CN106594714A - 一种脱硫锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种脱硫锅炉，属于工业锅炉设备技术领域。本发明为了解决现有锅炉燃烧过程中进行脱硫的技术中，煤和石灰石的混合率差，不能有效提高燃烧中的脱硫效果，且在燃烧后产生的脱硫烟气带水，在北方寒冷冬季影响烟气排放系统使用的问题。本发明包括煤粉震动混合机构、烘干机构、锅炉燃烧系统和烟气处理系统，所述的煤粉震动混合机构通过烘干机构的烘干后传送至锅炉系统进行燃烧，燃烧后的烟气经过烟气处理系统处理后排放。本发明的一种脱硫锅炉，采用燃烧前和燃烧后脱硫系统结合，巧妙的实现了脱硫方案，节约建设成本，且经济可行性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱硫锅炉，属于工业锅炉设备技术领域。
背景技术
除去烟气中的硫及化合物的过程，主要指烟气中的SO、SO2，以达到环境要求，目前湿法脱硫是公认的最为有效的处理烟气中的方法，其效率高运行稳定、排放达标，但湿法脱硫烟气带水问题一直存在，由于逆向对流工艺原理使得烟气与喷淋液接触后必定会带出部分水和水蒸汽，特别在北方高寒地区带水烟气进入烟道和烟囱后水迅速凝结成水和冰附着在烟道和烟囱上，凝结的水分中往往还带有一定的酸碱性、对烟道烟囱造成腐蚀、膨胀等损害。无论除雾器如何改造，均无法将烟气中水分完全脱除，所以我公司研发人员另辟蹊径，不断研究攻克技术上的难点。
目前的锅炉生产过程中的脱硫方法主要分为：燃烧前脱硫、燃烧过程中脱硫和燃烧后脱硫，现有的燃烧过程中煤脱硫技术主要为在燃煤中添加石灰石，促进燃烧过程中SO2和SO被石灰石(Caco3)吸收，进而产生固体的排放物，但是现有的锅炉燃烧过程中添加石灰石的方式仅仅是向燃烧的炉膛内抛洒，这样的操作方式使得煤和石灰石不能充分混合，这样SO和SO2的混合率降低，这样导致在燃烧过程中不能够提高脱硫率，因此为了体高石灰石和煤的混合率。急需一种设备，在投入过来炉膛前将煤和石灰石充分混合。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有锅炉燃烧过程中进行脱硫的技术中，煤和石灰石的混合率差，不能有效提高燃烧中的脱硫效果，且在燃烧后产生的脱硫烟气带水，在北方寒冷冬季影响烟气排放系统使用的问题，进而提供一种脱硫锅炉。
本发明的技术方案：
一种脱硫锅炉包括煤粉震动混合机构、烘干机构、锅炉燃烧系统和烟气处理系统，所述的煤粉震动混合机构通过烘干机构的烘干后传送至锅炉系统进行燃烧，燃烧后的烟气经过烟气处理系统处理后排放。
优选的：所述的煤粉震动混合机构包括底座、动力驱动机构、支撑外壳、罩体、初级粉碎机构和振动筛选粉碎机构，底座外形呈圆柱形，底座上表面通过多个高强压簧连接有圆形的出料板，出料板上表面固定有支撑外壳，支撑外壳由上壳体、下壳体和连接壳体一体制成，上壳体为上大下小的锥形结构，下壳体为上小下大的台形结构，上壳体和下壳体内分别安装有初级粉碎机构和振动筛选粉碎机构，初级粉碎机构和振动筛选粉碎机构与上壳体和下壳体形成工作间隙，所述的动力驱动机构包括电机、传送带和转轴，电机通过传送带带动转轴转动，所述的动力驱动机构通过转轴与振动筛选粉碎机构安装连接，振动筛选粉碎机构通过联轴器与初级粉碎机构建立连接。
优选的：所述的初级粉碎机构和振动筛选粉碎机构为锥形固定台，初级粉碎机构和振动筛选粉碎机构的锥形固定台的锥形边缘工作面上设有粉碎刀片。
优选的：所述的罩体的顶部开设有进料口，所述的底座的下端设有出料口和落料仓。
