CN102997252B - 锅炉装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锅炉装置。特别地，本发明涉及一种用于扩建锅炉特别是化学回收锅炉并且由此优化并简化其容量增加的设置和方法。本发明的目的是提供一种锅炉装置，其可容易地改造以增大锅炉负荷而不减少燃烧过程的效率，并且便于其最佳控制。根据本发明，扩建锅炉的操作考虑到保留与锅炉相关的空间，使得侧壁(3)可以被移动，因此增加前壁(2)和后壁(4)的长度。扩建之后该前壁和后壁之间的距离基本上与扩建之前是一样的。

Description

锅炉装置

分案申请说明

本申请是申请日是2005年10月18日、申请号是200580035733.8、发明名称是“锅炉装置”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于扩建锅炉的设置和方法，该锅炉特别是制浆厂的化学回收锅炉，并且特别是该锅炉的炉子，并且因此优化并简化其容量的增加。

背景技术

用于燃烧黑液的化学回收锅炉的炉子具有前壁、后壁和侧壁。黑液喷射装置在一个高度或几个高度上设置在侧壁上。多个空气口在若干个水平高度上设置在侧壁上，用于将空气从气源引进到该炉子中。在黑液燃烧中产生的烟气被引导与各种热传输装置、过热器、锅炉管束和锅炉的水预热器（节热器）接触，因此存在于该气体中的热以在热传输装置中流动的水、蒸气或其混合物的形式收回。鼻端结构设置在该炉子的上部用于引导该气体流。通过该顶部悬置的过热器元件过热该蒸气。

空气通常以三种不同的高度输入锅炉：第一次空气输入锅炉底部，第二次空气在第一次空气高度的上方，但是低于液体喷嘴，而为了确保完全燃烧第三次空气在液体喷嘴之上。通常，空气经由若干空气口或者从锅炉所有的四个壁或者只从两个相对的侧壁输入。也可以在锅炉中设置多于三个的用于引进空气的高度。

近年来提供的新锅炉装置的共同特点是具有辅助装置的新锅炉在初步设计中考虑到必要时可能的未来容量的增加。通常这是通过在建造的锅炉中留出空间和考虑到结构钢的结构并加大管道的尺寸以及辅助装置具有足够的用于锅炉未来负荷的容量来实现的。

大的容量范围在锅炉运行中产生问题。关于化学回收锅炉，太大的炉子在低负荷下使保持足够高的熔床温度和适当的过热变得很复杂，而太小的炉子在高负荷下导致热表面堵塞的危险。当锅炉的负荷变化时这些问题通过扩建炉子能够避免。

迄今为止，化学回收锅炉里面的扩建通过保留用于重新安置炉子前后壁的空间实现，因而侧壁被延伸。这导致前壁和后壁之间距离的增大，这可能引起燃烧过程本身的问题。当空在气布置中助燃空气主要从前壁和后壁输入时这特别有问题。在回收锅炉炉子中，在燃烧过程中在第二和第三空气高度上空气贯穿和空气射流速度是关键因素。这些参数通过选择正确的空气口尺寸来优化。正确的尺寸取决于锅炉负荷，在这种锅炉负荷下适当的空气量必须经由空气口朝着相对的壁输入到适当的贯穿距离。在炉子扩建中当到相对壁的距离增加时，如果空气口的数量保持基本不变，那么对于不同的锅炉负荷空气口的尺寸必然要综合考虑。在这种情况下，考虑到锅炉中的燃烧过程，不能实现最好的结果。典型的空气设置，其中例如，第二次空气优选只从前壁和后壁输入已经在WO公开的WO 02/081971中提出。

发明内容

本发明的目的是消除上述缺点并提供一种锅炉装置，其可容易地改造以增大锅炉负荷，以便燃烧过程的效率不受损失，并且仍然能够以最佳方式实施控制。本发明的目的还在于与现有技术相比从技术上以更简单更快的方式完成扩建。本发明的目标是一种用于优化特定空气高度的设置，特别是用于优化炉子扩建之前和之后的化学回收锅炉的第二和第三次空气流。

