CN108474549B - 回收锅炉的热回收表面的装置 - Google Patents

回收锅炉的热回收表面的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108474549B
CN108474549B CN201780007651.5A CN201780007651A CN108474549B CN 108474549 B CN108474549 B CN 108474549B CN 201780007651 A CN201780007651 A CN 201780007651A CN 108474549 B CN108474549 B CN 108474549B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
boiler
reheater
heat recovery
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780007651.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108474549A (zh
Inventor
尤卡·勒佩宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Andritz Oy
Original Assignee
Andritz Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FI20165056A priority Critical patent/FI128782B/fi
Priority to FI20165056 priority
Application filed by Andritz Oy filed Critical Andritz Oy
Priority to PCT/FI2017/050039 priority patent/WO2017129861A1/en
Publication of CN108474549A publication Critical patent/CN108474549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108474549B publication Critical patent/CN108474549B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/002Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically involving a single upper drum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22GSUPERHEATING OF STEAM
    • F22G7/00Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition
    • F22G7/12Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition in flues
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/04Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/06Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/02Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/04Heat supply by installation of two or more combustion apparatus, e.g. of separate combustion apparatus for the boiler and the superheater respectively
    • F22B31/045Steam generators specially adapted for burning refuse
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22GSUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00Controlling superheat temperature
    • F22G5/10Controlling superheat temperature by displacing superheater sections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22GSUPERHEATING OF STEAM
    • F22G7/00Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition
    • F22G7/14Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition in water-tube boilers, e.g. between banks of water tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/04Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste liquors, e.g. sulfite liquors
