CN215352966U - 利用锅炉余热满足催化温度的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉烟尘处理领域，即利用锅炉余热满足催化温度的系统。其方法是将进入催化剂装置前的半洁净气体温度提高到适合温度；提高半洁净气体温度的方法是：一是引出锅炉炉渣烘烤半洁净气体并设置半洁净气体管路；二是再利用锅炉废气对半洁净气体管路换热。其系统在锅炉尾部下方建一个与锅炉炉膛连接相通的斜边隧道，锅炉炉膛连接卸渣器；斜边隧道连接方形隧道，方形隧道末端安有可转动的卸渣器和锅炉废气出口；斜边隧道和方形隧道内底部铺设运渣炉排；斜边隧道和方形隧道内偏上部位安装有根管状半洁净气体换热器，换热器两端穿过斜边隧道和方形隧道。实现烟气以适宜可控的温度参与催化剂催化氧化反应。

Description

利用锅炉余热满足催化温度的系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉烟尘处理领域，即利用锅炉余热满足催化温度的系统。

背景技术

在现有技术中，锅炉除尘常通过催化剂去除垃圾焚烧锅炉产生的二噁英，去除生物质锅炉产生的有毒有害的多环芳烃。但是对进入催化剂的烟尘温度是有要求的，通常在230－280℃，经过处理的烟气有时候是达不到此要求的。锅炉高温废气余热利用、锅炉高温炉渣余热利用十分普遍，但还没有发现高温废气和高温炉渣一体化余热利用的报道，特别是在催化反应方面综合应用。现行的炉渣排放必须先进行水淬，否则继续燃烧的炉渣把高温释放在锅炉房内，司炉工无法在高温下操作，尤其是继续燃烧的炉渣会释放大量CO等有毒有害气体。对高温炉渣余热利用，都是将炉渣推入水槽，然后利用其废水的热能，其作用和影响有二点：一是炉渣被推入废水中水淬，产生大量水蒸汽，在无压力情况下水蒸汽在100多℃，被锅炉负压吸入，低温蒸汽从炉膛尾部最下角到炉膛最前端顶部被螺纹烟火管吸入，随高温废气一起从锅炉尾部排出。低温蒸汽会降低炉温和燃烧效率。二是增加了烟气中的含水量，水蒸汽会打湿除尘布袋，沾灰后板结，失去透气性，也会带来许多催化剂的H2O中毒。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种烟气以适宜可控的温度参与催化剂催化氧化反应的利用锅炉余热满足催化温度的系统。

本实用新型的技术解决方案是：利用锅炉余热满足催化温度的系统，其特征在于在锅炉尾部下方建一个与锅炉炉膛连接相通的斜边隧道，锅炉炉膛与斜边隧道之间有卸渣器；斜边隧道连接十几米或二十几米长的方形隧道，方形隧道末端安有可转动的卸渣器和锅炉废气出口；斜边隧道和方形隧道内底部铺设运渣炉排；斜边隧道和方形隧道内偏上部位安装有几十根或几百根管状半洁净气体换热器，换热器两端穿过斜边隧道和方形隧道。

上述系统中，

所述的卸渣器包括一个上面带炉渣入口下面带炉渣出口的壳体，壳体中心部位有卸渣器轴，卸渣器轴上固定有呈90度的四片桨叶。

每个桨叶前端有桨叶切刀。

所述的卸渣阀上端连接有除渣漏斗，除渣漏斗上方有电机控制的可抬起又可放下的盖板。

增加了半洁气进口主烟道，半洁气进口主烟道分叉引出半洁气体进炉膛烟道和半洁气进口烟道；增加从锅炉一侧穿入从锅炉另一侧穿出的炉膛换热管，半洁气体进炉膛烟道与炉膛换热管一端相通连接，炉膛换热管另一端与出炉膛烟道相通连接，出炉膛烟道与半洁气出口烟道会合后与半洁气出口主烟道相通连接。

所述的半洁气出口主烟道连接多个利于半洁气充分混匀的90度直角烟道。

利用锅炉余热满足催化剂催化温度要求的方法，其特征在于是将催化剂装置设置在锅炉烟气除尘净化之后并在烟筒之前位置，将进入催化剂装置前的半洁净气体温度提高到适合温度；提高半洁净气体温度的方法是：一是引出锅炉炉渣烘烤半洁净气体并设置半洁净气体管路；二是再利用锅炉废气对半洁净气体管路换热。

