CN103712206B - 高温烟气发生设备 - Google Patents

Abstract

本发明为高温烟气发生设备，包括燃烧系统、构架支持系统，还包括烟气颗粒分离系统；燃烧系统和烟气颗粒分离系统由构架支持系统辅助固定于地面和墙面；燃烧系统与烟气颗粒分离系统相连通，烟气颗粒分离系统的顶部设有烟气排出口，烟气排出口与后续工艺装备相连通。本发明燃料适应性广，既能燃烧优质煤，又可燃烧劣质煤；燃烧效率高、燃烧污染排放量低、燃烧强度高，负荷调节范围大，调节快，可以有效保证后续工艺所需要的高温烟气量、烟气温度。

Description

高温烟气发生设备

技术领域

本发明涉及工业窑炉技术领域，特别涉及高温烟气发生设备。

背景技术

目前，煤化工有多种工艺，煤的气化、液化、炼焦、低温干馏等，其中以煤的气化最为广泛。根据煤化工的工艺流程，先将一部分煤送入烟气发生炉内进行燃烧，燃烧产生的高温烟气再送入后一级煤的热分解回转炉，对回转炉的里的煤进行气化。烟气发生炉一般有两种：一是燃油、气的发生炉，二是燃煤的发生炉。在以往燃油气发生炉因其燃烧污染物排放量低得到广泛应用，但其运行成本昂贵，而煤化工厂所拥有的能源类别主要是煤，并且煤的价格低廉，为了更方便的利用就地能源，燃煤发生炉近年来得到了大力发展。

但是，普通的燃煤烟气发生炉存在一些问题，比如燃料适应性窄，只能燃烧相对优质的煤，而对于品质相对劣质的煤无法使用；同时，普通的燃煤烟气发生炉燃烧不充分、污染物排放量高，在环境污染问题日趋严重的背景下，燃煤烟气发生炉燃烧不充分、污染物排放量高就成了亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种高温烟气发生设备。本发明要解决的技术问题是：燃煤烟气发生炉燃料适应性窄、燃烧不充分、污染物排放量高的技术问题。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：高温烟气发生设备，包括燃烧系统、构架支持系统，其特征在于，还包括烟气颗粒分离系统；所述燃烧系统和烟气颗粒分离系统由构架支持系统辅助固定于地面和墙面；所述燃烧系统与烟气颗粒分离系统相连通，所述烟气颗粒分离系统的顶部设有烟气排出口，所述烟气排出口与后续工艺装备相连通。

上述方案中，所述燃烧系统包括炉膛、给煤装置、点火装置、一次风装置、二次风装置、再循环烟气装置、废渣冷却装置；所述炉膛上部设有炉膛出口，所述炉膛底部设有放渣管，所述放渣管与废渣冷却装置相连通；所述给煤装置包括煤仓、螺旋给煤机以及输煤管道，所述煤仓通过螺旋给煤机与输煤管道相连通，所述输煤管道与炉膛相连通；所述点火装置与一次风装置相连通；所述一次风装置设置于炉膛的底部，并与炉膛相连通；所述二次风装置设置于炉膛下部的外侧，并通过二次风喷嘴与炉膛相连通；所述再循环烟气装置包括与后续工艺装备相连通的再循环烟气管道、再循环风机和再循环烟气喷嘴，所述再循环烟气管道、再循环风机和再循环烟气喷嘴依次连通，所述再循环烟气喷嘴设置于二次风装置的上方，所述再循环烟气喷嘴与炉膛相连通。

上述方案中，所述一次风装置包括风室、圆形布风板和钟罩型风帽，所述风室与炉膛底部相连通，所述圆形布风板设置于炉膛底部，所述钟罩型风帽均匀布置与圆形布风板上。

上述方案中，所述二次风喷嘴设有上下两层。

上述方案中，所述再循环烟气喷嘴设有上中下三层。

上述方案中，所述烟气颗粒分离系统包括旋风分离器和返料器；所述旋风分离器顶部设有烟气排出口，所述烟气排出口与后续工艺设备相连通，所述烟气排出口内设有中心筒，所述旋风分离器通过炉膛出口与炉膛相连通；所述返料器设置于旋风分离器底部，并与旋风分离器相连通；所述返料器的下部为颗粒输送管道，所述颗粒输送管道与炉膛下部相连通。

