一種飛灰提釩二次焙燒裝置及利用該裝置的cfb鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱能工程領(lǐng)域和化工領(lǐng)域，特別涉及一種飛灰提釩二次焙燒裝置及利用該裝置的CFB鍋爐系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]石煤是一種含碳少、熱值低的劣質(zhì)燃料，又是一種低品位多金屬共生礦。目前世界上尚沒有大規(guī)模燃燒石煤這種燃料的先例，石煤資源在工業(yè)上主要用來提釩、鉬等稀有金屬。傳統(tǒng)工藝提釩存在著生產(chǎn)方式落后、生產(chǎn)規(guī)模小、資源利用率低、熱能浪費(fèi)大、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受制約因素多。循環(huán)流化床(CFB)燃燒技術(shù)具有燃燒溫度接近于提釩焙燒溫度、飛灰含碳量低等特性，將其作為前置工藝取代傳統(tǒng)焙燒過程，可實(shí)現(xiàn)石煤提釩的綜合、節(jié)能、高效與規(guī)模化生產(chǎn)。石煤在CFB鍋爐內(nèi)氧化燃燒，不僅可有效利用石煤熱能發(fā)電，而且能夠有效破壞含釩礦物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生釩的富集效應(yīng)，有利于提高釩的總體回收率。與傳統(tǒng)焙燒提釩前期工藝相比，CFB鍋爐燃燒石煤提釩具有酸液使用量少、對環(huán)境的危害小等優(yōu)勢，同時(shí)，石煤中痕量元素(比如:砸)也可以在CFB鍋爐裝置中被有效提取。因此，CFB鍋爐利用石煤發(fā)電提釩，實(shí)現(xiàn)了工藝的優(yōu)化與規(guī)模化生產(chǎn)，達(dá)到資源綜合利用和節(jié)約能源的目的，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益的有機(jī)統(tǒng)一。但石煤燃燒后產(chǎn)生的大量含釩飛灰在此情況下仍無法被有效去除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種飛灰提釩二次焙燒裝置及利用該裝置的CFB鍋爐系統(tǒng)，對石煤燃燒后的含釩飛灰進(jìn)一步深度焙燒，以期再次提高含釩飛灰的品味，進(jìn)而降低后期酸浸提釩的成本；該方法依托CFB鍋爐分離器出口煙道內(nèi)均勻分布的溫度場，將二次焙燒裝置飛灰加熱筒置入其中，對CFB鍋爐的飛灰進(jìn)行二次焙燒，可進(jìn)一步提高飛灰中釩酸浸時(shí)V2O5的浸出率。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種飛灰提釩二次焙燒裝置，包括設(shè)置于分離器煙道中的加熱筒筒體102，加熱筒筒體102連通有其供氧的增氧裝置101，加熱筒筒體102的頂部開有排氣孔104，加熱筒筒體102內(nèi)部上端設(shè)置有阻擋飛灰逃逸的格柵板105。
[0006]所述增氧裝置101由一個(gè)主管道和連接在主管道上的若干通氣管103組成，主管道的底部以及通氣管103的側(cè)面均設(shè)置有送氣孔。
[0007]所述加熱筒筒體102在煙道中與煙氣流向垂直，加熱筒筒體102的頂部為飛灰加入口，所述格柵板105為可拆卸結(jié)構(gòu)，利用煙氣對流傳熱和熱傳導(dǎo)傳熱對加熱筒筒體102加熱。
[0008]本發(fā)明還提供了一種帶有所述飛灰提釩二次焙燒裝置的CFB鍋爐系統(tǒng)，在爐膛15后布置有分離器16，飛灰提釩二次焙燒裝置28位于分離器16的煙道中，分離器16的出口煙道依次連接一級除塵器21和二級除塵器22，二級除塵器22的煙氣出口連接煙囪26且在連接管路上設(shè)置有引風(fēng)機(jī)25，一級除塵器21和二級除塵器22的出塵口連接飛灰倉23，飛灰倉23的出口分為兩路，一路回接爐膛15且在連接管路上設(shè)置有飛灰回送裝置24，另一路與飛灰提釩二次焙燒裝置28的頂部入口連接，或者另一路的出灰通過人工方式加入到飛灰提釩二次焙燒裝置28中。
[0009]所述分離器16分離下來的灰粒子通過回料器17回接爐膛15，回料器17上同時(shí)連接有循環(huán)灰排放器18。
[0010]所述爐膛15連接有灰倉11、石灰石倉12和煤倉13，灰倉11、石灰石倉12和煤倉13并行設(shè)置，上方有吊車14。
