CN110762517A - 一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置 - Google Patents

一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置 Download PDF

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卢啸风
杨朋中
王迪
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Abstract

本发明涉及粉煤灰脱碳技术领域，且公开了一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，包括粉煤灰料仓、送风机、电加热器、空气选粉机、螺旋给料机、炉膛、冷灰器、旋风分离器、回料阀、空气换热器、除尘器、引风机和烟囱。可以根据粉煤灰中未燃烬碳与已燃烬碳在比重与颗粒大小的差异，使得粉煤灰被热风携带进入空气选粉机中进行筛选，颗粒较大的且含碳量较多的粉煤灰落入空气选粉机的底部，进入下一步工序，使得只需要对一部分粉煤灰进行再燃烧即可，提高了降低粉煤灰含碳量的工作效率，同时增加了在炉膛中燃烧的粉煤灰中含碳量的比例，使得炉膛中的粉煤灰可以稳定燃烧并放出大量的热，提高了粉煤灰的利用率。

Description

一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置
技术领域
本发明涉及粉煤灰脱碳技术领域，具体为一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置。
背景技术
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，加大粉煤灰资源化利用迫在眉睫，但粉煤灰中的含碳量的多少严重影响其综合利用，所以需要进一步对粉煤灰进行脱碳，降低粉煤灰中碳的比例。
根据专利号2011103276556中提出的粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，通过对含碳量大于12％的粉煤灰进行再次燃烧并冷却，以此降低粉煤灰的含碳量，但此技术存在着以下不足：
其一，此装置只能对含碳量高于12％的粉煤灰进行再燃烧，作用范围有限，同时对所有的粉煤灰再一次进行再加热，所耗费的资源较大，其二，此装置中的炉膛与冷灰器结构复杂，并且粉煤灰为粉末状会产生堆积，无法利用溢流的方式进行清除。
发明内容
本发明提供了一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，具备结构简单，作用范围广，对各级含碳量的粉煤灰都能进一步脱碳的优点，解决了上述作用范围不足，结构不合理的问题。
本发明提供如下技术方案：一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，包括粉煤灰料仓、送风机、电加热器、空气选粉机、螺旋给料机、炉膛、冷灰器、旋风分离器、回料阀、富氧点火稳燃装置、空气换热器、除尘器、引风机和烟囱，所述炉膛与冷灰器连接的中部固定安装有耐高温进灰阀，所述粉煤灰料仓的下端口处固定安装有计量阀，所述粉煤灰料仓、送风机和空气选粉机通过L形管道传动连接，所述空气选粉机上表面的右侧开设有管道与空气换热器传动连接，所述空气选粉机的底部通过安装有螺旋给料机的管道与炉膛传动连接，所述炉膛的右侧且位于回料阀的下方固定安装有富氧点火稳燃装置。
优选的，所述空气选粉机包括固定架、进粉口、导风片、旋转体、固定轴和出粉口，所述导风片固定安装在固定架内腔中并靠近进粉口，所述固定轴活动安装固定架的上表面并贯穿固定架，所述旋转体固定套接在固定轴的中上部，所述粉碎叶片固定安装在固定轴的底部。
优选的，所述炉膛包括耐火保温层、耐火传热层、中空层一、旋转出风口、螺旋加热器、炉膛排灰管、事故排灰管、炉膛出口烟道、回料口和富氧点火温燃通道，所述耐火保温层和耐火传热层之间开设有中空层一，所述耐火传热层的底部开设有旋转出风口，所述中空层一与空气换热器通过管道连通。
优选的，所述隔热层、散热层、中空层二、横向出风口、侧向出风口、空冷蛇形管束和冷灰器排灰管，所述隔热层与散热层之间开设有中空层二，所述散热层的左壁开设有均匀呈阵列的横向出风口，所述散热层的正面与背面开设有侧向出风口，所述横向出风口与侧向出风口将中空层二与散热层的内腔连通，所述冷灰器内腔的底部为两个圆锥形斜槽。
优选的，所述送风机与空冷蛇形管束、中空层二连通，所述中空层一与空气换热器连通。
优选的，所述旋风分离器与炉膛通过回料阀传动连接。
本发明具备以下有益效果：
1、通过空气选粉机的设置，可以根据粉煤灰中未燃烬碳与已燃烬碳在比重与颗粒大小的差异，使得粉煤灰被热风携带进入空气选粉机中进行筛选，颗粒较大的且含碳量较多的粉煤灰落入空气选粉机的底部，进入下一步工序，使得只需要对一部分粉煤灰进行再燃烧即可，提高了降低粉煤灰含碳量的工作效率，同时增加了在炉膛中燃烧的粉煤灰中含碳量的比例，使得炉膛中的粉煤灰可以稳定燃烧并放出大量的热，提高了粉煤灰的利用率，细粉煤灰中含有较少的碳被热风加热得以燃烧，进一步降低了粉煤灰中的含碳量。
