CN109579037B - 一种清洁煤高效燃烧工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清洁煤高效燃烧工艺，属于热电领域，其技术方案要点是主要包括以下步骤：步骤S1：燃烧，通过送煤机将煤粉输送至循环流化床锅炉的炉膛内；步骤S2：分离；步骤S3：热交换；步骤S4：除尘；步骤S5：脱硫脱硝，将烟气输送至脱硫脱硝塔；还包括步骤S6：粉煤灰的收集，于步骤S4中，将混有粉煤灰的液体通过过滤布进行过滤，得到粉煤灰泥和过滤水；步骤S7：烘干，将粉煤灰泥通过螺旋输送机输送至收集桶中，输送粉煤灰泥的同时对将粉煤灰泥进行加热烘干；步骤S8，水蒸气回收：将步骤S7中烘干粉煤灰泥产生的水蒸气输送至返料器中，使水蒸气与粗颗粒一同进入炉膛内，本发明具有减少细煤灰对大气的污染的效果。

Description

一种清洁煤高效燃烧工艺
技术领域
本发明涉及热电技术领域，更具体地说，它涉及一种清洁煤高效燃烧工艺。
背景技术
煤是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩，是一种重要的能源资源。但是，煤中还有少量的氮和硫，在燃烧煤时会产生对环境产生危害的硫化物和氮氧化物，并且煤不完成燃烧会产生粉尘对大气造成严重的损坏。为了减少对环境的危害，煤转化为绿色清洁燃料以及越来越受到人们的重视。
目前，公告号为CN105999992A的中国发明专利申请公开了一种煤燃烧炉脱硫脱硝脱氮烟气处理工艺，包括以下步骤：使用煤炭初次燃烧时，在煤炭燃烧炉内加入掺有助剂的煤炭，保持煤燃烧炉内温度不低于350℃下持续燃烧，煤炭燃烧时所产生的二氧化硫及氮化物吸附在煤渣上；所述助剂由如下重量份的原料混合而成：以煤炭的总质量为基准，草木灰、桔皮粉、薄荷、活性炭和铁触煤；接着将燃烧后剩余的烟气抽入至冷却室内，将烟气冷却至100℃以下；冷却后的烟气从净化罐的底部通入，从净化罐的底部向上依次为活性炭过滤层和石膏过滤层，排出的气体氮、硫含量均达到气体排放环保要求。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：无法取出煤燃烧后烟气中的细煤灰，从而会产生扬尘和大气污染。
发明内容
本发明目的在于提供一种减少细煤灰对大气的污染的清洁煤高效燃烧工艺。
本发明为了实现上述目的，提供了如下技术方案：一种清洁煤高效燃烧工艺，主要包括以下步骤：步骤S1：燃烧，通过送煤机将煤粉输送至循环流化床锅炉的炉膛内，通过第一风机向炉膛内输送供煤燃烧的空气；步骤S2：分离，将炉膛燃烧产生的烟气输送至旋风分离器中，利用旋风分离器分离出烟气中粗颗粒，通过返料器将分离出来的粗颗粒输送回炉膛中，将经过旋风分离器的烟气输送至尾部烟道中；步骤S3：热交换，使进入尾部烟道的烟气依次通过过热器、省煤器和空气预热器；步骤S4：除尘：将烟气输送至除尘装置；步骤S5：脱硫脱硝，将烟气输送至脱硫脱硝塔，然后排放至大气中；于步骤S4中的除尘装置为湿式电除尘器；还包括步骤S6：粉煤灰的收集，于步骤S4中，将混有粉煤灰的液体通过过滤布进行过滤，得到粉煤灰泥和过滤水；步骤S7：烘干，将粉煤灰泥通过螺旋输送机输送至收集桶中，输送粉煤灰泥的同时对将粉煤灰泥进行加热烘干；步骤S8，水蒸气回收：将步骤S7中烘干粉煤灰泥产生的水蒸气输送至返料器中，使水蒸气与粗颗粒一同进入炉膛内。
通过采用上述技术方案，利用湿式电除尘器更加有效的去除烟气中的粉煤灰，从而减少细煤灰对大气的污染；然后粉煤灰泥通过螺旋输送机输送至收集桶中，输送粉煤灰泥的同时对将粉煤灰泥进行加热烘干，更加方便有效的收集粉煤灰，最后加热粉煤灰泥产生的水蒸气输送至返料器，使水蒸气与粗颗粒煤粉一起输送至炉膛中，碳和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气，进而使粗颗粒煤粉燃烧的更加旺盛，产生更多的热量。