优选的：所述的烘干机构包括烘干箱体，烘干箱体的上壁和下壁上分别安装有集风口和送风口，烘干箱体内设置有上下水平布置的上输送带、中传送带和下输送带，上输送带的进料端穿过烘干箱体布置于煤粉震动混合机构的落料仓内，下输送带的出料端布置在锅炉燃烧系统的燃烧器进料口处。
优选的：所述的熟化箱体内还设有水平布置的集风板和布风板，集风板位于上输送带的上端，布风板位于下输送带的下侧，所述集风板和布风板均为孔板构成。
优选的：所述的锅炉燃烧系统包括炉体、炉膛、燃烧器、水冷壁、过热器和烟气排出管道，所述的炉膛设置在炉体内，燃烧器布置在炉膛的底部，水冷壁和过热器分别设置在炉膛的外侧壁和顶端，所述的炉体上端设置有烟气排出管道，所述的烟气排出管道与烟气处理系统建立连接。
优选的：所述的烟气处理系统包括四个脱硫塔装置和烟囱，所述的四个脱硫塔装置集中布置形成两行两列的排列结构，四个脱硫塔装置上方安装有烟囱，四台脱硫塔装置处理后烟气经一座烟囱排出。
优选的：所述的脱硫塔装置包括脱硫塔本体，所述的脱硫塔本体外观为圆柱形塔体，脱硫塔本体下端设置有烟气进气口，脱硫塔本体上端设置有烟气出气口，所述的脱硫塔本体内部烟气出气口的上端设置有第一层旋流塔板和第二层旋流塔板，所述的第二层旋流塔板上端设有第一层喷淋和第二层喷淋，第二层喷淋上端依次布置有第一层除雾、第一层反冲洗、第二层除雾和第二层反冲洗。
本发明具有以下有益效果：本发明的一种脱硫锅炉，通过燃烧前脱硫和燃烧后脱硫方法实现控制有害气体硫的排放量，初步经过煤粉震动混合机构使得燃烧过程的煤粉与石灰石充分混合，在燃烧时候生成亚硫酸钙，初步实现脱硫工艺，经过燃烧产生的气体通过烟气处理系统实现烟气脱硫，实现了燃烧后烟气脱硫的工艺，同时通过脱硫塔和烟囱合一的方式，使得逆向对流工艺原理在脱硫塔内与喷淋工艺接触，使得产生的水分和蒸汽，留在脱硫塔内，解决了北方高寒地区带水烟气进入烟道和烟囱后水迅速凝结成水和冰附着在烟道和烟囱上，凝结的水分中往往还带有一定的酸碱性、对烟道烟囱造成腐蚀、膨胀等损害问题。本发明的一种脱硫锅炉，采用燃烧前和燃烧后脱硫系统结合，巧妙的实现了脱硫方案，节约建设成本，且经济可行性高。
附图说明
图1是一种脱硫锅炉的系统视图；
图2是煤粉震动混合机构的结构视图；
图3是烘干机构的结构视图；
图4是锅炉燃烧系统的结构试图；
图5是烟气处理系统的结构视图；
图6是脱硫塔装置内部结构布置视图；
图7是图5的俯视图；
图中1-煤粉震动混合机构，2-烘干机构，3-锅炉燃烧系统，4-烟气处理系统，5-底座，6-动力驱动机构，7-高强压簧，8-出料板，9-支撑外壳，10-上壳体，11-下壳体，12-连接壳体，13-罩体，14-初级粉碎机构，15-振动筛选粉碎机构，16-电机，17-传送带，18-转轴，19-联轴器，20-落料仓，21-烘干箱体，22-集风口，23-送风口，24-上输送带，25-中传送带，26-下输送带，27-集风板，28-布风板，29-炉体，30-炉膛，31-燃烧器，32-水冷壁，33-过热器，34-烟气排出管道，35-脱硫塔装置，36-烟囱，37-第一层旋流塔板，38-第二层旋流塔板38，39-第一层喷淋，40-第二层喷淋，41-第一层除雾，42-第二层除雾，43-第一层反冲洗，44-第二层反冲洗，45-脱硫塔本体，46-烟气进气口，47-烟气出气口，48-粉碎刀片，49-出料口。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种脱硫锅炉包括煤粉震动混合机构1、烘干机构2、锅炉燃烧系统3和烟气处理系统4，所述的煤粉震动混合机构1通过烘干机构2的烘干后传送至锅炉系统3进行燃烧，燃烧后的烟气经过烟气处理系统4处理后排放。