2、通过中空层一与旋转出风口的设置，使得中空层一中的空气再一次被加热后进入耐火传热层的内腔中对粉煤灰进行加热，提高粉煤灰的温度，并确保粉煤灰燃烧的进行，同时旋转出风口可以对靠近耐火传热层内壁的粉煤进行吹离并使其向耐火传热层的中部聚拢，提高粉煤灰的聚集度，使得其更有效的燃烧，同时使得燃烧结束的粉煤灰向中部的炉膛排灰管靠近，减少粉煤灰的堆积，提高粉煤灰清理效率，通过与的设置，使得从炉膛出口烟道排出的烟灰中含有未燃尽的煤灰，在旋风分离器和回料阀的作用下再次送入炉膛并由富氧点火稳燃装置对再进入的粉煤灰进行富氧点火，可以有效形成高温火焰，提高了粉煤灰的燃尽率，保证粉煤灰的燃尽。
附图说明
图1为本发明结构正视示意图；
图2为本发明结构空气选粉机4示意图；
图3为本发明结构炉膛6示意图；
图4为本发明结构冷灰器示意图；
图5为本发明图3的A-A示意图；
图6为本发明图4的B-B示意图。
图中：1、粉煤灰料仓；2、送风机；3、电加热器；4、空气选粉机；41、固定架；42、进粉口；43、导风片；44、旋转体；45、固定轴；46、出粉口；5、螺旋给料机；6、炉膛；61、耐火保温层；62、耐火传热层；63、中空层一；64、旋转出风口；65、螺旋加热器；66、炉膛排灰管；67、事故排灰管；68、炉膛出口烟道；69、回料口；610、富氧点火温燃通道；7、冷灰器；71、隔热层；72、散热层；73、中空层二；74、横向出风口；75、侧向出风口；76、空冷蛇形管束；77、冷灰器排灰管；8、旋风分离器；9、回料阀；10、富氧点火稳燃装置；11、空气换热器；12、除尘器；13、引风机；14、烟囱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，包括粉煤灰料仓1、送风机2、电加热器3、空气选粉机4、螺旋给料机5、炉膛6、冷灰器7、旋风分离器8、回料阀9、富氧点火稳燃装置10、空气换热器11、除尘器12、引风机13和烟囱14，炉膛6与冷灰器7连接的中部固定安装有耐高温进灰阀，粉煤灰料仓1的下端口处固定安装有计量阀，粉煤灰料仓1、送风机2和空气选粉机4通过L形管道传动连接，空气选粉机4上表面的右侧开设有管道与空气换热器11传动连接，空气选粉机4的底部通过安装有螺旋给料机5的管道与炉膛6传动连接，炉膛6的右侧且位于回料阀9的下方固定安装有富氧点火稳燃装置10。
其中，空气选粉机4包括固定架41、进粉口42、导风片43、旋转体44、固定轴45和出粉口46，导风片43固定安装在固定架41内腔中并靠近进粉口42，固定轴45活动安装固定架41的上表面并贯穿固定架41，旋转体44固定套接在固定轴45的上，由送风机2与电加热器3产生的热风携带粉煤灰从进粉口42进入，通过导风片43的导流并在旋转体44的作用下，含碳量较高且粗颗粒的粉煤灰落入固定架41的底部，较细的粉煤灰从出粉口46中排出，对粉煤灰进一步筛选，为下一步工序做准备，提高除碳效率。
其中，炉膛6包括耐火保温层61、耐火传热层62、中空层一63、旋转出风口64、螺旋加热器65、炉膛排灰管66、事故排灰管67、炉膛出口烟道68、回料口69和富氧点火温燃通道610，耐火保温层61和耐火传热层62之间开设有中空层一63，耐火传热层62的底部开设有旋转出风口64，中空层一63与空气换热器11通过管道连通，进入中空层一63中的空气再一次被加热由旋转出风口64导入耐火传热层62的内腔中对粉煤灰进行加热，提高粉煤灰的温度，并确保粉煤灰燃烧的进行，同时旋转出风口64可以对靠近耐火传热层62内壁的粉煤进行吹离并使其向耐火传热层62的中部聚拢，提高粉煤灰的聚集度，使得其更有效的燃烧，同时使得燃烧结束的粉煤灰向中部的炉膛排灰管66靠近，减少粉煤灰的堆积，提高粉煤灰清理效率。
其中，隔热层71、散热层72、中空层二73、横向出风口74、侧向出风口75、空冷蛇形管束76和冷灰器排灰管77，隔热层71与散热层72之间开设有中空层二73，散热层72的左壁开设有均匀呈阵列的横向出风口74，散热层72的正面与背面开设有侧向出风口75，横向出风口74与侧向出风口75将中空层二73与散热层72的内腔连通，冷灰器7内腔的底部为两个圆锥形斜槽，粉煤灰从炉膛6中进入冷灰器7中后，冷空气一部分从中空层二73由横向出风口74和侧向出风口75传导进入散热层72的内部对粉煤灰进行冷却，另一部分从空冷蛇形管束76中传导进入对粉煤灰冷却，横向出风口74与侧向出风口75传导的风一方面对粉煤灰进行冷却，另一方面可以将从左侧进入的粉煤灰向右侧进行推移，加大粉煤灰的散热面积与散热效果，防止粉煤灰在左侧堆积。
其中，送风机2与空冷蛇形管束76、中空层二73连通，中空层一63与空气换热器11连通，空气选粉机4中的热风通道空气换热器11中后进行热交换，然后传导进入中空层一63中，提高了热量的利用，减少了资源的消耗。
其中，旋风分离器8与炉膛6通过回料阀9传动连接，从炉膛出口烟道68排出的宴会中含有未燃尽的煤灰，在旋风分离器8中被分离并落入回料阀9中，并由回料阀9再次送入炉膛6，同时富氧点火稳燃装置10对再进入的粉煤灰进行富氧点火，可以有效形成高温火焰，提高了粉煤灰的燃尽率，保证粉煤灰的燃尽。
工作原理，将粉煤灰倒入粉煤灰料仓1中，开启送风机2和电加热器3，得到一定温度的热风，并在计量泵的控制下释放粉煤灰，由热风携带粉煤灰进入空气选粉机4中进行筛选，含碳量较大的粉煤灰由螺旋给料机5传导进入炉膛6中进行燃烧，燃烧结束后落入冷灰器7进行冷却得到含碳量较低的粉煤灰，空气选粉机4中含碳量较低的细粉煤灰由热风携带并对其加热，使其燃烧，热风进入空气换热器11进行热交换，细粉煤灰进入除尘器12中冷却，交换后的热风进入中空层一63中，中空层二73与空冷蛇形管束76中的冷风有送风机2提供。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物定。