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/12Combustion of pulp liquors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Abstract

本发明涉及一种回收锅炉中的装置,具有用于燃烧废液的炉子以及包括竖直烟道气体通道(22)的烟道气体管道,所述竖直烟道气体通道中的至少一些设置有用于从烟道气体回收热的热回收单元。在所述炉子下游的第一烟道气体通道(22)设置有再热器(21)和以下热回收单元中的一个:节约器(25)或锅炉管束(40)。所述再热器(21)和第二热回收单元(25、40)在所述烟道气体的水平进入方向上相继地定位,使得在烟道气体通道中,烟道气体从上方向下在竖直方向上流动并且同时地加热所述再热器和第二热回收单元。根据另一装置,所述再热器(50、60)和第二热回收单元(52、62)的热回收元件在相对于所述烟道气体的水平进入方向横向的方向上并排地定位。

Description

回收锅炉的热回收表面的装置
技术领域
本发明涉及用于回收烟道气体的热的装置,该烟道气体在化学制浆工业的化学回收锅炉中的废液(比如黑液)的燃烧中产生。
背景技术
在化学制浆的生产中,木质素和其它有机非纤维素材料通过使用蒸煮化学品进行蒸煮而与化学纸浆的原材料分离开来。在化学消化中使用的蒸煮液(即,废液)被回收。与化学纸浆机械地分离开来的废液由于其中包含的并且与化学纸浆分离开来的含碳以及其它有机的可燃材料而具有高的燃烧价值。废液还包含在化学消化中不反应的无机化学品。已经开发了几种不同的方法来从废液回收热和化学品。
在硫酸盐纸浆生产中获得的黑液在回收锅炉中燃烧。随着在黑液中包含的有机材料和含碳材料燃烧,废液中的无机成分转化为化学品,该化学品可以被回收利用并且进一步用于蒸煮过程。
热烟道气体在黑液燃烧中产生,该热烟道气体被引导成与回收锅炉的各种热交换器接触。烟道气体将热输送到在热交换器内流动的水或蒸气或者水和蒸气的混合物,同时冷却自身。通常,烟道气体包含大量灰。大部分灰是硫酸钠,并且第二大的部分通常是碳酸钠。灰也包含其它成分。夹带在烟道气体中的灰在炉子中主要处于汽化的形式,并且开始转化成主要在炉子下游的锅炉的部分中细灰尘或熔炼物液滴。包含在灰中盐融化,或者它们是甚至在相对较低的温度下的粘性颗粒。熔化的且粘性的颗粒容易粘到热传递表面上并且甚至腐蚀热传递表面。粘性灰的沉积已经造成烟道气体管道阻塞的危险,并且还造成锅炉中的热表面的腐蚀和磨损。
化学回收锅炉通常由以下主要部分形成,这些部分在图1中示意性地示出:
回收锅炉的炉子包括前壁和侧壁。炉子的宽度指的是前壁的水平长度并且深度指的是炉子的侧壁的长度。图1示出了具有由水管壁、前壁11、侧壁9和后壁10以及也由水管形成的底部15限定的炉子的化学回收锅炉的结构。燃烧空气被从多个不同的水平面18供给到炉子中。空气水平面也可以定位成与图中给出的不同。废液(比如黑液)被从喷嘴12供给到炉子中。在燃烧期间,熔炼物床被形成到炉子的底部上。熔炼物经由管件17(通常经由熔炼物喷口)从炉子的底部移除。
-炉子的下部部分1,在炉子的下部1处主要发生废液的燃烧。
-炉子的中间部分2,在炉子的中部2处主要发生气态可燃烧物质的最后燃烧。
-炉子的上部部分3。
-过热器区域4,在过热器区域4处,离开蒸汽汽包7的饱和蒸汽被转化成(过热的)具有较高温度的蒸汽。在过热器区域中或者在过热器区域前部,通常有所谓的筛管表面或筛管,其通常作为水再沸器。
-在炉子后面的烟道气体管道中的是在过热器下游的热传递交换器:锅炉管束和节约器,其中在炉子中产生的烟道气体的热被回收。锅炉管束5(即,水汽化器)定位在烟道气体管道的第一烟道气体通道中,即,在所谓的第二过道(second pass)中。在锅炉管束中,处于饱和温度的水被部分地沸腾成蒸气。
-供给水预热器,即,所谓的节约器6a、6b,其中在热传递元件中流动的供给水在将水引导到汽包7中并进入蒸汽生成部分(锅炉管束5、炉子的炉壁和可能的筛管)和锅炉的过热部分4中之前借助于烟道气体预热。
-汽包(或者蒸汽汽包)7,其具有在下部部分中的水和在上部部分中的饱和蒸汽。一些锅炉具有两个汽包:蒸汽汽包(上部汽包)和水汽包(下部汽包),在蒸汽汽包和水汽包之间,设置有热交换器,也就是用于使水沸腾的所谓的锅炉管束管。
-与锅炉联结在一起的其它部分和设备,比如,例如,燃烧空气系统、烟道气体系统、液体供给系统、用于熔炼物和液体的处理系统、供给水泵等。所谓的炉嘴用附图标记13表示。
锅炉的水/蒸汽循环经由自然循环布置,由此,在炉子的炉壁的水管和底部中形成的水/蒸汽混合物经由收集管向上上升到相对于锅炉横向定位(即,平行于前壁11)的蒸汽汽包7中。热水经由下水管14从蒸汽汽包流入底部15的歧管中,水从该歧管被分配到底部水管中并且进一步进入水管壁中。
预热器(即,节约器)通常指的是包括热传递元件的热交换器,待加热的锅炉供给水流入该热交换器中。在节约器中,在热交换器元件之间保留了用于烟道气体流的自由空间。随着烟道气体通过热交换器元件流动,热被传递到在这些元件内流动的供给水中。锅炉管束也由热传递元件形成,待沸腾的水或者水和蒸汽的混合物在热传递元件内流动,热从流动经过该元件的烟道气体传递到热传递元件中。
用于热回收的热交换器(即,锅炉管束和节约器)通常构造成使得在它们中,烟道气体不从下向上流动,而是通常仅从上方向下流动。在节约器中,水的流动方向通常与烟道气体的流动方向相反,以便提供更经济的热回收。
在一些废液回收锅炉中,锅炉管束构造成使得烟道气体大体上水平地流动。在具有这种水平流动的锅炉管束的单汽包锅炉中,锅炉管束的热传递元件定位成使得待沸腾的水大体上从下向上流动。锅炉管束此处称为水平流动锅炉管束,因为烟道气体大体上水平地流动。双汽包锅炉通常设置有上部汽包和下部汽包,在上部汽包和下部汽包之间,锅炉管束管定位成使得待沸腾的水大体上从下向上在管中流动,并且烟道气体大体上水平地流动。在这些情形中,通用术语交叉流动可以用于烟道气体和水蒸气,或者术语交叉流动锅炉管束用于锅炉管束。