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的一种脱硫锅炉所述的煤粉震动混合机构1包括底座5、动力驱动机构6、支撑外壳9、罩体13、初级粉碎机构14和振动筛选粉碎机构15，底座5外形呈圆柱形，底座5上表面通过多个高强压簧7连接有圆形的出料板8，出料板8上表面固定有支撑外壳9，支撑外壳9由上壳体10、下壳体11和连接壳体12一体制成，上壳体10为上大下小的锥形结构，下壳体11为上小下大的台形结构，上壳体10和下壳体11内分别安装有初级粉碎机构14和振动筛选粉碎机构15，初级粉碎机构14和振动筛选粉碎机构15与上壳体10和下壳体11形成工作间隙，所述的动力驱动机构6包括电机16、传送带17和转轴18，电机通过传送带带动转轴转动，所述的动力驱动机构6通过转轴18与振动筛选粉碎机构15安装连接，振动筛选粉碎机构15通过联轴器19与初级粉碎机构14建立连接；所述的罩体13的顶部开设有进料口，所述的底座5的下端设有出料口和落料仓20。如此设置，将煤与石灰石通过罩体13顶部的进料口投入，煤与石灰石进入初级粉碎机构14内，动力驱动机构6带动初级粉碎机构14和振动筛选粉碎机构15实现转动，在初级粉碎机构14和振动筛选粉碎机构15的锥形固定台的锥形边缘工作面上设有粉碎刀片48，通过研磨和转动粉碎作用下，煤与石灰石被初步粉碎形成颗粒状，随后进入到振动筛选粉碎机构15与下壳体11形成的工作间隙内部，而设置在振动筛选粉碎机构15上的粉碎刀片密度设置更高，且在底座5上还有高强压簧7，可以在支撑外壳9上安装有振动器，通过振动器的作用使得经过振动筛选粉碎机构15粉碎的煤与石灰石更进一步粉碎混合，并最终通过底座5下端的出料口49进入到落料仓20内(具体落在烘干机构2的上传送带24上)，通过此方式对煤与石灰石进行混合，煤与石灰石进行粉碎和搅动混合，使得混合更加完全，避免了现有的人工混合方式混合不充分或局部混合，达不到实际燃烧前脱硫的作用。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的一种脱硫锅炉所述的烘干机构2包括烘干箱体21，烘干箱体21的上壁和下壁上分别安装有集风口22和送风口23，烘干箱体21内设置有上下水平布置的上输送带24、中传送带25和下输送带26，上输送带22的进料端穿过烘干箱体21布置于煤粉震动混合机构1的落料仓20内，下输送带26的出料端布置在锅炉燃烧系统3的燃烧器进料口处。如此设置，经过混合后的煤粉和石灰石经上传送带24进入到烘干箱体21内部，并通过设置在集风口22上的烘干风机和送风口23的风机作用下实现煤与石灰石的烘干，这样便于燃料的燃烧，同时便于石灰石与煤燃烧过程硫的吸收，进而产生硫化物(即亚硫酸钙)。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式的一种脱硫锅炉所述的熟化箱体21内还设有水平布置的集风板27和布风板28，集风板27位于上输送带24的上端，布风板28位于下输送带26的下侧，所述集风板27和布风板28均为孔板构成。如此设置，集风板27和布风板28能够缓冲来自集风口和送风口的气流，避免因气流过大导致混合后的煤与石灰石被吹散在烘干箱体21内，影响烘干工艺设备的正常使用，提高了使用后期清理维护工作。
具体实施方式五：结合图4说明本实施方式，本实施方式的一种脱硫锅炉所述的锅炉燃烧系统3包括炉体29、炉膛30、燃烧器31、水冷壁32、过热器33和烟气排出管道34，所述的炉膛30设置在炉体29内，燃烧器31布置在炉膛20的底部，水冷壁32和过热器33分别设置在炉膛30的外侧壁和顶端，所述的炉体29上端设置有烟气排出管道34，所述的烟气排出管道34与烟气处理系统4建立连接。其主要锅炉燃烧系统3主要起到的作用是对煤进行燃烧进而得到能量转换。