上述方法中，将部分半洁净气体引入锅炉炉膛加热并穿过锅炉，最后与进入催化剂装置前的半洁净气体混合。

在锅炉尾部下方建一个与锅炉宽度一致的斜边隧道，连接十几米或二十几米长的方形隧道（流通锅炉尾部出来的高温废气），四壁及两侧堵头有保温层。锅炉常规出渣位置安有可转动的卸渣器。斜边隧道和方形隧道底部铺设运渣炉排，加热锅炉尾部出来的高温废气。锅炉炉排把炉渣推给卸渣器，卸渣器转动，把炉渣放在运渣炉排上。运渣炉排在隧道内携带炉渣缓慢运行散热。隧道内偏上部位安装不加外壳的由几十根或几百根不锈钢管或铸铁管或导热碳纤维管组成的换热器。管内运行的是需要加热的半洁净气体（100℃左右）。锅炉尾部出来的高温废气，被引入隧道一端，运行方向与运渣炉排相同。运渣炉排的末端有除渣漏斗，漏斗上方有电机控制的可抬起又可放下的盖板，卸渣时放下盖板，再开启卸渣器，卸完渣关闭卸渣器后再抬起盖板，防止卸渣时由于隧道内负压会使外部冷空气进入隧道内。可转动的卸渣器，在除渣同时，又具有隔离炉膛与隧道的作用，防止隧道内的负压将炉膛中的火焰吸入隧道，影响炉膛内燃烧。在充分利用高温废气和高温炉渣余热仍达不到催化氧化温度要求时（多半是指垃圾焚烧锅炉和生物质锅炉），在以利用余热为主前提下，从半洁气入口主管道，分流一部分半洁气体，通过不锈钢管或铸铁管或导热碳纤维管从锅炉尾部一侧穿入，经过炉膛，从锅炉尾部另一侧穿出，与另一部分半洁气体在催化剂入口处汇合，以提高半洁气体温度。用炉膛火焰高温对被加热气体起辅助加热作用。管内的低温气体对炉膛内温度影响不大，一般情况下与传统炉渣掉入水槽所产生蒸汽，被炉膛吸入，对炉内温度降低的程度差不多。

本实用新型的优点是：1、是将催化剂装置设置在锅炉烟气除尘净化之后并在烟筒之前位置，将进入催化剂装置前的半洁净气体温度提高到适合温度，满足了催化剂催化氧化的温度要求，适用多种催化剂使用。2、将半洁气用高温废气、高温炉渣及引入炉膛来加热，结构合理、可靠，实现余热利用。3、释放的余热的气体进入除尘工序，既能符合电除尘的温度要求，又不会因过高的温度烧炽除尘布袋。

下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。

附图说明

图1是本实用新型实施例1结构简图。

图2是图1俯视结构简图。

图3是图1左视示意图。

图4是卸渣器部位结构简图。

图5卸渣器轴部位结构简图。

图6卸渣器桨叶部位结构简图。

图7实施例2锅炉后视结构简图。

图8实施例2锅炉侧视结构简图。

具体实施方式

参见图1-8，零部件名称如下：锅炉壁1、炉排2、方形隧道3、斜边隧道4、保温层5、换热器6、换热器支架横杠7、运渣炉排8、除渣漏斗9、盖板10、收放盖板电机11、吊绳12、卸渣阀13、半洁气进口烟道14、半洁气出口烟道15、前高温废气烟道16、锅炉废气出口17、卸渣器电机18、桨叶19、桨叶切刀20、卸渣器两侧堵头21、卸渣器轴22、卸渣器外壳23、半洁气进口主烟道24、半洁气出口主烟道25、进炉膛烟道26、出炉膛烟道27、炉膛换热管28。

实施例1

本例是利用高温废气和高温炉渣的余热，满足催化剂催化氧化温度需求。

参见图1-8，利用锅炉余热满足催化剂催化温度要求的方法，是将催化剂装置设置在锅炉烟气除尘净化之后并在烟筒之前位置，将进入催化剂装置前的半洁净气体温度提高到适合温度（230℃－280℃）；提高半洁净气体温度的方法是：1、引出锅炉炉渣烘烤半洁净气体并设置半洁净气体管路；2、再利用锅炉废气对半洁净气体管路换热。

参见图1，是锅炉后视图。利用锅炉余热满足催化温度的系统，是在锅炉尾部下方建一个与锅炉炉膛连接相通的斜边隧道4，锅炉炉膛与斜边隧道4之间有卸渣器。斜边隧道4连接十几米或二十几米长的方形隧道3，方形隧道3末端安有可转动的卸渣阀13和锅炉废气出口17；斜边隧道4和方形隧道3内底部铺设运渣炉排8；斜边隧道4和方形隧道3内偏上部位安装有几十根或几百根管状半洁净气体换热器6，换热器6两端穿过斜边隧道4和方形隧道3。