上述方案中，所述中心筒的中心线偏离旋风分离器的中心线100～300mm。

上述方案中，所述构架支持系统包括支持架和观察平台，所述观察平台设置于炉顶、人孔、检查孔处，所述观察平台之间通过扶梯相连。

上述方案中，所述燃烧系统、烟气颗粒分离系统及其连通管道的外壁为耐火保温材料外壁。

上述方案中，所述耐火保温材料外壁设有护板全密封结构。

本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种高温烟气发生设备，采用的是循环流化床燃烧技术，是一种非常清洁高效的燃烧技术，因此该高温烟气发生设备具有下优点：

1.燃料适应性广，既可燃烧优质煤，也可燃烧劣质燃煤。

2.燃烧效率高，炉渣可燃物仅有1%-2%。

3.燃烧污染排放量低，可达到90%的脱硫效率。

4.燃烧强度高，炉膛结构优化，单位截面热负荷高。

5.高温烟气经过煤化工工艺后降至150℃，再通过循环风机引入炉膛，冷却炉膛内产生的高温烟气，保证炉膛出口烟气温度保持在规定范围内，因此该装置的负荷调节范围大，调节快，可以有效保证后续工艺所需要的高温烟气量、烟气温度。

6.整个设备为绝热状态，无水冷系统、过热器、省煤器、空预器、锅筒等结构，造价成本更低，施工周期更短，运行更安全、更稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、炉膛2、煤仓3、再循环烟气装置4、输煤管道

5、二次风装置6、风室7、点火装置8、废渣冷却装置

9、中心筒10、炉膛出口11、旋风分离器12、炉膛外壁

13、返料器14、支持架15、观察平台16、放渣管

17、螺旋给煤机18、二次风喷嘴19、再循环烟气喷嘴

20、颗粒输送管道21、扶梯22、一次风装置

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明是一种高温烟气发生设备，包括炉膛1、点火装置7、一次风装置22、二次风装置5、再循环烟气装置3、废渣冷却装置8、煤仓2、螺旋给煤机17、输煤管道4、旋风分离器11和返料器13；在炉膛1的上部设有炉膛出口10，炉膛10的底部设有放渣管16；本实施例中的废渣冷却装置为滚筒冷渣机，放渣管16与废滚筒冷渣机8相连通；煤仓2通过螺旋给煤机17与输煤管道4相连通，输煤管道4与炉膛1相连通；点火装置7设置于一次风装置的风室6内；一次风装置22包括风室6、圆形布风板和钟罩型风帽，风室6与炉膛1底部相连通，圆形布风板设置于炉膛底部，钟罩型风帽均匀布置与圆形布风板上；二次风装置5设置于炉膛下部的外侧，并通过二次风喷嘴18与炉膛1相连通，二次风喷嘴设置为上下两层；再循环烟气装置3包括与后续工艺装备相连通的再循环烟气管道、再循环风机和再循环烟气喷嘴19，再循环烟气喷嘴19设置于二次风装置5的上方，再循环烟气喷嘴19与炉膛1相连通，再循环烟气喷嘴设有上中下三层；旋风分离器11的顶部设有烟气排出口，烟气排出口与后续工艺设备相连通，烟气排出口内设有中心筒9，旋风分离器11通过炉膛出口10与炉膛相连通，中心筒的中心线偏离旋风分离器的中心线300mm；返料器13设置于旋风分离器11的底部，并与旋风分离器11相连通；返料器11的下部颗粒输送管道与炉膛下部相连通。

整个烟气发生设备设有构架支持系统，包括支持架14和观察平台15，支持架14辅助整个设备固定于地面和墙面，观察平台15设置于炉顶、人孔、检查孔处，观察平台15之间通过扶梯21相连。