本发明进一步设置为：于步骤S6中的过滤水输送至湿式电除尘器中作为冲刷集尘板的用水。
通过采用上述技术方案，将过滤水重新输送至湿式电除尘器中，用于冲刷集尘板，从而实现的水资源的循环利用，节约用水。
本发明进一步设置为：于步骤S7中，利用省煤器热交换得到的热量对螺旋输送机输进行加热。
通过采用上述技术方案，利用省煤器热交换得到的热量对螺旋输送机进行加热，减少能耗。
本发明进一步设置为：于步骤S7中，螺旋输送机侧壁开设有通气口，所述螺旋输送机固定连接有通气管，所述通气管一端与通气口连通，另一端与返料器连通，所述螺旋输送机侧壁固定连接有覆盖通气口的防水透气膜。
通过采用上述技术方案，利用防水透气膜分隔螺旋输送机和通气管，防止粉煤灰和水通过通气管进入返料器中，使水蒸气可以顺利的通过防水透气膜进入返料器中。
本发明进一步设置为：所述螺旋输送机侧壁固定连接有覆盖通气口的过滤网，所述防水透气膜抵触于过滤网。
通过采用上述技术方案，利用过滤网固定防水透气膜，使防水透气膜与螺旋输送机连接结构更加稳定。
本发明进一步设置为：所述防水透气膜抵触于面向螺旋输送机内的端面。
如果防水透气膜抵触于过滤网背向螺旋输送机内的端面时，粉煤灰泥会堵塞过滤网上的过滤孔，从而导致水蒸气难以进入返料器中，通过采用上述技术方案，螺旋输送机叶轮会刮去防水透气膜表面的粉煤灰泥，进而可以使水蒸气可以通过防水透气膜进入返料器中。
本发明进一步设置为：所述防水透气膜粘接于过滤网。
通过采用上述技术方案，使防水透气膜与过滤网的连接结构更加稳固，进一步使防水透气膜与螺旋输送机连接结构更加稳定。
本发明进一步设置为：所述防水透气膜通过耐热胶固定连接于过滤网，耐热胶涂抹于过滤网上。
如果耐热胶涂抹于防水透气膜时，耐热胶会堵塞防水透气膜上的透气孔，从而导致水蒸气难以进入返料器中，通过采用上述技术方案，将耐热胶涂抹于过滤网上，从而防水透气膜上与过滤网接触的位置会被涂抹耐热胶，而这些位置与过滤网接触不会有水蒸气通过，所以减少耐热胶堵塞防水透气膜上的透气孔，使水蒸气可以通过防水透气膜进入返料器中。
本发明进一步设置为：于步骤S3中的空气预热器对返料器和第一风机输送预热的空气。
通过采用上述技术方案，用经过预热的空气输送水蒸气与粗颗粒煤粉，保持水蒸气与粗颗粒煤粉的温度，减少碳和水反应时从炉膛内所吸收的热量，提高了转化率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
其一，利用湿式电除尘器更加有效的去除烟气中的粉煤灰，从而减少粉煤灰对大气的污染，加热粉煤灰泥产生的水蒸气输送至返料器，使水蒸气与粗颗粒煤粉一起输送中炉膛中，碳和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气，进而使粗颗粒煤粉燃烧的更加旺盛，产生更多的热量；
其二，对湿式电除尘器排出的水进行过滤然后重新输送至湿式电除尘器中，用于定期冲刷集尘板，从而实现的水资源的循环利用，节约用水；
其三，利用防水透气膜和过滤网覆盖通气口，利用过滤网固定防水透气膜，使防水透气膜与螺旋输送机连接结构更加稳定。
附图说明
图1为本实施例的线框图；
图2为本实施例用于展示螺旋输送机的剖面图；
图3为图2的A部放大图。
