余熱鍋爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及稀貴金屬冶煉技術領域，特別涉及一種余熱鍋爐。
【背景技術】
[0002]在稀貴金屬冶煉中，冶金爐排出的煙氣含有大量未燃盡的可燃物，其中，未燃盡的可燃物的主要成分為有機物，所以未燃盡的可燃物進入余熱鍋爐后必須完全燃燒掉，否則在煙氣溫度降低的過程中，未完全燃燒掉的有機物會化合成二噁英，一旦二噁英帶入后續(xù)的煙氣處理系統(tǒng)，將造成處理費用的增加和環(huán)境的污染，并且降低余熱鍋爐的使用壽命和作業(yè)率。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本申請是基于發(fā)明人對以下問題的認識和發(fā)現(xiàn)作出的:
[0004]如何控制有機物在余熱鍋爐進行二次燃燒的速率，是避免爆燃或燃燒不完全的關鍵。其中，有機物爆燃會引起煙氣溫度迅速升高，體積急劇膨脹，造成余熱鍋爐內(nèi)煙氣壓力上升，使余熱鍋爐受熱面承受過大的煙氣壓力，易引起爐體爆破；因煙氣中含有鹵素元素，煙氣溫度過高將導致受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕；管壁溫度過高，超過金屬耐溫，會造成受熱面爆管。另外，在環(huán)境相同的條件下，有機物二次燃燒速率與送入的氧氣(或空氣)量有關，因此，控制二次燃燒的方法就是控制二次燃燒所需的氧氣(或空氣)量。
[0005]本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述相關技術中的技術問題之一。
[0006]為此，本實用新型的目的在于提出一種能使煙氣中有機物燃燒完全，降低成本的余熱鍋爐。
[0007]為達到上述目的，本實用新型一方面提出了一種余熱鍋爐，包括:爐體，所述爐體呈U形；設置在所述爐體底部U形一端的煙氣入口 ；設置在所述爐體底部U形另一端的煙氣出口 ；設置在所述爐體內(nèi)的水冷壁；設置在所述爐體內(nèi)的多個進氣噴嘴，其中，所述多個進氣噴嘴具有不同的高度，以在所述爐體內(nèi)分層燃燒；與所述多個進氣噴嘴相連的多個進氣閥；與所述多個進氣閥相連的進氣管道；設置在所述爐體內(nèi)，且用于檢測煙氣溫度的多個溫度傳感器；設置在所述爐體內(nèi)，且用于檢測爐體內(nèi)氧氣濃度的氧氣傳感器；以及控制器，所述控制器與所述多個溫度傳感器、所述氧氣傳感器以及所述多個進氣閥相連，所述控制器用于根據(jù)所述煙氣溫度和氧氣濃度對所述多個進氣閥進行控制。
[0008]根據(jù)本實用新型提出的余熱鍋爐，通過根據(jù)煙氣溫度和氧氣濃度對多個進氣閥進行控制，從而對煙氣的中有機物進行二次燃燒，實現(xiàn)控制二次燃燒溫度，有效降低余熱鍋爐受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕的程度，延長余熱鍋爐的使用壽命和作業(yè)率，并實現(xiàn)控制有機物爆燃，使燃燒在一種可控的條件下進行，以減少余熱鍋爐內(nèi)煙氣壓力的上升，避免對余熱鍋爐的運行產(chǎn)生影響，以及實現(xiàn)對煙氣含氧量的檢測和控制，保證有機物在燃燒段內(nèi)燃盡，降低未燃盡的有機物產(chǎn)生二噁英的可能，操作簡單，保證余熱鍋爐的安全性和可靠性。
[0009]進一步地，上述余熱鍋爐還包括:檢測器，所述檢測器與所述控制器相連，用于檢測通過所述煙氣入口進入的煙氣的有機物成分與有機物含量。
[0010]進一步地，所述控制器還用于:根據(jù)所述有機物含量通過燃燒計算和模擬仿真計算獲取分層數(shù)量。
[0011]進一步地，所述控制器還用于:通過逼近法獲取所述有機物成分的特性參數(shù)，以根據(jù)所述有機物成分的特性參數(shù)通過所述燃燒計算和模擬仿真計算獲取每層所需氧氣量。
[0012]進一步地，通過所述燃燒計算和模擬仿真計算獲取所述多個進氣噴嘴的孔徑；根據(jù)所述有機物含量通過燃燒計算和模擬仿真計算所述多個進氣噴嘴的布置方式。