具体实施方式六：结合图5、图6说明本实施方式，本实施方式的一种脱硫锅炉所述的烟气处理系统4包括四个脱硫塔装置35和烟囱36，所述的四个脱硫塔装置35集中布置形成两行两列的排列结构，四个脱硫塔装置35上方安装有烟囱36，四台脱硫塔装置35处理后烟气经一座烟囱36排出；所述的脱硫塔装置35包括脱硫塔本体45，所述的脱硫塔本体45外观为圆柱形塔体，脱硫塔本体45下端设置有烟气进气口46，脱硫塔本体上端设置有烟气出气口47，所述的脱硫塔本体45内部烟气出气口47的上端设置有第一层旋流塔板37和第二层旋流塔板38，所述的第二层旋流塔板38上端设有第一层喷淋39和第二层喷淋40，第二层喷淋40上端依次布置有第一层除雾41、第一层反冲洗43、第二层除雾42和第二层反冲洗44。如此设置，脱硫塔装置35是综合运用空气动力学、流体力学、热力学、气溶胶力学和化学反应等原理研制的脱硫成套设备，在专利号：ZL 201220165655.0，采用旋流塔板结构单元体组合成高倍率、全方位、全覆盖型湿式高效烟气净化系统，对锅炉烟气中的有害物质实施全面净化。采用旋流板塔烟气净化技术，具有操作弹性宽、负荷范围大、系统阻力小、气液接触面积大，吸收速度快，净化效率高，脱硫除尘同步进行等特点和优势。
本发明采用脱硫塔与烟囱的组合方式重点解决问题如下：
采用烟塔合一方案意于解决经湿法脱硫处理后烟气带水问题，是公认的最为有效的处理烟气中的方法，其效率高运行稳定、排放达标，烟塔合一方案避免烟气经脱硫塔后进烟道再进烟囱排放，减少烟气流程自然降低烟气中水分凝结机会。烟塔合一即在脱硫塔装置35出口上方直接接不锈钢制烟囱，一旦烟气中水分遇冷凝结，可顺烟囱壁再次流入塔内，极大解决了烟气带水对烟道烟囱造成的损害，且将脱硫循环中的水分更加充分利用，无论从技术还是节能角度都十分适合北方锅炉的工况条件。而四个脱硫塔装置35合一的优势在于：烟塔合一方案在技术上存在着显然的优点，但必然也存在一定的难点，即建设难度大，所以如何将烟塔合一的建设更加的合理经济，是必须解决的问题。以单台200吨脱硫塔为例，为满足运行条件，经设计计算塔高21米，在塔上加烟囱，需满足设计规范及烟囱筑规范要求，整个烟塔合一高度可达60m，烟囱上还需布置检测平台，检修平台。平台需配套之字梯，而脱硫塔在建设过程中同样需要布置检修平台和检修用梯，所以本发明设计将脱硫塔用梯和烟囱检测用梯和二为一，并且将四台脱硫塔所需梯子合四为一：四台脱硫塔采用集中布置，此种布置将四台脱硫塔处理后烟气经一座烟囱排出，大大降低建设成本，且用此联合布置方式梯子平台均可公用，所有基础及支撑均可采用一次完成，不必重复建设。此外，四烟塔合一(四台脱硫塔上方共用一烟囱)方案，脱硫采用塔外循环，新建脱硫循环池及附属设备间，四塔集中布置不只进出风布置方便，且浆液循环也可集中布置安排管线，节约建设成本，经济可行性高。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (9)
1.一种脱硫锅炉，包括煤粉震动混合机构(1)、烘干机构(2)、锅炉燃烧系统(3)和烟气处理系统(4)，其特征在于：所述的煤粉震动混合机构(1)通过烘干机构(2)的烘干后传送至锅炉系统(3)进行燃烧，燃烧后的烟气经过烟气处理系统(4)处理后排放。