本发明涉及一种锅炉，特别是一种由前壁、后壁和两个侧壁构成的化学回收锅炉。本发明的特征在于在锅炉方面已经留出用于扩建的空间，其方式是移动侧壁，因而前后壁的长度延伸。

因此，本发明的重要构思是当改造或建造锅炉时通过延伸前后壁准备重新安置一个侧壁。

而且，本发明涉及一种锅炉中的方法，特别是在由前壁、后壁和两个侧壁构成的化学回收锅炉中的方法，主要特征在于该锅炉首先在第一容量范围内运行，其后为了在高于第一范围的第二容量范围运行而通过扩建该锅炉来改造该锅炉，扩建该锅炉是通过移动一个侧壁并相应地为该锅炉提供容量增大所需要的其它装置/设施和改造而完成的。

本发明提供一种为新锅炉增容做好准备的改进方法。特别是，当在某个高度上，特别是当在第二和第三高度上相当大部分或基本上全部空气经由前后壁输入时，根据本发明的方法在负荷量变化很大的情况下能够对炉子保持最佳空气供给和恒定的贯穿距离。

前壁和后壁之间的距离在扩建时不改变。由于扩建需要的附加空气经由沿着在前后壁的延伸设置的附加的空气口输入。这意味着对于扩建前的锅炉负荷和扩建后的过路负荷空气口的尺寸可以优化。在上述提到的WO公开中，某个空气高度上或某些空气高度上的空气射流形成竖直列，通过扩建所需要附加的助燃空气的量可以通过以由提到的空气供给系统所需要的方式沿着前后壁的延伸的附加竖直空气口列的数目来获得。

根据本发明，在锅炉装置的方案设计阶段对该锅炉的一个侧壁能够重新安置采取措施。容易拆卸的保持平台首先沿着这个可拆卸的侧壁安装。其它装置优选设置在该建造的锅炉装置里面其他位置。在扩建时蒸气鼓延长并具有必要的喷嘴。为了扩建，熔解池在第一个位置建造成足够大，或者为熔解池将来的扩建留出空间。总集气管具有用于扩建的必要的喷嘴。

锅炉的炉子具有宽度和深度。炉子的宽度是指炉子前壁的水平长度，而深度是指炉子侧壁的水平长度。所谓的鼻端深度可以保持不变，因为炉子侧壁的长度不变并且由此该炉子的总深度不变，该鼻端深度在将烟气流引导到炉子上部起重要作用，并且通常占炉子总深度的40－45％。希望在扩建前后该鼻端/侧壁的比例是同样的。

在通过顶部悬置的过热元件中的优化的蒸气速度对于确保该过热管适当冷却，并且另一方面避免过分的压力减小是非常重要的。在本发明中这通过增加过热元件的数目同时保持该元件之间适当的横向距离来实现。

对于低负荷，由于根据本发明只安装与扩建相关的附加管座（tubepanel），避免在锅炉管束上和节热器部件中使用太大的并且因此效率不高的热表面。这也适用于过热器。

本发明的另一个优点是对于较小的锅炉容量在扩建前吹灰器只用在一个壁上，因为这个方案不影响锅炉装置的尺寸。因此初始投资和维护工作明显减少。

在现有技术的扩建方法（前壁/后壁传输）中，在前（后）壁至少需要四个完全的横向管焊缝，这导致数百个管/管现场焊接（tube fieldweld）在最危险的区域形成潜在的渗漏危险。根据本发明的设置在上部炉子集气管中将这些要求严格的焊接减少到只有两个。

在根据本发明的设置中，与现有技术的方法相比扩建时锅炉停止工作的时间可以缩短，因为在进行扩建之前过热器、锅炉管束和节热器元件可以在专用空间预先组装。根据本发明的炉子扩建由于比较容易现场焊接而较快。