[0013]進一步地，所述控制器可以為PLC (Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)。
[0014]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0015]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0016]圖1為根據(jù)本實用新型一個實施例的余熱鍋爐的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0018]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0019]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0020]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0021]下面參照附圖描述根據(jù)本實用新型實施例提出的余熱鍋爐。參照圖1所示，該余熱鍋爐包括:爐體1、煙氣入口 2、煙氣出口 3、水冷壁4、多個進氣噴嘴(如圖中進氣噴嘴51、進氣噴嘴52、進氣噴嘴53和進氣噴嘴54所示)、多個進氣閥(如圖中進氣閥61、進氣閥62、進氣閥63和進氣閥64所示)、進氣管道7、多個溫度傳感器(如圖中溫度傳感器81、溫度傳感器82、溫度傳感器83和溫度傳感器84所示)、氧氣傳感器9和控制器10 (圖中未標示)。
[0022]其中，爐體I呈U形。煙氣入口 2設置在爐體I底部U形一端。煙氣出口 3設置在爐體I底部U形另一端。水冷壁4設置在爐體I內(nèi)。多個進氣噴嘴設置在爐體I內(nèi)，其中，多個進氣噴嘴具有不同的高度，以在爐體I內(nèi)分層燃燒。多個進氣閥與多個進氣噴嘴相連。進氣管道與多個進氣閥相連。多個溫度傳感器設置在爐體I內(nèi)，且用于檢測煙氣溫度。氧氣傳感器9設置在爐體I內(nèi)，且用于檢測爐體內(nèi)氧氣濃度?？刂破?0與多個溫度傳感器、氧氣傳感器9以及多個進氣閥相連，控制器10用于根據(jù)煙氣溫度和氧氣濃度對多個進氣閥進行控制。本實用新型實施例于對煙氣中有機物進行二次燃燒，從而解決二次燃燒過程中產(chǎn)生的爆燃和煙氣溫度過高給余熱鍋爐帶來的危害，操作簡單，可以實現(xiàn)按設定好的程序自動控制。
[0023]本實用新型實施例的余熱鍋爐由水冷壁4、二次燃燒送氧氣(或空氣)控制系統(tǒng)等組成。水冷壁4是余熱鍋爐受熱面的一部分，由充滿飽和水的受熱面管子組成，通過換熱、飽和水吸收煙氣中熱量，產(chǎn)生蒸汽，能有效吸收煙氣中熱量。二次燃燒送氧氣(或空氣)控制系統(tǒng)由送氧氣(或空氣)管路(相當于進氣管道7)、燃燒噴嘴(相當于多個進氣噴嘴)、調(diào)節(jié)閥(相當于多個進氣閥)、煙氣溫度檢測(相當于溫度傳感器的作用)、煙氣含氧量檢測(相當于氧氣傳感器9的作用)等組成。本實用新型實施例通過分層燃燒能有效地使煙氣中有機物燃盡，同時控制燃燒速度和燃燒溫度。
[0024]具體地，本實用新型實施例的余熱鍋爐對煙氣中有機物分層以進行二次燃燒，具體通過燃燒分層技術、有機物成分特性參數(shù)(熱力學和動力學)逼近法技術、燃燒速度控制技術、燃燒溫度控制技術等實現(xiàn)，其中，送氧(或空氣)控制系統(tǒng)是實現(xiàn)上述技術的手段。
[0025]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，上述余熱鍋爐還包括:檢測器11(圖中未標示)。其中，檢測器11與控制器10相連，檢測器11用于檢測通過煙氣入口 2進入的煙氣的有機物成分與有機物含量。
[0026]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，控制器10還用于:根據(jù)有機物含量通過燃燒計算和模擬仿真計算獲取分層數(shù)量。
[0027]具體地，本實用新型實施例根據(jù)進入余熱鍋爐內(nèi)的有機物含量的多少，通過燃燒計算和計算機模擬仿真