[0011]在爐膛15外設(shè)置有相互連通的總水箱5和冷水塔8，且連通管路經(jīng)過水冷槍插入爐膛15，連通管路上有給水栗6和若干閥門，總水箱5和冷水塔8均布置于鍋爐附近，高位水箱9連接設(shè)置在煙道上的省煤器10。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用煙道內(nèi)高溫?zé)煔獾臒崃繉訜嵬策M(jìn)行均勻加熱；同時(shí)對加熱筒內(nèi)通空氣，進(jìn)行增氧，保證二次焙燒的效果(筒體內(nèi)加熱平均溫度在850_860°C之間)。試驗(yàn)結(jié)果良好，原始飛灰樣酸浸結(jié)果V2O5浸出率為51 %，經(jīng)過二次焙燒后V 205的浸出率可以提高到54.3%以上，最高可達(dá)56%?？梢?，本發(fā)明可以大幅提高飛灰中釩酸浸時(shí)V2O5的浸出率，系統(tǒng)可利用率高，操作簡單方便。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明飛灰提釩二次焙燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是利用該裝置的CFB鍋爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明一種飛灰提釩二次焙燒裝置，包括設(shè)置于分離器煙道中的與煙氣流向垂直的加熱筒筒體102，加熱筒筒體102連通有其供氧的增氧裝置101，增氧裝置101由一個(gè)主管道和連接在主管道上的若干通氣管103組成，主管道的底部以及通氣管103的側(cè)面均設(shè)置有送氣孔。加熱筒筒體102的頂部開有排氣孔104，加熱筒筒體102內(nèi)部上端設(shè)置有阻擋飛灰上浮的格柵板105，格柵板105為可拆卸結(jié)構(gòu)，飛灰從加熱筒筒體102的頂部加入。
[0017]石煤一次焙燒后的飛灰加入到二次加熱筒筒體102中，利用煙氣對流傳熱和熱傳導(dǎo)傳熱實(shí)現(xiàn)加熱，通過增氧裝置101通入的空氣再次經(jīng)過通氣管103對筒體內(nèi)的含釩飛灰進(jìn)行微流化，保證二次焙燒的效果；之后微流化飛灰經(jīng)過百葉窗式格柵板105的分離，參與二次焙燒后的廢氣從排氣孔104排走，飛灰保留于加熱筒內(nèi)。
[0018]如圖2所示，一種帶有所述飛灰提釩二次焙燒裝置的CFB鍋爐系統(tǒng)，爐膛15連接有灰倉11、石灰石倉12和煤倉13，灰倉11、石灰石倉12和煤倉13并行設(shè)置，上方有吊車14。在爐膛15后布置有分離器16，分離器16的分離下來的灰粒通過回料器17回接爐膛15，回料器17上同時(shí)連接有循環(huán)灰排放器18。
[0019]飛灰提釩二次焙燒裝置28位于分離器16的煙道中，分離器16的煙道出口依次連接一級除塵器21和二級除塵器22，二級除塵器22的煙氣出口連接煙囪26且在連接管路上設(shè)置有引風(fēng)機(jī)25，一級除塵器21和二級除塵器22的出塵口連接飛灰倉23，飛灰倉23的出口分為兩路，一路回接爐膛15且在連接管路上設(shè)置有飛灰回送裝置24，另一路與飛灰提釩二次焙燒裝置28的頂部入口連接，或者另一路的出灰通過人工方式加入到飛灰提釩二次焙燒裝置28中。爐膛15外設(shè)置有相互連通的總水箱5和冷水塔8，且連通管路經(jīng)過爐膛15，連通管路上有給水栗6和若干閥門，爐膛15的每層水冷受熱面7處設(shè)置一處連通管路?？偹?和冷水塔8均布置于鍋爐附近，煙道的另一端與高位水箱9連通，高位水箱9連接設(shè)置在煙道上的省煤器10。
[0020]送風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)1、升壓風(fēng)機(jī)2和一次風(fēng)空預(yù)器3等，其中一次風(fēng)空預(yù)器3布置在飛灰提釩二次焙燒裝置28后的煙道中，利用煙氣熱量進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的空氣通過點(diǎn)火油槍4后送入到爐膛15中，爐膛15下部有排渣器19。
[0021]本發(fā)明布置數(shù)采計(jì)算機(jī)27采集運(yùn)行中的數(shù)據(jù)。
[0022]本發(fā)明CFB鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行過程為:
[0023]通過灰倉11、石灰石倉12和煤倉13將物料送入爐膛15燃燒，產(chǎn)生熱能，可以用來發(fā)電、供熱等。燃燒過程中可不加入石灰石，石灰石倉空置或者加入石煤。爐膛15中平均床溫880 °C，爐內(nèi)未添加石灰石，過剩氧量3.5 %。平均床溫880 °C時(shí)，分離器16的出口煙道溫度約900 °C。