在图1中示意性地示出的常规的废液回收锅炉(其具有所谓的竖直的流动锅炉管束5)中,烟道气体从上方向下竖直地流动。用于烟道气体的流动通道8邻近锅炉管束布置,在该通道中,已经流过锅炉管束5的烟道气体从下向上流动。通道8如通常那样没有热交换器。挨着通道8,存在第一节约器(所谓的较热的节约器)6a,其中烟道气体从上方向下流动,将热传递到在节约器的热交换器元件中流动的供给水。以对应的方式,第二烟道气体通道9挨着该较热的节约器布置,在该通道中,来自节约器6a的下端的烟道气体向上流动。而且,该烟道气体通道如通常那样是大体上空的通道,而没有用于热回收的热交换元件或水预热器。挨着烟道气体通道9的是第二节约器,也就是所谓的较冷的节约器6b,其中烟道气体从上方向下流动,从而加热在热交换元件中流动的供给水。
除锅炉管束5、两个节约器6a和6b以及在它们之间的通道8、9之外,锅炉还可以具有数个对应的烟道气体通道和节约器。
如已知的是,锅炉管束和节约器中的烟道气体布置成从上方向下流动。夹带在烟道气体中的灰污染热传递表面。随着灰颗粒粘到热传递表面上,灰层逐渐地变厚,这损害热传递。如果灰大量地聚集在表面上,则烟道气体的流动阻力可能成长到干扰水平。利用蒸汽鼓风机来清洁热传递表面,经由蒸汽鼓风机,蒸汽时时地被吹到热传递表面上,由此聚集在表面上的灰变松并且与烟道气体一起进入位于热传递表面的下部部分中的灰收集漏斗中。
并非所有的回收锅炉设置有锅炉管束。欧洲专利申请1188986给出了一种解决方案,其中回收锅炉下游的第一烟道气体管道部分(所谓的第二过道)设置有至少一个过热器,尤其是一次过热器。于是,问题可能是烟道气体管道的该部分中的表面温度的过度增加。WO专利申请2014044911给出了烟道气体管道的所述部分布置成利用来自筛管的冷却介质冷却。
欧洲专利1728919给出了一种装置,其中回收锅炉下游的烟道气体管道的部分(所谓的第二过道)在烟道气体的进入方向上相继地设置有锅炉管束和节约器两者,但是过热器表面对应于现有技术一样定位在锅炉的炉子的上部部分中。当第二过道设置有锅炉管束和节约器时,第二过道限制其它热表面(比如过热器表面)在烟道气体流中的定位。
还有一些解决方案,其中建议借助于位于回收锅炉中的再热器改进化学纸浆厂的电力生产。再热器和过热器原理上且实际上是类似的热传递表面。不同之处在于,在“实际”过热器(其在该专利申请中称为过热器)中,离开锅炉汽包的饱和蒸汽被逐步地过热到较热的温度(例如,过热到约515℃的温度),直到在最后步骤之后为止,其被称为活蒸汽。活蒸汽然后被导入蒸汽涡轮机,以产生电能。在再热器中,反过来,从涡轮机获得的蒸汽被加热并且在此之后返回到涡轮机中。废蒸汽在预定的压力水平下被从涡轮机带走并且它们例如用于加热供给水或燃烧空气。当使用再热器时,保留在涡轮机中的蒸汽在最佳压力下被引导回到锅炉中、进入再热器中,在再热器中,蒸汽被加热并且加热的蒸汽被带回到涡轮机,以用于改进电力的生产。在已知的解决方案中,比如在美国专利US7640750和US8443606中,再热器在炉子的上部部分中定位在常规的过热器区域中。然而,这种装置减小了过热器的空间或锅炉的高度并且因此整个锅炉建筑必须被增加。美国专利7640750给出了两级再热器,两级再热器中的后面的一级位于回收锅炉的空腔中。燃料在空腔中燃烧,以产生烟道气体。
发明内容
本发明的目的是提供比之前的解决方案更灵活的解决方案,以用于在锅炉除过热器之外还具有再热器时根据工艺的需要来修改回收锅炉的各种热回收表面的尺寸和定位。
根据本发明的装置的特征在于在本发明的特征部分中给出的特征。本发明的其它实施例的特征在于在本发明中给出的特征。
本发明涉及一种回收锅炉中的装置,具有用于燃烧废液的炉子以及包括竖直的烟道气体通道的烟道气体管道,所述烟道气体通道中的至少一些设置有用于从烟道气体回收热的热回收单元。烟道气体在接连的烟道气体通道中从上方向下和从下向上流动。热回收单元具有大体上为烟道气体管道的宽度的宽度。该装置的特征在于,在炉子后面的第一烟道气体通道中(在所谓的第二过道中)定位有再热器,并且除再热器以外,在所谓的第二过道中还定位有以下热回收单元中的一个:节约器或锅炉管束。再热器和第二热回收单元平行地定位,使得在烟道气体通道中,烟道气体从上方向下在竖直方向上流动并且同时地加热再热器和第二热回收单元。再热器和第二热回收单元相对于烟道气体的水平流动方向相继地定位。再热器和第二热回收单元,即,节约器或锅炉管束通常具有等于烟道气体管道的宽度(即,炉子的前壁和后壁的长度)的宽度。每一个热回收单元(即,再热器、节约器和锅炉管束)由多个热回收元件形成。
再热器、锅炉管束和节约器指的是由热交换元件(通常是管)形成的热回收单元,待加热的水、蒸汽或它们俩的混合物在该热回收单元内流动。用于烟道气体流动的自由空间保留在热传递元件之间。随着烟道气体通过热交换元件流动,热被传递到在元件内流动的水和/或蒸汽。在烟道气体通道中向下流动的烟道气体同时地加热再热器和第二热传递单元,由此处于特定温度的烟道气体同时地加热再热器和第二热传递单元。再热器联接到蒸汽涡轮机,再热器加热该蒸汽涡轮机的废蒸汽。蒸汽以较高的温度返回到蒸汽涡轮机中,由此增加了电力生产,因为蒸汽可以在涡轮机中达到较低的压力。锅炉的再热器也可以是两级式的。于是,第一级的再热器与节约器或锅炉管束一起定位在第一烟道气体通道中(在所谓的第二过道中)。第二级的再热器在过热器区域中在第二过道的上游定位在锅炉的上部部分中。蒸汽从第一级的再热器流入第二级的再热器中并且进一步进入涡轮机中。当再热器是回收锅炉的一部分时,可以最大化电力生产及其效率。
本发明还涉及一种回收锅炉中的装置,具有用于燃烧废液的炉子以及包括竖直的烟道气体通道的烟道气体管道,所述烟道气体通道中的至少一些设置有用于从烟道气体回收热的热回收单元。烟道气体在接连的烟道气体通道中从上方向下和从下向上流动。热回收单元由热回收元件形成,由此在炉子的下游,第一烟道气体通道设置有再热器。除再热器以外,在第一烟道气体通道中定位有以下热回收单元中的一个:节约器或锅炉管束,并且再热器和第二热回收单元的热回收元件在相对于烟道气体的水平进入方向横向的方向上并排地定位,并且使得在烟道气体通道中,烟道气体从上方向下在竖直方向上流动并且同时地加热相对于烟道气体平行地定位的再热器和第二热回收单元。换句话说,再热器元件和第二热回收单元的元件在相对于烟道气体的水平进入方向横向的并且也平行于锅炉的前壁/后壁的一排中交错地定位。例如,每隔一个热回收元件可以是再热器元件并且每隔一个元件可以是节约器元件或锅炉管束元件。然而,再热器元件和第二热回收单元的元件的数量不需要总是相等的,而是根据需要对它们的比例进行确定。