Claims (6)

1.一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，包括粉煤灰料仓(1)、送风机(2)、电加热器(3)、空气选粉机(4)、螺旋给料机(5)、炉膛(6)、冷灰器(7)、旋风分离器(8)、回料阀(9)、富氧点火稳燃装置(10)、空气换热器(11)、除尘器(12)、引风机(13)和烟囱(14)，所述炉膛(6)与冷灰器(7)连接的中部固定安装有耐高温进灰阀，其特征在于：所述粉煤灰料仓(1)的下端口处固定安装有计量阀，所述粉煤灰料仓(1)、送风机(2)和空气选粉机(4)通过L形管道传动连接，所述空气选粉机(4)上表面的右侧开设有管道与空气换热器(11)传动连接，所述空气选粉机(4)的底部通过安装有螺旋给料机(5)的管道与炉膛(6)传动连接，所述炉膛(6)的右侧且位于回料阀(9)的下方固定安装有富氧点火稳燃装置(10)。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，其特征在于：所述空气选粉机(4)包括固定架(41)、进粉口(42)、导风片(43)、旋转体(44)、固定轴(45)和出粉口(46)，所述导风片(43)固定安装在固定架(41)内腔中并靠近进粉口(42)，所述固定轴(45)活动安装固定架(41)的上表面并贯穿固定架(41)，所述旋转体(44)固定套接在固定轴(45)的上。
3.根据权利要求1所述的一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，其特征在于：所述炉膛(6)包括耐火保温层(61)、耐火传热层(62)、中空层一(63)、旋转出风口(64)、螺旋加热器(65)、炉膛排灰管(66)、事故排灰管(67)、炉膛出口烟道(68)、回料口(69)和富氧点火温燃通道(610)，所述耐火保温层(61)和耐火传热层(62)之间开设有中空层一(63)，所述耐火传热层(62)的底部开设有旋转出风口(64)，所述中空层一(63)与空气换热器(11)通过管道连通。
4.根据权利要求1所述的一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，其特征在于：所述隔热层(71)、散热层(72)、中空层二(73)、横向出风口(74)、侧向出风口(75)、空冷蛇形管束(76)和冷灰器排灰管(77)，所述隔热层(71)与散热层(72)之间开设有中空层二(73)，所述散热层(72)的左壁开设有均匀呈阵列的横向出风口(74)，所述散热层(72)的正面与背面开设有侧向出风口(75)，所述横向出风口(74)与侧向出风口(75)将中空层二(73)与散热层(72)的内腔连通，所述冷灰器(7)内腔的底部为两个圆锥形斜槽。
5.根据权利要求1所述的一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，其特征在于：所述送风机(2)与空冷蛇形管束(76)、中空层二(73)连通，所述中空层一(63)与空气换热器(11)连通。
6.根据权利要求1所述的一种粉煤灰流化床燃烧脱碳装置，其特征在于：所述旋风分离器(8)与炉膛(6)通过回料阀(9)传动连接。
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CN111431068A (zh) * 2020-04-17 2020-07-17 国网山东省电力公司嘉祥县供电公司 一种具有散热除尘效果的配电柜

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