附图标记：1、炉膛；11、主燃区；12、再燃区；13、燃尽区；2、旋风分离器；3、尾部烟道；4、除尘装置；5、脱硫脱硝塔；6、返料器；7、过滤结构；8、螺旋输送机；81、通气口；82、通气管；83、防水透气膜；84、过滤网；9、收集桶。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种清洁煤高效燃烧工艺，如图1所示，主要包括以下步骤：
步骤S1：燃烧，炉膛1分为从下至上依次为主燃区11、再燃区12和燃尽区13。通过送煤机将80%~85%的煤粉输送至炉膛1中的主燃区11内，燃点煤粉。通过第一风机将空气输送至主燃区11以供煤粉的燃烧，主燃区11的过量空气系数为0.9~1.0。利用送煤机将15%~20%的煤粉输送至炉膛1中的再燃区12内，通过第二风机将空气输送至再燃区12以供煤粉的燃烧，再燃区12的过量空气系数为0.8~0.9。通过第三风机将空气输送至燃尽区13，燃尽区13的过量空气系数为1.1~1.2。
步骤S2：分离，将炉膛1燃烧产生的烟气输送至旋风分离器2中，利用旋风分离器2分离出烟气中粗颗粒。粗颗粒中还包括有较多的可燃物，将粗颗粒通过返料器6输送至炉膛1内的再燃区12，使粗颗粒在再燃区12内燃烧。将经过旋风分离器2的烟气输送至尾部烟道3中。
步骤S3：热交换，使进入尾部烟道3的烟气依次经过过热器、省煤器和空气预热器。将烟气中的热量传递至过热器、省煤器和空气预热器中。空气预热器一端与第一风机的进风口、第二风机的进风口、第三风机的进风口和返料器6的进风口均连通，空气预热器的另一端与大气连通。空气经过空气预热器时利用烟气的余热对空气预热器内的空气进行加热，防止常温的空气进入炉膛1中而降低其内部温度。
步骤S4：除尘，将经过过热器、省煤器和空气预热器的烟气输送至除尘装置4内进行除尘。除尘装置4为湿式电除尘器，利用静电除尘的原理使烟气中的粉煤灰吸附于集尘板上，然后利用水冲刷集尘板以去除集尘板上的粉煤灰。
步骤S5：脱硫脱硝，将步骤S4中经过湿式电除尘器除尘的烟气输送至脱硫脱硝塔5中。利用脱硫脱硝塔5对烟气进行脱硫脱硝，去除烟气中的硫化物和氮氧化物，以避免硫化物和氮氧化物进入大气中污染空气，最后将烟气排入大气中。
步骤S6：粉煤灰的收集，将步骤S4的湿式电除尘器中冲刷集尘板以去除集尘板上的粉煤灰的水输送至过滤结构7中，利用过滤结构7中的过滤布对混有粉煤灰的水进行过滤。过滤后得到粉煤灰泥和过滤水，利用水泵将过滤水重新输送回湿式电除尘器中，作为冲刷集尘板的用水，从而实现的水资源的循环利用，节约用水。
步骤S7：烘干，将步骤S6中的将粉煤灰泥通过污泥泵输送中螺旋输送机8中。利用螺旋输送机8将粉煤灰泥输送至收集粉煤灰的收集桶9中。螺旋输送机8外螺旋固定缠绕有热交换管，热交换管与步骤S3中的省煤器连通，利用省煤器热交换得到的热量对螺旋输送机8输进行加热，在输送粉煤灰泥的同时对其进行加热烘干使其变成干燥的粉煤灰。
步骤S8：水蒸气回收，如图1和2所示，步骤S7中的螺旋输送机8呈水平设置，其上侧侧壁开设有若干通气口81。螺旋输送机8侧壁固定连接有与所有通气口81均连通的通气管82，通气管82的另一端与返料器6连通。当对粉煤灰泥进行加热时，粉煤灰泥中的水分加热后蒸发，然后水蒸气通过通气管82进入返料器6中。在返料器6的作用下水蒸气与粗颗粒煤粉一起输送至炉膛1的再燃区12内，碳和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气，一氧化碳和氢气均能燃烧，进而使粗颗粒煤粉燃烧的更加旺盛，产生更多的热量。