烟道气体在第二过道中具有特定最大速度,其实际上指定该第二过道中的热表面的尺寸,比如,形成热表面的管的数量和烟道气体通道的深度。当各种热表面相对于竖直的烟道气体流平行地定位在第二过道中时,它们的尺寸,比如管的数量,可以更自由地选择,因为烟道气体在它们的所有处流动。这提供了投资成本和在回收锅炉中电力生产的优点,其中通过改变各种热表面相对于彼此的相互尺寸来追求最佳的可能性能,并且目的是保持锅炉建筑尽可能小。
此外,第二过道的吹灰器熏黑其中的所有平行的热表面,由此与这些热表面是位于不同的烟道气体通道中的分离的接连表面的锅炉相比,在吹灰器的总数量和熏黑的蒸汽的消耗上获得了节省。
进一步的优点是所有需要的过热器表面可以布置在锅炉的炉子的侧面,而不需要增加锅炉的尺寸。
根据本发明的实施例,再热器和节约器定位在第一烟道气体通道中,并且典型地是,再热器和节约器在烟道气体的进入方向上相继地定位,使得再热器是再热器和节约器中的第一个。于是,优点是更多的节约器表面可以定位在锅炉内,而不加大建筑,由此供给水的温度可以以较少的费用升高得更高。这样,第二过道的面积可以在不需要锅炉管束的情况下在锅炉中被有效地利用。
根据本发明的实施例,再热器和锅炉管束定位在第一烟道气体通道中。典型地是,再热器和锅炉管束在烟道气体的进入方向上(即在水平流动方向上)相继地定位,使得再热器是再热器和锅炉管束中的第一个。烟道气体在锅炉管束中具有特定最大速度,这实际上指定锅炉管束的热传递管的数量和烟道气体通道的深度。当锅炉管束挨着再热器定位时,锅炉管束中的管的数量可以更自由地选择,因为烟道气体也在再热器处流动。这提供了投资成本和具有对锅炉管束的较小需要的回收锅炉中的电力生产的优点。在目前的回收锅炉中,被燃烧的黑液的干燥固体是高的(例如85%)并且活蒸汽的压力也是高的(例如,110bar),并且其温度510-520℃是高的,由此所需的锅炉管束表面与过热表面的比是较小的。
第二过道的管壁的冷却可以有利地布置成使得其壁管利用专用的管循环与锅炉汽包联接在一起。该装置在第二过道没有锅炉管束时是最有利的。再次,如果锅炉管束设置在第二过道中,则第二过道的管壁通过与锅炉管束平行地联接壁管而被最有利地冷却,使得它们经由锅炉管束的下水管接收冷却水。在所提到的情形中的每一个中,蒸汽/水混合物在第二过道的管壁中流动。还可能的是,管壁的冷却借助于蒸汽进行,由此,壁管联接到第一过热器。在蒸汽冷却中,管的热膨胀的控制可能是有挑战的。
根据本发明的实施例,再热器元件和节约器元件在第一烟道气体通道中交错地定位。因此,再热器元件和节约器元件在相对于烟道气体的水平进入方向横向的一排中并排地定位。热回收元件可以定位成,例如,使得每隔一个元件是再热器元件并且每隔一个元件是节约器元件。该定位不需要是对称的。还可能的是,再热器元件的数量高于节约器元件的数量,或者反之亦然。元件的数量和尺寸取决于根据每一个锅炉的结构和工艺条件所需的热表面。
根据本发明的实施例,再热器元件和锅炉管束元件定位在第一烟道气体通道中。因此,再热器元件和锅炉管束元件在相对于烟道气体的水平进入方向横向的一排中并排地定位。热表面元件可以定位成,例如,使得每隔一个元件是再热器元件并且每隔一个元件是锅炉管束元件。该定位不需要是对称的。还可能的是,再热器元件的数量高于锅炉管束元件的数量,或者反之亦然。元件的数量和尺寸取决于根据每一个锅炉的结构和工艺条件所需的热表面。
锅炉管束在活蒸汽的高压水平下和在点燃的液体的高干燥固体水平下可能变得不必要。于是,昂贵的汽包也可以被制造得较小,因为相分离能力的要求较小。
化学回收锅炉包括联接到炉子的底部部分的用于化学熔炼物移除的本身已知的设备。这些设备典型地包括至少一个熔炼物喷口。
附图说明
图1示意性地示出常规的回收锅炉;
图2示出本发明的优选实施例,其中回收锅炉的烟道气体管道的所谓的第二过道除再热器之外还设置有第二热回收单元;
图3示出本发明的第二优选实施例,其中回收锅炉的烟道气体管道的所谓的第二过道除再热器之外还设置有第二热回收单元;
图4示出本发明的第三优选实施例,其中回收锅炉的烟道气体管道的所谓的第二过道除再热器之外还设置有第二热回收单元;以及
图5示出本发明的第四优选实施例,其中回收锅炉的烟道气体管道的所谓的第二过道除再热器之外还设置有第二热回收单元。
具体实施方式
图2-5在合适的地方使用了与图1相同的参考标记。
在图2给出的实施例中,回收锅炉的过热器(T)20位于炉子的上部部分中,过热的蒸汽从该上部部分经由管路33引导,以在合适的位置(比如在涡轮机中)使用。此外,再热器30布置在过热器区域中。第二再热器21位于所谓的第二过道22中。烟道气体主要水平地流动经过过热器20,而在烟道气体管道中,烟道气体则从上方向下和从下向上流过竖直的烟道气体通道,如箭头23示出的那样。在烟道气体管道的下部部分中设置有灰漏斗24。
蒸汽从蒸汽涡轮机(未示出)进入位于第二过道中的再热器21,再热器加热蒸汽涡轮机的废蒸汽。废蒸汽经由管路31引入再热器21中。蒸汽从再热器21被引入位于过热器区域中的再热器30中,此后,加热的蒸汽经由管路32返回到蒸汽涡轮机中。
除再热器之外,烟道气体通道(所谓的第二过道22)设置有节约器(E)25。在烟道气体通道中,烟道气体从上方向下竖直地流动并且同时地加热再热器21和节约器25。再热器21和节约器25相对于烟道气体的水平流动方向相继地定位。再热器21和节约器25典型地延伸烟道气体管道的整个宽度。烟道气体进一步流动穿过连续的烟道气体通道并且经由排放开口26离开。除节约器25之外,烟道气体管道设置有节约器27和28。锅炉水经由管路29被供给到节约器中,并且在锅炉水已经相对于烟道气体反向流动时,锅炉水经由管路34从所谓的第二过道的节约器25被引导到锅炉的汽包7中。