参见图4，所述的卸渣器包括一个上面带炉渣入口下面带炉渣出口的外壳23，外壳23中心部位有卸渣器轴22，卸渣器轴22上固定有呈90度的四片桨叶19。每个桨叶19前端有桨叶切刀20。炉渣在炉排2推动下，落入卸渣器轴22上固定的呈90度的四片浆桨叶19之间的空间内，卸渣器电机18逆时针转动，桨叶切刀20切开较大块炉渣，确保卸渣器正常转动，桨叶19空间内的炉渣被卸到斜边隧道4的斜边上，滚落到斜边隧道4底部的运渣炉排8上，运渣炉排8缓慢向除渣漏斗9的方向运行，并把炉渣热量释放在隧道之内。

参见图4、5、6，卸渣器安装在锅炉底部出渣口处，卸渣器轴22一端伸出锅炉壁外，由卸渣器电机18带动。四片桨叶19，按90度固定在卸渣器轴22上，桨叶19的外边缘处有桨叶切刀20，用于切碎大块炉渣，桨叶19长度与炉排2宽度一致，锅炉底部出渣口前、后边缘处各安装一片卸渣器外壳23，其长度比卸渣器两侧各多30mm。卸渣器外壳23的弧度与卸渣器桨叶19相吻合。四片桨叶在卸渣器外壳23内转动，最低有两片对应的桨叶19处在卸渣器外壳23之内，可以阻挡隧道内负压将炉膛中的火焰吸入隧道。卸渣器安装有卸渣器两侧堵头21，连同四片桨叶19把炉膛和隧道彻底隔开，但炉渣却可以被卸渣器送入隧道底部的运渣炉排8上。

参见图1，卸渣阀13上端连接有除渣漏斗9，除渣漏斗9上方有电机控制的可抬起又可放下的盖板10。

从半洁气入口主管道分流引出一部分半洁气体分流管路，分流管路从锅炉尾部一侧穿入经过炉膛，从锅炉尾部另一侧穿出与另一部分半洁气体在催化剂入口主管道处汇合连通。

半洁气进口烟道14的低温气体进入换热器6的管径内，换热器6无外壳，由换热器支架横杠7托起，换热管一般在二、三十米长。隧道分为斜边隧道4和方形隧道3。斜边隧道4长与锅炉尾部宽一致，其余隧道为方形隧道3。锅炉尾部高温废气经前高温废气烟道16送入隧道内，废气向锅炉废气出口17运行。换热器6管径内的半洁气下有高温炉渣烘烤，换热器6之内管与管缝隙中又有高温废气穿行加热。

完成散热任务的高温炉渣被送入除渣漏斗9内，当炉渣累计到一定程度时，运渣炉排8停止运行，收放盖板电机11正转，放长吊绳12，放下盖板10，防止外部冷空气进入隧道，开启卸渣阀13放出炉渣，关闭卸渣阀13，收放盖板电机11反转，收短吊绳12，收起盖板10，启动运渣炉排8，继续运送高温炉渣。

半洁气在换热器6（管径内）被高温废气和高温炉渣加热。在隧道末端，废气经锅炉废气出口17排出隧道进入除尘和脱硫等工序。被加热的半洁气温度一般可以达到230－280℃，经半洁气出口烟道15进入催化剂催化氧化箱体。高温废气和高温炉渣的余热利用，满足了催化剂催化氧化的温度要求。

实施例2

本例是利用高温废气、高温炉渣余热及锅炉炉膛加热，满足催化剂催化氧化温度需求。

垃圾焚烧和生物质锅炉，不同于燃煤锅炉，其炉渣量相对少，炉渣温度也相对低，其废气温度也不是非常高，尽管对高温炉渣和高温废气进行了充分利用，但也可能存在半洁气温度不能满足催化剂催化氧化的温度要求，但距温度要求相差不会太大。为了进一步提高半洁净气体进入催化剂前温度，将部分半洁净气体引入锅炉炉膛加热并穿过锅炉，最后与进入催化剂装置前的半洁净气体混合。

本实施例2是以实施例1利用余热为主，同时再利用炉膛高温火焰加热一部分半洁气为辅的技术方案。

参见图7、8，零部件名称如下：半洁气进口主烟道24、半洁气出口主烟道25、进炉膛烟道26、出炉膛烟道27、炉膛换热管28。

增加了半洁气进口主烟道24，半洁气进口主烟道24分叉引出半洁气体进炉膛烟道26和半洁气进口烟道14；增加从锅炉一侧穿入从锅炉另一侧穿出的炉膛换热管28，半洁气体进炉膛烟道26与炉膛换热管28一端相通连接，炉膛换热管28另一端与出炉膛烟道27相通连接，出炉膛烟道27与半洁气出口烟道15会合后与半洁气出口主烟道25相通连接。半洁气出口主烟道25连接多个利于半洁气充分混匀的90度直角烟道（图略）。