如图3所示，为了避免螺旋输送机8中的粉煤灰和水通过通气管82进入返料器6，螺旋输送机8侧壁固定连接有覆盖通气口81的防水透气膜83。利用防水透气膜83分隔螺旋输送机8和通气管82，防止粉煤灰和水通过通气管82进入返料器6中，使水蒸气可以顺利的通过防水透气膜83进入返料器6中。螺旋输送机8侧壁固定连接有覆盖通气口81的过滤网84，防水透气膜83通过耐热胶粘接于过滤网84面向螺旋输送机8内的端面。如果耐热胶涂抹于防水透气膜83时，耐热胶会堵塞防水透气膜83上的透气孔，从而导致水蒸气难以进入返料器6中，为此将耐热胶涂抹于过滤网84上，从而防水透气膜83上与过滤网84接触的位置会被涂抹耐热胶，而这些位置与过滤网84接触不会有水蒸气通过，所以减少被耐热胶堵塞的透气孔，使水蒸气可以通过防水透气膜83进入返料器6中。
本实施例的实施原理为：将带有粉煤灰的烟气输送至湿式电除尘器中，以去除烟气中的粉煤灰，从而减少粉煤灰对大气的污染。因为利用湿式电除尘器收集粉煤灰，所以得到的为混有水分的粉煤灰泥。将烘干粉煤灰泥得到的水蒸气输送至返料器6中，使水蒸气与粗颗粒煤粉一起输送中炉膛1中，碳和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气，进而使粗颗粒煤粉燃烧的更加旺盛，产生更多的热量。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种清洁煤高效燃烧工艺，主要包括以下步骤：步骤S1：燃烧，通过送煤机将煤粉输送至循环流化床锅炉的炉膛（1）内，通过第一风机向炉膛（1）内输送供煤燃烧的空气；步骤S2：分离，将炉膛（1）燃烧产生的烟气输送至旋风分离器（2）中，利用旋风分离器（2）分离出烟气中粗颗粒，通过返料器（6）将分离出来的粗颗粒输送回炉膛（1）中，将经过旋风分离器（2）的烟气输送至尾部烟道（3）中；步骤S3：热交换，使进入尾部烟道（3）的烟气依次通过过热器、省煤器和空气预热器；步骤S4：除尘：将烟气输送至除尘装置（4）；步骤S5：脱硫脱硝，将烟气输送至脱硫脱硝塔（5），然后排放至大气中；其特征在于：于步骤S4中的除尘装置（4）为湿式电除尘器；还包括步骤S6：粉煤灰的收集，于步骤S4中，将混有粉煤灰的液体通过过滤布进行过滤，得到粉煤灰泥和过滤水；步骤S7：烘干，将粉煤灰泥通过螺旋输送机（8）输送至收集桶（9）中，输送粉煤灰泥的同时对将粉煤灰泥进行加热烘干；步骤S8，水蒸气回收：将步骤S7中烘干粉煤灰泥产生的水蒸气输送至返料器（6）中，使水蒸气与粗颗粒一同进入炉膛（1）内，于步骤S6中的过滤水输送至湿式电除尘器中作为冲刷集尘板的用水; 于步骤S7中，螺旋输送机（8）侧壁开设有通气口（81），所述螺旋输送机（8）固定连接有通气管（82），所述通气管（82）一端与通气口（81）连通，另一端与返料器（6）连通，所述螺旋输送机（8）侧壁固定连接有覆盖通气口（81）的防水透气膜（83）。
2.根据权利要求1所述的一种清洁煤高效燃烧工艺，其特征在于：于步骤S7中，利用省煤器热交换得到的热量对螺旋输送机（8）进行加热。
3.根据权利要求2所述的一种清洁煤高效燃烧工艺，其特征在于：所述螺旋输送机（8）侧壁固定连接有覆盖通气口（81）的过滤网（84），所述防水透气膜（83）抵触于过滤网（84）。
4.根据权利要求3所述的一种清洁煤高效燃烧工艺，其特征在于：所述防水透气膜（83）抵触于面向螺旋输送机（8）内的端面。
5.根据权利要求4所述的一种清洁煤高效燃烧工艺，其特征在于：所述防水透气膜（83）粘接于过滤网（84）。
6.根据权利要求5所述的一种清洁煤高效燃烧工艺，其特征在于：所述防水透气膜（83）通过耐热胶固定连接于过滤网（84），耐热胶涂抹于过滤网（84）上。
7.根据权利要求1所述的一种清洁煤高效燃烧工艺，其特征在于：于步骤S3中的空气预热器对返料器（6）和第一风机输送预热的空气。
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