当再热器和节约器相对于向下流动的烟道气体平行地定位在第二过道中时,它们的管的数量可以被更自由地选择,因为烟道气体流过所有的管。这在需要相对于彼此改变不同的热回收表面的相互尺寸并且保持锅炉建筑尽可能小时提供了优点。
图3中示出的实施例涉及需要锅炉管束的回收锅炉。回收锅炉的过热器(T)20位于炉子的上部部分中,过热的蒸汽从该上部部分经由管路33被引导,以在合适的位置(比如在涡轮机中)使用。此外,再热器30布置在过热器区域中。第二再热器21位于所谓的第二过道22中。烟道气体主要水平地流动经过过热器20,同时在烟道气体管道中,烟道气体则从上方向下和从下向上流过竖直的烟道气体通道,如箭头23示出的那样。在烟道气体管道的下部部分中设置了灰漏斗24。
蒸汽从蒸汽涡轮机(未示出)进入位于第二过道中的再热器21,再热器加热该蒸汽涡轮机的废蒸汽。废蒸汽经由管路31引入再热器21中。蒸汽被从再热器21引入位于过热器区域中的再热器30中,此后,加热的蒸汽经由管路32返回到蒸汽涡轮机中。
除再热器之外,烟道气体通道(所谓的第二过道22)设置有锅炉管束40。在烟道气体通道22中,烟道气体从上方向下竖直地流动并且同时地加热再热器21和锅炉管束40。再热器21和锅炉管束40相对于烟道气体的水平流动方向相继地定位。再热器21和锅炉管束40典型地延伸烟道气体管道的整个宽度。在锅炉管束40中,经由管路41从锅炉的汽包7出来的处在饱和温度下的水部分地沸腾成蒸汽42,该蒸汽42被引导到汽包7中。
烟道气体在第二过道22之后进一步流动穿过连续的烟道气体通道并且经由排放开口26离开。烟道气体管道另外地设置有节约器43和44。锅炉水经由管路29被供给到节约器内,并且在锅炉水已经相对于烟道气体反向流动时,其经由管路45从所谓的第二过道下游的节约器43被引导到锅炉的汽包7内。
使再热器和锅炉管束相对于向下流动的烟道气体平行地定位在第二过道中提供了优点。烟道气体在锅炉管束中具有特定最大速度,这实际上指定锅炉管束的管的数量和烟道气体通道的深度。当锅炉管束挨着再热器定位时,锅炉管束中的管的数量可以更自由地选择,因为烟道气体也在再热器处流动。这提供了投资成本和在具有对锅炉管束的较小需要的回收锅炉中的电力生产方面的优点。对锅炉管束的需要在活蒸汽的高压水平下和燃烧液的高干燥固体水平下减小。沸腾所需的热效率随着蒸汽压力增加而减小,烟道气体量随着较干燥的燃烧液而减小。另一方面,供给水需要被加热到较高的温度,因为较高的压力同时地增加饱和温度,由此节约器的尺寸需要被增加。
在图4中给出的实施例中,回收锅炉的过热器(T)20位于炉子的上部部分中,过热的蒸汽从该上部部分经由管路33被引导,以在合适的位置使用,比如在涡轮机中使用。此外,再热器(V)30布置在过热器区域中。第二再热器50位于所谓的第二过道22中。烟道气体主要水平地流动经过过热器20,而在烟道气体管道中,烟道气体则从上方向下和从下向上流过竖直的烟道气体通道,如箭头23示出的那样。在烟道气体管道的下部部分中设置了灰漏斗24。
蒸汽从蒸汽涡轮机(未示出)进入位于第二过道中的再热器50,再热器加热该蒸汽涡轮机的废蒸汽。废蒸汽经由管路51引入再热器50中。蒸汽被从再热器50引入位于过热器区域中的再热器30中,此后,加热的蒸汽经由管路32返回到蒸汽涡轮机中。
除再热器之外,所谓的第二过道22设置有节约器52,使得第一烟道气体通道设置有交错的再热器元件50和节约器元件52。因此,它们并排地定位在相对于烟道气体的水平进入方向横向的排中。也可以认为,这些元件在锅炉的前壁/后壁的方向上定位在一排中。再热器元件和节约器元件相对于向下流动的烟道气体平行地定位在第二过道中。在图5中,热回收元件50和52定位成使得每隔一个元件是再热器元件50并且每隔一个元件是节约器元件52。该定位不需要是对称的。还可能的是,再热器元件的数量大于节约器元件的数量,或者反之亦然。元件的数量和尺寸取决于根据每一个锅炉的结构和工艺条件所需的热表面。
在烟道气体通道22中,烟道气体从上方向下竖直地流动并且同时地加热再热器元件50和节约器元件52。烟道气体进一步流动穿过连续的烟道气体通道并且经由排放开口26离开。除节约器52之外,烟道气体管道设置有节约器53和54。锅炉水经由管路29被供给到节约器中,并且在锅炉水已经相对于烟道气体反向流动时,锅炉水经由管路55从所谓的第二过道下游的节约器52被引导到锅炉的汽包7中。
当再热器和节约器相对于向下流动的烟道气体平行地定位在第二过道中时,它们的管的数量可以被更自由地选择,因为烟道气体流过所有的管。这在需要相对于彼此改变不同的热回收表面的相互尺寸并且保持锅炉建筑尽可能小时提供了优点。
图5中示出的实施例涉及需要锅炉管束的回收锅炉。回收锅炉的过热器(T)20位于炉子的上部部分中,过热的蒸汽从该上部部分经由管路33被引导,以在合适的位置(比如在涡轮机中)使用。此外,再热器30布置在过热器区域中。第二再热器60位于所谓的第二过道22中。烟道气体主要水平地流动经过过热器20,而在烟道气体管道中,烟道气体则从上方向下和从下向上流过竖直的烟道气体通道,如箭头23示出的那样。在烟道气体管道的下部部分中设置了灰漏斗24。
蒸汽从蒸汽涡轮机(未示出)进入位于第二过道中的再热器60,再热器加热该蒸汽涡轮机的废蒸汽。废蒸汽经由管路61引入再热器60中。蒸汽被从再热器60引入位于过热器区域中的再热器30中,此后,加热的蒸汽经由管路32再返回到蒸汽涡轮机中。
过热器(T)20位于炉子的上部部分中并且再热器60位于所谓的第二过道22中。烟道气体主要水平地流动经过过热器20,而在烟道气体管道中,烟道气体则从上方向下和从下向上流过竖直的烟道气体通道,如箭头23示出的那样。在烟道气体管道的下部部分中设置了灰漏斗24。