[0024]石煤等物料通過爐膛15的燃燒后，未被分離器16捕捉的灰粒子(即飛灰)在煙氣攜帶下進(jìn)入飛灰取樣器20、一級除塵器21和二級除塵器22，最終被飛灰倉23收集，收集后的飛灰可根據(jù)具體情況，部分或者全部回送爐膛15進(jìn)行二次燃燒，也可部分或者全部送往飛灰提釩二次焙燒裝置28的加熱筒筒體102中進(jìn)行二次焙燒，具體方式可以是人工收集轉(zhuǎn)運(yùn)，也可通過管道和輸送電機(jī)輸送，在加熱筒筒體102中完成二次焙燒后，從煙道中取出飛灰提釩二次焙燒裝置28，收集二次焙燒灰樣，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)經(jīng)過二次焙燒后V2O5的浸出率達(dá)到了 56%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種飛灰提釩二次焙燒裝置，其特征在于，包括設(shè)置于分離器煙道中的加熱筒筒體(102)，加熱筒筒體(102)連通有其供氧的增氧裝置(101)，加熱筒筒體(102)的頂部開有排氣孔(104)，加熱筒筒體(102)內(nèi)部上端設(shè)置有阻擋飛灰逃逸的格柵板(105)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述飛灰提釩二次焙燒裝置，其特征在于，所述增氧裝置(101)由一個(gè)主管道和連接在主管道上的若干通氣管(103)組成，主管道的底部以及通氣管(103)的側(cè)面均設(shè)置有送氣孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述飛灰提釩二次焙燒裝置，其特征在于，所述加熱筒筒體(102)在煙道中與煙氣流向垂直，加熱筒筒體(102)的頂部為飛灰加入口，所述格柵板(105)為可拆卸結(jié)構(gòu)，利用煙氣對流傳熱和熱傳導(dǎo)傳熱對加熱筒筒體(102)加熱。4.一種帶有權(quán)利要求1所述飛灰提釩二次焙燒裝置的CFB鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，在爐膛(15)后布置有分離器(16)，飛灰提釩二次焙燒裝置(28)位于分離器(16)出口的煙道中，鍋爐尾部煙道依次連接一級除塵器(21)和二級除塵器(22)，二級除塵器(22)的煙氣出口連接煙囪(26)且在連接管路上設(shè)置有引風(fēng)機(jī)(25)，一級除塵器(21)和二級除塵器(22)的出塵口連接飛灰倉(23)，飛灰倉(23)的出口分為兩路，一路回接爐膛(15)且在連接管路上設(shè)置有飛灰回送裝置(24)，另一路與飛灰提釩二次焙燒裝置(28)的頂部入口連接，或者另一路的出灰通過人工方式加入到飛灰提釩二次焙燒裝置(28)中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述CFB鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器(16)分離的灰粒子通過回料器(17)回接爐膛(15)再次循環(huán)燃燒，直至破碎為分離器不能捕捉的細(xì)小灰粒子隨煙氣流向尾部煙道，回料器(17)上同時(shí)連接有循環(huán)灰排放器(18)，用于控制爐膛內(nèi)適當(dāng)?shù)幕覞舛取?.根據(jù)權(quán)利要求1所述CFB鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，所述爐膛(15)連接有灰倉(11)、石灰石倉(12)和煤倉(13)，灰倉(11)、石灰石倉(12)和煤倉(13)并行設(shè)置，上方有吊車(14)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述CFB鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，在爐膛(15)外設(shè)置有相互連通的總水箱(5)和冷水塔(8)，連通管路經(jīng)過水冷槍模擬受熱面換熱，插入爐膛(15)，連通管路上有給水栗(6)和若干閥門，總水箱(5)和冷水塔(8)置于鍋爐附近，高位水箱(9)連接設(shè)置在尾部煙道上的省煤器(10)。
【專利摘要】一種飛灰提釩二次焙燒裝置，包括設(shè)置于分離器煙道中的加熱筒筒體，加熱筒筒體連通有其供氧的增氧裝置，加熱筒筒體的頂部開有排氣孔，加熱筒筒體內(nèi)部上端設(shè)置有阻擋飛灰逃逸的格柵板，本發(fā)明還提供了一種帶有所述飛灰提釩二次焙燒裝置的CFB鍋爐系統(tǒng)，飛灰提釩二次焙燒裝置位于分離器出口的煙道中，鍋爐尾部除塵器所收集的飛灰回送至飛灰提釩二次焙燒裝置進(jìn)行二次焙燒，本發(fā)明利用煙道內(nèi)高溫?zé)煔獾臒崃繉訜嵬策M(jìn)行均勻加熱；同時(shí)對加熱筒內(nèi)通空氣，進(jìn)行增氧，保證二次焙燒的效果，試驗(yàn)結(jié)果良好，原始飛灰樣酸浸結(jié)果V2O5浸出率為51％，經(jīng)過二次焙燒后V2O5的浸出率可以提高到54.3％以上，最高可達(dá)56％，系統(tǒng)可利用率高，操作簡單方便。
【IPC分類】C22B34/22, F23C10/18, F23C10/26, C22B7/02
【公開號】CN105039723
【申請?zhí)枴緾N201510489894
【發(fā)明人】趙鵬勃, 林偉榮, 王鵬利, 高洪培, 肖平
【申請人】中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月11日