉膛通过一个烟道连通吹风气燃烧炉内的旋风除尘器，沸腾炉下部有一个一次风和燃料进口，下部和中部各有一个二次风进口，吹风气燃烧炉内有一个旋风除尘器，上部有吹风气进口，下部有烟气出口管。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤制气过程产生的废气、废渣、废灰综合回收利用的工艺及装置，特别是一种富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺及装置。
背景技术
目前煤造气吹风气回收的工艺流程是将沸腾炉与吹风气余热回收结合起来，在系统运行时先点燃沸腾炉，待沸腾炉燃烧正常后，产生的高温烟气进入后面的吹风气燃烧炉，再将吹风气送入吹风气燃烧炉，利用沸腾炉的高温烟气去点燃造气吹风气，采用燃渣、飞灰产生的高温烟气去点燃造气吹风气。
流程简介：造气炉渣、煤灰由螺旋给煤机送入沸腾炉下部与空气预热器换热后120℃左右的一次空气(普通空气)进行燃烧反应，沸腾炉产生的高温烟气进入吹风气燃烧炉，使吹风气燃烧炉内温度升高，待炉内温度达到650~750℃时，才可先通入氨或甲醇的合成放空气与空气预热器换热后120℃左右的二次空气(普通空气)，一并进入无焰燃烧器。温度在250~300℃的吹风气与空气预热器换热后120℃左右的二次空气(普通空气)一并进入预混器，再进入吹风气燃烧炉内进行燃烧反应，烟气温度可达950~1050℃，出吹风气燃烧炉进入锅炉系统，最后130~150℃的烟气由烟囱放空。
此工艺中的所有一次空气和二次空气采用普通的空气，由于空气中氧气的含量为21％，氮气的含量为78％，燃料在燃烧中空气仅有21％浓度的氧气参与燃烧，而78％的氮气则要吸收大量燃烧的热量，并在烟气排出，造成环境污染和能源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺及装置，克服已有技术中存在的上述问题，充分利用“三废”资源，降低系统能耗，减少了废气的排放。
为达到上述目的，本发明的构思是：本发明工艺流程采用氧含量>21％的富氧空气作为一次风或二次风。此过程的意义在于：由于氮气的含量降低，降低了锅炉排烟的气量，降低了由于排烟造成的热量损失；降低了燃料的着火点，可以全烧低热值的炉渣，缩短了燃料的燃尽时间，提高了燃料的燃尽度，提高了燃料的热效率；提高了烟气的温度，提高了锅炉的热效率，由于烟气量的减少，炉内气体流速降低，减轻了对炉内埋管的磨损，延了埋管的使用寿命。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：
一种富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺，其特征在于工艺流程是：
a.造气煤渣、煤灰由螺旋给煤机送入沸腾炉底部；
b.由空气预热器换热后温度为120℃±12℃的一次风，对造气煤渣、煤灰实现流化，并进行部分燃烧反应，所述一次风为空气或氧含量>21％的富氧空气；
c.在沸腾炉的垂直段和悬浮段吹入二次风，使流化炉渣、飞灰中未燃烧部分在沸腾炉的垂直段和悬浮段中继续燃烧，产生950～1000℃的高温烟气，上述二次风为氧含量>21％的富氧空气；
d.950～1000℃的高温烟气经烟道进入吹风气燃烧炉内的旋风除尘器，经旋风除尘器除尘的烟气去点燃进入吹风气燃烧炉内的吹风气；
e.从预混器的二次风进口吹入二次风，该二次风为氧含量>21％的富氧空气，使吹风气完全燃烧，产生950～1050℃的混合高温烟气；
f.950～1050℃的混合高温烟气通过吹风气燃烧炉底部的烟气出口进入锅炉系统，最后成130～150℃的废烟气由烟囱放空。
一种富氧燃烧的煤造气吹风气回收装置，应用于上述的富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺，包括一个沸腾炉和一个吹风气燃烧炉，其特征在于所述沸腾炉的炉膛通过一个烟道和一个吹风气燃烧炉内的旋风除尘器连通，所述的沸腾炉下部有一个一次风进口和燃料进口，沸腾炉的下部垂直段和上部悬浮段的侧壁上分别有一个二次风进口；吹风气燃烧炉的侧壁上有一个预混器，所述预混器有吹风气进口和二次风进口，吹风气燃烧炉下部有烟气出口。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