除再热器之外,烟道气体通道(所谓的第二过道22)设置有锅炉管束62,使得第一烟道气体通道设置有交错的再热器元件60和锅炉管束元件62。因此,再热器元件和锅炉管束元件并排地定位在相对于烟道气体的水平进入方向横向的排中。也可以认为,这些元件在锅炉的前壁/后壁的方向上定位在一排中。在图5中,热回收元件60和62定位成使得每隔一个元件是再热器元件60并且每隔一个元件是锅炉管束元件62。该定位不需要是对称的。还可能的是,再热器元件的数量大于锅炉管束元件的数量,或者反之亦然。元件的数量和尺寸取决于根据每一个锅炉的结构和工艺条件所需的热表面。
在烟道气体通道22中,烟道气体从上方向下竖直地流动并且同时地对再热器元件60和锅炉管束元件62进行加热。在锅炉管束元件62处,经由管路63从锅炉的汽包7出来的处于饱和温度的水部分地沸腾成经由管路64被引入汽包7中的蒸汽。
烟道气体在第二过道22之后进一步流动穿过连续的烟道气体通道并且经由排放开口26离开。烟道气体管道另外地设置有节约器65和66。锅炉水经由管路29被供给到节约器中,并且在锅炉水已经相对于烟道气体反向流动时,锅炉水经由管路67从位于所谓的第二过道后面的节约器65被引导到锅炉的汽包7中。
使再热器元件和锅炉管束元件相对于向下流动的烟道气体平行地定位在第二过道中提供了优点。烟道气体在锅炉管束中具有特定最大速度,这实际上指定锅炉管束的管的数量和烟道气体通道的深度。当锅炉管束挨着再热器定位时,锅炉管束中的管的数量可以更自由地选择,因为烟道气体也在再热器处流动。这提供了投资成本和在具有对锅炉管束的较小需要的回收锅炉中的电力生产方面的优点。对锅炉管束的需要在活蒸汽的高压水平下和燃烧液的高干燥固体水平下减小。沸腾所需的热效率随着蒸汽压力增加而减小,并且烟道气体量随着较干燥的燃烧液而减小。另一方面,供给水需要被加热到较高的温度,因为较高的压力同时地增加饱和温度,由此节约器的尺寸需要被增加。
尽管上述说明涉及鉴于目前知识考虑到的是最优选的本发明的实施例,但是对本领域技术人员明显的是,在仅由所附权利要求书限定的最宽的可能范围内,本发明可以以许多不同的方式进行修改。

Claims (10)

1.一种化学回收锅炉,具有用于燃烧废液以产生化学熔炼物和烟道气体的炉子以及包括竖直的烟道气体通道(22)的烟道气体管道,所述烟道气体通道(22)中的至少一些设置有用于从烟道气体回收热的热回收单元,所述热回收单元具有大体上为所述烟道气体管道的宽度的宽度,其特征在于,在所述炉子下游的第一烟道气体通道(22)设置有再热器(21)以及第二热回收单元,所述第二热回收单元是以下热回收单元中的一个:节约器(25)或锅炉管束(40),并且所述再热器(21)和第二热回收单元在所述烟道气体的水平进入方向上相继地定位,使得在所述第一烟道气体通道(22)中,所述烟道气体从上方向下在竖直方向上流动并且同时地加热所述再热器(21)和所述第二热回收单元。
2.根据权利要求1所述的化学回收锅炉,其特征在于,再热器(21)和节约器(25)定位在所述第一烟道气体通道(22)中,并且所述再热器(21)和所述节约器(25)在所述烟道气体的进入流动方向上相继地定位,使得在所述烟道气体的进入流动方向上,所述再热器(21)是所述再热器和所述节约器中的第一个。
3.根据权利要求1所述的化学回收锅炉,其特征在于,再热器(21)和锅炉管束(40)定位在所述第一烟道气体通道(22)中,并且所述再热器和所述锅炉管束在所述烟道气体的进入流动方向上相继地定位,使得在所述烟道气体的进入流动方向上,所述再热器(21)是所述再热器和所述锅炉管束中的第一个。
4.根据前述权利要求中任一项所述的化学回收锅炉,其特征在于,所述第一烟道气体通道(22)的冷却布置成使得所述第一烟道气体通道(22)的壁管利用专用的管循环与所述锅炉的汽包(7)联接在一起,以用于在所述管中提供蒸汽/水混合物流。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的化学回收锅炉,其特征在于,所述第一烟道气体通道(22)的冷却布置成使得所述第一烟道气体通道(22)的壁管联接到过热器,以用于在所述管中提供蒸汽流。
6.一种化学回收锅炉,具有用于燃烧废液以产生化学熔炼物和烟道气体的炉子以及包括竖直的烟道气体通道(22)的烟道气体管道,所述烟道气体通道(22)中的至少一些设置有用于从烟道气体回收热的热回收单元,所述热回收单元由热回收元件构成,其特征在于,在所述炉子下游的第一烟道气体通道(22)设置有再热器(50、60)以及第二热回收单元,所述第二热回收单元是以下热回收单元中的一个:节约器(52)或锅炉管束(62),并且所述再热器(50、60)和第二热回收单元的热回收元件在相对于所述烟道气体的水平进入方向横向的方向上并排地定位,使得在所述第一烟道气体通道(22)中,所述烟道气体从上方向下在竖直方向上流动并且同时地加热所述再热器(50、60)和所述第二热回收单元。
7.根据权利要求6所述的化学回收锅炉,其特征在于,所述第一烟道气体通道(22)设置有再热器(50)的再加热器元件和节约器(52)的节约器元件。
8.根据权利要求6所述的化学回收锅炉,其特征在于,所述第一烟道气体通道(22)设置有再热器(60)的再热器元件和锅炉管束(62)的锅炉管束元件。
9.根据前述权利要求6-8中任一项所述的化学回收锅炉,其特征在于,所述第一烟道气体通道(22)的冷却布置成使得所述第一烟道气体通道(22)的壁管利用专用的管循环与所述锅炉的汽包联接在一起,以用于在所述管中提供蒸汽/水混合物流。
10.根据权利要求6-8中任一项所述的化学回收锅炉,其特征在于,所述第一烟道气体通道(22)的冷却布置成使得所述第一烟道气体通道(22)的壁管联接到过热器,以用于在所述管中提供蒸汽流。
CN201780007651.5A 2016-01-28 2017-01-25 回收锅炉的热回收表面的装置 Active CN108474549B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20165056A FI128782B (fi) 2016-01-28 2016-01-28 Talteenottokattilan lämmöntalteenottopintojen järjestely