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫锅炉，其特征在于：所述的煤粉震动混合机构1)包括底座(5)、动力驱动机构(6)、支撑外壳(9)、罩体(13)、初级粉碎机构(14)和振动筛选粉碎机构(15)，底座(5)外形呈圆柱形，底座(5)上表面通过多个高强压簧(7)连接有圆形的出料板(8)，出料板(8)上表面固定有支撑外壳(9)，支撑外壳(9)由上壳体(10)、下壳体(11)和连接壳体(12)一体制成，上壳体(10)为上大下小的锥形结构，下壳体(11)为上小下大的台形结构，上壳体(10)和下壳体(11)内分别安装有初级粉碎机构(14)和振动筛选粉碎机构(15)，初级粉碎机构(14)和振动筛选粉碎机构(15)与上壳体(10)和下壳体(11)形成工作间隙，所述的动力驱动机构(6)包括电机(16)、传送带(17)和转轴(18)，电机通过传送带带动转轴转动，所述的动力驱动机构(6)通过转轴(18)与振动筛选粉碎机构(15)安装连接，振动筛选粉碎机构(15)通过联轴器(19)与初级粉碎机构(14)建立连接。
3.根据权利要求2所述的一种脱硫锅炉，其特征在于：所述的初级粉碎机构(14)和振动筛选粉碎机构(15)为锥形固定台，初级粉碎机构(14)和振动筛选粉碎机构(15)的锥形固定台的锥形边缘工作面上设有粉碎刀片(48)。
4.根据权利要求2所述的一种脱硫锅炉，其特征在于：所述的罩体(13)的顶部开设有进料口，所述的底座(5)的下端设有出料口(49)和落料仓(20)。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫锅炉，其特征在于：所述的烘干机构(2)包括烘干箱体(21)，烘干箱体(21)的上壁和下壁上分别安装有集风口(22)和送风口(23)，烘干箱体(21)内设置有上下水平布置的上输送带(24)、中传送带(25)和下输送带(26)，上输送带(22)的进料端穿过烘干箱体(21)布置于煤粉震动混合机构(1)的落料仓(20)内，下输送带(26)的出料端布置在锅炉燃烧系统(3)的燃烧器进料口处。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫锅炉，其特征在于：所述的熟化箱体(21)内还设有水平布置的集风板(27)和布风板(28)，集风板(27)位于上输送带(24)的上端，布风板(28)位于下输送带(26)的下侧，所述集风板(27)和布风板(28)均为孔板构成。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫锅炉，其特征在于：所述的锅炉燃烧系统(3)包括炉体(29)、炉膛(30)、燃烧器(31)、水冷壁(32)、过热器(33)和烟气排出管道(34)，所述的炉膛(30)设置在炉体(29)内，燃烧器(31)布置在炉膛(20)的底部，水冷壁(32)和过热器(33)分别设置在炉膛(30)的外侧壁和顶端，所述的炉体(29)上端设置有烟气排出管道(34)，所述的烟气排出管道(34)与烟气处理系统(4)建立连接。
8.根据权利要求1所述的一种脱硫锅炉，其特征在于：所述的烟气处理系统(4)包括四个脱硫塔装置(35)和烟囱(36)，所述的四个脱硫塔装置(35)集中布置形成两行两列的排列结构，四个脱硫塔装置(35)上方安装有烟囱(36)，四台脱硫塔装置(35)处理后烟气经一座烟囱(36)排出。
9.根据权利要求8所述的一种脱硫锅炉，其特征在于：所述的脱硫塔装置(35)包括脱硫塔本体(45)，所述的脱硫塔本体(45)外观为圆柱形塔体，脱硫塔本体(45)下端设置有烟气进气口(46)，脱硫塔本体上端设置有烟气出气口(47)，所述的脱硫塔本体(45)内部烟气出气口(47)的上端设置有第一层旋流塔板(37)和第二层旋流塔板(38)，所述的第二层旋流塔板(38)上端设有第一层喷淋(39)和第二层喷淋(40)，第二层喷淋(40)上端依次布置有第一层除雾(41)、第一层反冲洗(43)、第二层除雾(42)和第二层反冲洗(44)。
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