(1)提高着火的条件：降低了燃料的着火点，可以全烧低热值的炉渣，做到了完全的废弃物利用；
(2)提高效率：缩短的燃料的燃尽时间，提高了燃料的燃尽度，有效降低原料的消耗；减少炉内整体空气过剩系数，有效降低由于空气过剩系数大时过剩的空气系数将热量带走，降低排烟温度，提高了锅炉的热效率；
(3)延长设备使用寿命，由于烟气量的减少，炉内气体流速降低，减轻了对炉内埋管的磨损，延了埋管的使用寿命，降低了设备的运行成本。
(4)环保，由于富氧的加入，减少了废气的排放；
本工艺流程的经济价值为：燃烧原料的热值可以低于2000kcal/kg，远远低于原流程的2800kcal/kg的要求，燃烧后的炉渣的含碳量仅为原来工艺流程的60％，排空的烟气量为原来流程的90％；锅炉的热效率比原来流程提高3％。
附图说明
图1是本发明一个实施例的回收装置结构示意图。
图2是本发明另一个实施例的回收装置结构示意图。
具体实施方式
实施例一：本发明的一个优选实施例结合附图说明如下：本富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺的工艺流程如下：
造气煤渣、煤灰由螺旋给煤机送入沸腾炉底部，由空气预热器换热后温度为120℃±12℃的一次风(普通空气或富氧空气)流化，未燃烧的分额在二次风(富氧空气)中继续燃烧，并产生950~1000℃的高温烟气，950~1000℃的高温烟气进入吹风气燃烧炉内的旋风除尘器，烟气经旋风除尘器除去灰尘后，由旋风除尘器顶部进入吹风气燃烧炉，在二次风(富氧空气)的作用下，使吹风气完全燃烧，烟气温度可达950~1050℃，在出吹风气燃烧炉进入锅炉系统，最后130~150℃的烟气由烟囱放空。
参见图1，用于上述回收工艺的富氧燃烧的煤造气吹风气回收装置，包括一个沸腾炉1和一个吹风气燃烧炉3，所述一个沸腾炉1的炉膛通过一个烟道6和一个吹风气燃烧炉3内的旋风除尘器2连通，所述的沸腾炉1下部有一个一次风进口7和燃料进口8，沸腾炉1的下部垂直段4和上部悬浮段5的侧壁上分别有一个二次风进口9；吹风气燃烧炉3的侧壁上有预混器10，预混器10有吹风气进口和二次风进口，吹风气燃烧炉3下部有烟气出口11。
实施例二：参见图1，本煤造气吹风气回收装置基本上与实施例一中的装置相同，参见图2，所不同之处是：旋风除尘器2由一个旋风筒代替。
Claims (2)
1.一种富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺，其特征在于工艺流程是：
a.造气煤渣、煤灰由螺旋给煤机送入沸腾炉(1)底部；
b.由空气预热器换热后温度为120℃±12℃的一次风，对造气煤渣、煤灰实现流化，并进行部分燃烧反应，所述一次风为空气或氧含量>21％的富氧空气；
c.在沸腾炉(1)的垂直段(4)和悬浮段(5)吹入二次风，使流化炉渣、飞灰中未燃烧部分在沸腾炉的垂直段(4)和悬浮段(5)中继续燃烧，产生950～1000℃的高温烟气，上述二次风为氧含量>21％的富氧空气；
d.950～1000℃的高温烟气经烟道进入吹风气燃烧炉(3)内的旋风除尘器(2)，经旋风除尘器(2)除尘的烟气去点燃进入吹风气燃烧炉(3)内的吹风气；
e.从预混器(10)的二次风进口吹入二次风，该二次风为氧含量>21％的富氧空气，使吹风气完全燃烧，产生950～1050℃的混合高温烟气；
f.950～1050℃的混合高温烟气通过吹风气燃烧炉(3)底部的烟气出口(11)进入锅炉系统，最后成130～150℃的废烟气由烟囱放空。
2.一种富氧燃烧的煤造气吹风气回收装置，应用于根据权利要求1所述的富氧燃烧的煤造气吹风气回收工艺，包括一个沸腾炉(1)和一个吹风气燃烧炉(3)，其特征在于所述沸腾炉(1)的炉膛通过一个烟道(6)和一个吹风气燃烧炉(3)内的旋风除尘器(2)连通，所述的沸腾炉(1)下部有一个一次风进口(7)和燃料进口(8)，沸腾炉(1)的下部垂直段(4)和上部悬浮段(5)的侧壁上分别有一个二次风进口(9)；吹风气燃烧炉(3)的侧壁上有一个预混器(10)，所述预混器(10)有吹风气进口和二次风进口，吹风气燃烧炉(3)下部有烟气出口(11)。
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