FI20165056 2016-01-28
PCT/FI2017/050039 WO2017129861A1 (en) 2016-01-28 2017-01-25 Arrangement of heat recovery surfaces of a recovery boiler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108474549A CN108474549A (zh) 2018-08-31
CN108474549B true CN108474549B (zh) 2021-02-02

Family

ID=58277296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780007651.5A Active CN108474549B (zh) 2016-01-28 2017-01-25 回收锅炉的热回收表面的装置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10502410B2 (zh)
EP (1) EP3408588A1 (zh)
JP (1) JP6956727B2 (zh)
CN (1) CN108474549B (zh)
BR (1) BR112018014353A2 (zh)
CA (1) CA3010710A1 (zh)
CL (1) CL2018001967A1 (zh)
FI (1) FI128782B (zh)
RU (1) RU2734370C2 (zh)
WO (1) WO2017129861A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI128387B (fi) * 2018-05-11 2020-04-15 Varo Teollisuuspalvelut Oy Soodakattilavuodon toteaminen
CZ308268B6 (cs) * 2019-04-11 2020-04-01 Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava Parní kotel pro spalování odpadů

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001272001A (ja) * 2000-03-29 2001-10-05 Babcock Hitachi Kk ボイラ装置
EP1728919A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-06 Kvaerner Power Oy Arrangement in recovery boiler
CN101163833A (zh) * 2005-04-22 2008-04-16 安德里兹公司 在纸浆制造厂中产生能量的设备和方法
CN203784922U (zh) * 2014-04-15 2014-08-20 四川川锅环保工程有限公司 一种超高压中间再热锅炉
CN104763997A (zh) * 2015-03-09 2015-07-08 章礼道 一种参数优化的超超临界二次再热电站锅炉

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB430556A (en) 1934-09-13 1935-06-20 Superheater Co Ltd Improvements in or relating to steam superheating installations of steam generators
US3324837A (en) * 1964-05-27 1967-06-13 Foster Wheeler Corp Multiple pass design for once-through steam generators
US4342286A (en) * 1979-11-30 1982-08-03 Combustion Engineering, Inc. Integral economizer steam generator
DE3166099D1 (en) * 1980-12-23 1984-10-25 Sulzer Ag Forced-circulation steam boiler
SU1288433A1 (ru) * 1984-12-21 1987-02-07 Казахский научно-исследовательский институт энергетики Узел котла
SU1508045A1 (ru) * 1987-03-12 1989-09-15 Головное Специализированное Конструкторское Бюро По Комплексному Оборудованию Для Микроклимата Утилизатор тепла
US5299534A (en) 1993-01-21 1994-04-05 Tampella Power Oy Of Lipintie Single-drum recovery boiler
DE9318988U1 (de) 1993-12-10 1994-02-03 Mann & Hummel Filter Befestigungselement
JPH0882405A (ja) 1994-09-12 1996-03-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 変圧貫流ボイラの後部伝熱部構造
JPH09229301A (ja) 1996-02-22 1997-09-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ボイラ