附图说明

下面将参考附图对本发明进行更加详细的描述，其中：

图1示意地示出本发明可以应用于其中的一般的化学回收锅炉的侧视图，

图2示意地示出根据本发明从空气高度的炉子底部剖视图。

具体实施方式

图1示意地示出化学回收锅炉结构，其具有由以下水管壁限定的炉子1：前壁2、两个侧壁3和后壁4以及也构成水管的底壁5。助燃空气从几个不同的高度作为第一、第二和第三空气输入炉子中。也可以有其它空气高度。废液，诸如黑液经由第二和第三空气区之间的喷嘴6引进。在燃烧过程中，来自流出物的熔床形成在炉子的底部5，从这里熔体经由安装在炉子底部的熔体输送管7输出。

锅炉的热回收表面，即过热器8位于炉子上方，而炉子的后壁4则沿着炉子上部的过热器、锅炉管束9和节热器10容纳热表面，其中在炉子中产生的烟气的热以蒸气的形式回收。在过热器中，饱和蒸气转换成高温蒸气。在锅炉的锅炉管束9中，饱和温度的水部分地沸腾成蒸气，并且在将水引导到锅炉的蒸发部件9和过热部件8之前，水在供给水预热器10中被烟气预热。所谓的鼻端用附图标记14示出。

锅炉的水/蒸气循环借助于自然循环发生，因而在锅炉壁水管和底部水管中产生的水/蒸气混合物经由汇集管向上流动到相对于锅炉横向，即沿着前壁2的方向设置的蒸气鼓11。热水从该蒸气鼓经由排放管12流到底部集合管13，从这里水分配到底部水管并进一步到水管壁。

图2示出保留在锅炉内的扩建区，用于当希望扩建该锅炉时重新定位一个侧壁3。该侧壁被移动到前/后壁的延长部分2a、4a的长度。图2还示意地示出经由空气口16的空气射流15，在该设置中空气射流的数目在较低锅炉容量时包括在后壁4上的两个射流和在前壁2上的三个射流。需要的附加空气通过在前壁和后壁的延长部分2a、4a中设置更多的空气口16a和经由它们的空气射流15而被接收到该扩建部分中。在扩建时，不需要改变现有空气口和流经它们的射流的运行。

连接于锅炉的方法对于本领域的技术人员是已知的，因此在这方不更详细地描述。

虽然结合认为是最实际最优选的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于给出的实施例，而是相反，旨在覆盖属于本发明范围内和权利要求范围内的各种修改和相应的设置。例如，本发明的应用不限于某些空气设置，尽管当某些高度上的空气的主要部分经由前壁和后壁输入使本发明的优点变得特别明显。

Claims (3)

1.一种化学回收锅炉，所述化学回收锅炉由前壁、后壁和两个侧壁限定，其中通过移动一个侧壁来扩建该锅炉，该锅炉包括：

前壁和后壁，所述前壁和后壁每个具有用于扩建该锅炉的加长部分，其中在扩建之后该前壁和后壁之间的距离基本上与扩建之前是一样的；

侧壁，其中一个侧壁能相对于另一个侧壁移动；

用于输送第二次空气的装置和用于输送第三次空气的装置，其方式是第二次空气的主要部分从所述前壁和所述后壁输入且第三次空气的主要部分也从所述前壁和所述后壁输入；

用于扩建该锅炉的空间；和

附加空气口，用于输送扩建需要的附加空气，所述附加空气口设置在所述前壁和所述后壁的加长部分上。

2.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，所述锅炉的鼻端深度对该锅炉的总深度的比例在扩建前后基本上是一样的。

3.一种化学回收锅炉，所述化学回收锅炉由前壁、后壁和两个侧壁限定，其特征在于：

该锅炉首先在第一容量范围内运行，由此在第二次高度和第三次高度处的相当大部分或者基本上全部空气经由所述前壁和所述后壁引入，

当该锅炉的负荷增加时，该锅炉被改造以在高于第一范围的第二容量范围运行，通过扩建该锅炉来改造该锅炉，扩建该锅炉是通过移动该锅炉的一个侧壁使得该前壁和后壁的长度增加并且相应地为该锅炉提供容量增大所需要的其它装置和改造而完成的，并且在第二容量范围内所需要的附加空气通过设置在该前壁和后壁的加长部分中的附加空气口输入。