燃烧系统、烟气颗粒分离系统及其连通管道的外壁12为耐火保温材料外壁，考虑到炉墙受热后的膨胀，在各部炉墙面积较大的部分及其接合处设有膨胀缝，保温温材料外壁设有护板全密封结构。

本设备工作时，一次空气由风室6经过风帽均匀进入炉膛1内。燃料经螺旋给煤机17送至燃烧室，二次风约占总空气量的40%，分别由二次风喷嘴18进入炉膛，喷嘴分上、下两层布置，以利燃烧和炉温控制和降低NOx的排放，整个燃烧是在高流化风速下进行；炉温控制在920～950℃，烟气从炉膛出来以后，夹带了大量的颗粒物料进入旋风分离器11，高温烟气和颗粒物在此分离，被分离的颗粒经返料器13返回炉膛循环再燃和携带密相区的热量。离开旋风分离器11的高温烟气经过中心筒9进入后级分离器，之后进入后序工艺装备。

炉膛密相区的燃烧废渣渣经炉底的放渣管16进入滚筒冷渣机8冷却后排走。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.高温烟气发生设备，包括燃烧系统、构架支持系统，其特征在于，还包括烟气颗粒分离系统；所述燃烧系统和烟气颗粒分离系统由构架支持系统辅助固定于地面和墙面；所述燃烧系统与烟气颗粒分离系统相连通，所述烟气颗粒分离系统的顶部设有烟气排出口，所述烟气排出口与后续工艺装备相连通，所述烟气颗粒分离系统包括旋风分离器和返料器；所述旋风分离器顶部设有烟气排出口，所述烟气排出口与后续工艺设备相连通，所述烟气排出口内设有中心筒，所述旋风分离器通过炉膛出口与炉膛相连通；所述返料器设置于旋风分离器底部，并与旋风分离器相连通；所述返料器的下部为颗粒输送管道，所述颗粒输送管道与炉膛下部相连通；

所述燃烧系统包括炉膛、给煤装置、点火装置、一次风装置、二次风装置、再循环烟气装置、废渣冷却装置；所述炉膛上部设有炉膛出口，所述炉膛底部设有放渣管，所述放渣管与废渣冷却装置相连通；所述给煤装置包括煤仓、螺旋给煤机以及输煤管道，所述煤仓通过螺旋给煤机与输煤管道相连通，所述输煤管道与炉膛相连通；所述点火装置与一次风装置相连通；所述一次风装置设置于炉膛的底部，并与炉膛相连通；所述二次风装置设置于炉膛下部的外侧，并通过二次风喷嘴与炉膛相连通；所述再循环烟气装置包括与后续工艺装备相连通的再循环烟气管道、再循环风机和再循环烟气喷嘴，所述再循环烟气管道、再循环风机和再循环烟气喷嘴依次连通，所述再循环烟气喷嘴设置于二次风装置的上方，所述再循环烟气喷嘴与炉膛相连通。

2.根据权利要求1所述的高温烟气发生设备，其特征在于，所述一次风装置包括风室、圆形布风板和钟罩型风帽，所述风室与炉膛底部连通，所述圆形布风板设置于炉膛底部，所述钟罩型风帽均匀布置与圆形布风板上。

3.根据权利要求2所述的高温烟气发生设备，其特征在于，所述二次风喷嘴设有上下两层。

4.根据权利要求3所述的高温烟气发生设备，其特征在于，所述再循环烟气喷嘴设有上中下三层。

5.根据权利要求4所述的高温烟气发生设备，其特征在于，所述中心筒的中心线偏离旋风分离器的中心线100～300mm。

6.根据权利要求1所述的高温烟气发生设备，其特征在于，所述构架支持系统包括支持架和观察平台，所述观察平台设置于炉顶、人孔、检查孔处，所述观察平台之间通过扶梯相连。

7.根据权利要求1所述的高温烟气发生设备，其特征在于，所述燃烧系统、烟气颗粒分离系统及其连通管道的外壁为耐火保温材料外壁。

8.根据权利要求7所述的高温烟气发生设备，其特征在于，所述耐火保温材料外壁有护板全密封结构。