TW336268B (en) 1996-12-17 1998-07-11 Babcock Hitachi Kk Boiler
FI20002055A (fi) 2000-09-18 2002-03-19 Kvaerner Pulping Oy Sovitelma soodakattilassa
JP2003042406A (ja) 2001-07-27 2003-02-13 Babcock Hitachi Kk ボイラ装置の制御方法および制御装置
US20040226758A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 Andrew Jones System and method for measuring weight of deposit on boiler superheaters
US8443606B2 (en) 2008-03-26 2013-05-21 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Enhanced steam cycle utilizing a dual pressure recovery boiler with reheat
JP5462128B2 (ja) 2010-10-27 2014-04-02 株式会社日立製作所 火力発電プラント
FI124946B (fi) 2012-09-19 2015-03-31 Valmet Power Oy Järjestely ja menetelmä soodakattilassa
CN103206699B (zh) 2013-04-10 2015-04-01 无锡华光锅炉股份有限公司 一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉
WO2015083253A1 (ja) 2013-12-04 2015-06-11 株式会社日立製作所 ボイラ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001272001A (ja) * 2000-03-29 2001-10-05 Babcock Hitachi Kk ボイラ装置
CN101163833A (zh) * 2005-04-22 2008-04-16 安德里兹公司 在纸浆制造厂中产生能量的设备和方法
EP1728919A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-06 Kvaerner Power Oy Arrangement in recovery boiler
CN203784922U (zh) * 2014-04-15 2014-08-20 四川川锅环保工程有限公司 一种超高压中间再热锅炉
CN104763997A (zh) * 2015-03-09 2015-07-08 章礼道 一种参数优化的超超临界二次再热电站锅炉

Also Published As

Publication number Publication date
CL2018001967A1 (es) 2018-10-26
BR112018014353A2 (pt) 2018-12-18
WO2017129861A1 (en) 2017-08-03
CA3010710A1 (en) 2017-08-03
RU2018130821A (ru) 2020-02-28
US10502410B2 (en) 2019-12-10
JP6956727B2 (ja) 2021-11-02
FI20165056A (fi) 2017-07-29
JP2019507306A (ja) 2019-03-14
CN108474549A (zh) 2018-08-31
FI128782B (fi) 2020-12-15
RU2018130821A3 (zh) 2020-04-28
EP3408588A1 (en) 2018-12-05
US20190078773A1 (en) 2019-03-14
RU2734370C2 (ru) 2020-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7587994B2 (en) Arrangement in recovery boiler
EP2898142B1 (en) Arrangement and method in soda recovery boiler
CN108474549B (zh) 回收锅炉的热回收表面的装置
TWI595190B (zh) 具有整合水線圈空氣加熱和給水偏壓功能之分離通過節熱器管組
CN108027136B (zh) 回收锅炉中的热回收表面的布置结构
CA2171058C (en) Economizer system
CN102116471B (zh) 一种循环流化床锅炉底渣热量回收装置及方法
CA2177881C (en) Economizer system
CA2905628A1 (en) Arrangement and method in soda recovery boiler
BR112018003468B1 (pt) Caldeiras de recuperação química
EP1164330B1 (en) Method for generating steam using a waste incinerator
CN107883364A (zh) 固定式高热效率直流注汽锅炉
FI96436C (fi) Menetelmä ja laite jätelipeän käsittelemiseksi
WO1998043017A1 (en) Recovery boiler for combustion of waste liquors

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant