[发明专利]掺烧吹风气的循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉，特别是一种掺烧吹风气的循环流化床锅炉。

背景技术

目前，我国很多利用造气炉生产化肥、甲醇的企业，在造气过程中往往要产生大量的吹风气、造气炉渣和大量的粉尘。这些物质热值很低，利用价值不高，而一旦着火又很危险，因此如何处理、利用好这些物质一直困绕着生产企业。

现有的造气炉余热回收需要配置一台吹风气燃烧炉，并配套一台余热锅炉回收造气炉吹风气的潜热、显热副产蒸汽返回造气系统使用，还需要配置一台流化床锅炉掺烧造气过程中产生的固体废弃物，固体废弃物包括造气炉渣、除尘器细灰和煤场的煤矸石等。由于吹风气燃烧炉容易爆炸，运行不安全，还需要配烧大量的合成点火气，因此降低合成氨、甲醇的产量。

由于造气炉吹风气压力很不稳定，传统意义上的循环流化床锅炉如果掺烧吹风气，循环流化床锅炉的燃烧和循环都将受到很大影响，使锅炉不能正常运行。另外，现有系统中的设备彼此独立，投资大，管理也不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种掺烧吹风气的循环流化床锅炉，有效解决现有锅炉需要配烧大量的合成点火气和燃烧和循环不稳定等技术缺陷。

为实现该目的，本发明提供了一种掺烧吹风气的循环流化床锅炉，包括：

炉膛，为立式设置；

给煤装置，与炉膛连接，用于向所述炉膛输送混合破碎后的固体废弃物；

流化床燃烧设备，设置在炉膛的下部，用于沸腾燃烧所述固体废弃物；

吹风气预混器，连接在所述炉膛的中上部，用于沸腾燃烧稳定后向所述炉膛内喷入吹风气；

旋风分离器，与所述炉膛的出口连接，用于分离烟气中的颗粒；

烟道竖井，与所述炉膛呈“Π”型布置，与所述旋风分离器连接，用于回收烟气中的热量；

所述炉膛下部的烟气流速为0.4米/秒～0.9米/秒，所述炉膛中上部的烟气流速为1.3米/秒～1.9米/秒。

所述烟道竖井中依次设置有：

空气预热器，用于加热冷空气，并为燃烧提供氧气；

省煤器，用于加热锅炉给水；

对流管束，与锅筒和水冷调温装置构成自然循环，用于使所述锅炉给水产生饱和蒸汽；

过热器，用于对所述饱和蒸汽多级加热生成合格蒸汽。

所述流化床燃烧设备与提供氧气的空气预热器连接。所述吹风气预混器与提供氧气的空气预热器连接。所述水冷调温装置设置在所述炉膛内。

所述旋风分离器的排灰端通过管道与炉膛的下部连接。

本发明掺烧吹风气的循环流化床锅炉是利用流化床的燃烧特点，采用以往的吹风气余热锅炉余热回收模式，对造气过程中产生的吹风气、造气炉渣等废弃物进行集中混燃，产生高温烟气，经高温旋风分离器除尘后，进入烟道竖井，在其中回收余热，生产高品质蒸汽供发电或生产使用。与现有技术相比，本发明降低了炉膛内的烟气流速，采用吹风气预混器使吹风气沸腾燃烧稳定后再喷入炉膛，减小了吹风气对锅炉正常燃烧、分离器的分离和返料影响。本发明可以广泛配套于甲醇、合成氨(尿素)生产，与现有技术吹风气余热锅炉相比，本发明掺烧吹风气的循环流化床锅炉的优势体现在：

(1)安全，本发明掺烧吹风气的循环流化床锅炉是以煤和造气炉渣为点火源，炉内始终有明火，完全排除了爆炸因素，彻底改变了现有技术造气吹风气回收运行的不安全状态；

(2)增产，本发明掺烧吹风气的循环流化床锅炉运行过程中，可少用或不用合成点火气，合成氨产量可增加3％～5％，合成点火气不足的企业可增产5％～8％；生产甲醇的企业，甲醇产量可提高17％～20％；

(3)节能，对于中型尿素厂和综合煤化工企业，使用一台本发明掺烧吹风气的循环流化床锅炉就能达到全厂蒸汽自给，可以不使用能耗高的锅炉，节约燃料，同时减少部分操作人员；

(4)环保，解决了造气生产过程中废气、废渣、废灰综合治理的难题，保护了环境，治理了现场；

(5)造气炉渣、煤矸石等在混燃炉内流化燃烧后排出的炉渣属低温烧透，活性好，可以用于生产水泥、空心砖等建材，易于综合利用；

(6)少用或不用合成气，避免了因合成气紧张，造成吹风气余热锅炉运行不稳定的状况，减轻了合成氨、甲醇生产管理的难度；