参见图7、8，半洁气进口主烟道24的低温气体分流给半洁气进口烟道14和进炉膛烟道26各一部分，相对应地增设出炉膛烟道15和半洁气出口主烟道25，安装从锅炉一侧穿入从锅炉另一侧穿出的炉膛换热管28。也就是说半洁气进口主烟道24，把一部分半洁气分给实施例1中的半洁气进口烟道14，把另一部分分给进炉膛烟道26，半洁气通过进炉膛烟道26，进入炉膛换热管28加热，然后进入出炉膛烟道27，最后与半洁气出口烟道15中经隧道加热的气体汇合，一起进入半洁气出口主烟道25。方形半洁气出口主烟道25设几个90度直角烟道，在风速作用下，就会把隧道加热的温度相对低一些的半洁气与炉膛加热的温度相对高一些的半洁气充分混匀，从而达到催化剂催化氧化的温度要求。

锅炉炉膛内安装炉膛换热管28，加热一部分半洁净气体，不会使炉膛内产生较大幅度降温。现行的炉渣被推入水槽，水淬产生大量的水蒸汽，全部被负压吸入炉膛内，在无压力情况下水蒸汽只有100多℃。这种温度的水蒸汽从锅炉尾部最下角的淬水槽，穿过整个炉膛，在炉膛最前端顶部被螺纹烟火管吸入，随高温废气一起从锅炉尾部排出。本实用新型不进行水淬，炉膛尾部换热管内运行的是100℃的气体，炉膛换热管28不对全部炉膛产生影响（属局部影响），更不会超过100多℃的水蒸汽对炉内产生的降温幅度。更何况，其降温不会超过传统水淬炉渣产生水蒸汽对炉温降低的幅度。

本实用新型炉渣不经水淬把热量和CO等有毒气体释放在隧道内，由于运渣炉排8下面没有鼓风送氧，炉渣要经过5-10分钟才会从除渣漏斗9排除，一方面热量大部分已被散尽，另一方面炉渣停止燃烧也不会释放CO等有毒有害气体。还要说明，由于隧道内为负压，卸渣器打开时，即使盖板没有百分之百盖严，外部少量冷空气可能进入隧道，隧道内未净化的废气绝对不会进到大气之中。

上面描述，只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制。

Claims (6)

1.利用锅炉余热满足催化温度的系统，其特征在于在锅炉尾部下方建一个与锅炉炉膛连接相通的斜边隧道（4），锅炉炉膛与斜边隧道（4）之间有卸渣器；斜边隧道（4）连接十几米或二十几米长的方形隧道（3），方形隧道（3）末端安有可转动的卸渣阀（13）和锅炉废气出口（17）；斜边隧道（4）和方形隧道（3）内底部铺设运渣炉排（8）；斜边隧道（4）和方形隧道（3）内偏上部位安装有几十根或几百根管状半洁净气体换热器（6），换热器（6）两端穿过斜边隧道（4）和方形隧道（3）。

2.按照权利要求1所述的利用锅炉余热满足催化温度的系统，其特征在于所述的卸渣器包括一个上面带炉渣入口下面带炉渣出口的外壳（23），外壳（23）中心部位有卸渣器轴（22），卸渣器轴（22）上固定有呈90度的四片桨叶（19）。

3.按照权利要求2所述的利用锅炉余热满足催化温度的系统，其特征在于每个桨叶（19）前端有桨叶切刀(20)。

4.按照权利要求3所述的利用锅炉余热满足催化温度的系统，其特征在于卸渣阀（13）上端连接有除渣漏斗（9），除渣漏斗（9）上方有电机控制的可抬起又可放下的盖板（10）。

5.按照权利要求4所述的利用锅炉余热满足催化温度的系统，其特征在于增加了半洁气进口主烟道（24），半洁气进口主烟道（24）分叉引出半洁气体进炉膛烟道（26）和半洁气进口烟道（14）；增加从锅炉一侧穿入从锅炉另一侧穿出的炉膛换热管（28），半洁气体进炉膛烟道（26）与炉膛换热管（28）一端相通连接，炉膛换热管（28）另一端与出炉膛烟道（27）相通连接，出炉膛烟道（27）与半洁气出口烟道（15）会合后与半洁气出口主烟道（25）相通连接。

6.按照权利要求5所述的利用锅炉余热满足催化温度的系统，其特征在于半洁气出口主烟道（25）连接多个利于半洁气充分混匀的90度直角烟道。

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