燃油或燃天然氣與燃煙梗一體化鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及燃油或燃天然氣與燃燒煙梗一體化鍋爐，屬于燃油或燃?xì)饧叭紵?煙梗廢棄物鍋爐領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 煙梗等廢棄物是煙草工業(yè)的副產(chǎn)物，是生產(chǎn)假煙的主要原料，國(guó)家政策要求必須 銷毀。以前復(fù)烤企業(yè)多采取填埋或焚燒等方式作棄置處理，容易對(duì)周邊的大氣、水、土壤 造成嚴(yán)重污染，破壞環(huán)境，而且形成重大的安全隱患和煙草專賣監(jiān)管中的漏洞。煙葉復(fù)烤 加工需要消耗大量的燃料，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，如果采用煙梗作為燃料向復(fù)烤企業(yè)提供生 產(chǎn)所需要的蒸汽，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是廣大復(fù)烤企業(yè)必須面對(duì)和急需解決的課題。為此一些 復(fù)烤企業(yè)采用鏈條爐燃燒煙梗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)爐排上的煙梗燃燒不完全，呈黑色，原因是煙梗 吸潮能力極強(qiáng)，在露天放置一段時(shí)間后，含水率達(dá)到23~25%，煙梗送入鏈條爐內(nèi)燃燒，結(jié)果 發(fā)現(xiàn)煙梗只在爐排表面著火燃燒，而下面不著火，導(dǎo)致燃燒不盡；此外，還發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)壁積 鹽、積灰異常嚴(yán)重，這是因?yàn)闊煿Ｖ泻写罅康拟浐吐?施鉀肥所致)，燃燒過(guò)程中生成大量 KCl (熔點(diǎn)776°C)，沉積在爐膛及尾部受熱面。有的企業(yè)采用先將煙梗在氣化爐內(nèi)氣化， 然后再燃燒氣化氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)煙梗氣化產(chǎn)生大量的焦油，堵塞管道及燃燒器噴嘴，最終導(dǎo)致 失敗。于是，人們想到了采用循環(huán)流化床鍋爐燃燒煙梗或許是一種可行的辦法，專利號(hào)為 ZL201420555405. 7的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種煙梗流化床鍋爐，該鍋爐包括爐體，旋風(fēng)分 離器和排煙管，爐體又分為主燃燒室和副燃燒室，主燃燒室出口接副燃燒室，副燃燒室與旋 風(fēng)分離器相連，主燃燒室內(nèi)除了布置布風(fēng)板下的一次風(fēng)外，還布置了二次風(fēng)管以及水煤漿 噴嘴。下述表1、表2是一種煙梗的灰成分及灰恪點(diǎn)分析數(shù)據(jù)。
[0003] 表1煙梗的灰成分分析
[0004] 表2煙梗的灰熔點(diǎn)
[0005] 由上述表1、表2可知，煙梗的灰成分中K2O含量達(dá)到44. 8%，Cl含量為15. 03%，灰 熔點(diǎn)中軟化溫度為738°C，所以，煙梗在燃燒過(guò)程中非常容易結(jié)渣、結(jié)焦和積灰。已運(yùn)行的鏈 條爐及循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行結(jié)果證明了這一點(diǎn)。所以，可以推斷，上述實(shí)用新型專利公開(kāi) 的煙梗流化床鍋爐將存在以下問(wèn)題：（1)分離器內(nèi)容易結(jié)焦，因?yàn)榉蛛x器內(nèi)溫度遠(yuǎn)超過(guò)灰 的軟化溫度；（2)分離器回料閥回灰困難，因?yàn)樵诹贤壬喜贾昧说谌M(jìn)風(fēng)口，使得回灰溫度 升高，粘性加大，導(dǎo)致回灰困難；（3)爐膛內(nèi)很容易結(jié)焦、結(jié)渣。因?yàn)?，在主燃燒室?nèi)布置了 水煤漿燃燒噴嘴，水煤漿燃燒器火焰中心溫度一般在1200~1300°C之間，已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)了煙梗 灰熔點(diǎn)的流動(dòng)溫度，爐內(nèi)結(jié)渣、結(jié)焦不可避免。
[0006] 申請(qǐng)?zhí)枮?01410296765. 4、公開(kāi)號(hào)為CN104033884. A的實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開(kāi)了 "一種生物質(zhì)特別是煙梗鍋爐"，該煙梗鍋爐采用三個(gè)爐膛、多組管屏及多個(gè)返料器裝置。按 該專利申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)的燃煙梗的循環(huán)流化床鍋爐，以煤為輔助燃料，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存 在以下問(wèn)題：
[0007] 1)因煙?；胰埸c(diǎn)低、返料灰粘性大導(dǎo)致回送不暢，返料通道經(jīng)常堵塞；
[0008] 2)由于返料系統(tǒng)不能正常工作，爐膛下部密相區(qū)溫度僅靠一次風(fēng)將密相區(qū)熱量帶 出來(lái)控制床溫，導(dǎo)致密相區(qū)溫度升高，很難控制在合理范圍內(nèi)；
[0009] 3)當(dāng)床溫超過(guò)900°C時(shí)，運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)20小時(shí)，爐內(nèi)密相區(qū)就嚴(yán)重結(jié)焦，稀相區(qū) 水冷壁嚴(yán)重結(jié)渣，需要停爐清理；
[0010] 4)尾部積灰嚴(yán)重，鍋爐在35%負(fù)荷下運(yùn)行，排煙溫度達(dá)到140°C，說(shuō)明尾部積灰異 常嚴(yán)重，鍋爐熱效率大幅降低；
[0011] 5)鍋爐給料點(diǎn)為正壓區(qū)，需要靠引風(fēng)機(jī)將給料點(diǎn)拉成負(fù)壓，否則將向外冒煙， 實(shí)際運(yùn)行時(shí)，在35%負(fù)荷下，爐膛出口負(fù)壓為-438Pa，如果滿負(fù)荷運(yùn)行，爐膛出口將達(dá) 到-800Pa~-1000Pa，增加引風(fēng)機(jī)電耗。
[0012] 從表2可知，煙梗的灰熔點(diǎn)很低，要想鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須采取有效措施提高 煙梗的灰熔點(diǎn)，同時(shí)將燃燒溫度控制在較低溫度范圍內(nèi)，否則，要實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行是不可 能的。因?yàn)?，流化床運(yùn)行溫度一般比燃料灰熔點(diǎn)的軟化溫度低200°C，煙?；业能浕瘻囟戎?有738°C，按此原則，鍋爐應(yīng)在538°C下運(yùn)行，這是不可能實(shí)現(xiàn)的。為此，必須添加合適的添 加劑或床料來(lái)提高煙梗的灰熔點(diǎn)。
[0013] 除此之外，煙梗鍋爐的設(shè)計(jì)原則是如何控制好爐膛下部燃燒區(qū)溫度、爐膛出口溫 度及尾部受熱面的積灰問(wèn)題。
[0014] 隨著霧霾天氣的日益增多，政府要求將10t/h (含）以下的燃煤鍋爐逐漸淘汰，到 2017年底，將淘汰16萬(wàn)臺(tái)燃煤工業(yè)鍋爐，取而代之是燃油鍋爐、燃天然氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐 以及電鍋爐等。因此，一些復(fù)烤企業(yè)提出以天然氣或輕油與煙?；鞜乃悸罚?yàn)閱螣裏煿?不能滿足復(fù)烤廠的用汽需求。如果將天然氣或輕油與煙梗混燒，就必須考慮兩種燃料的巨 大差異，天然氣或輕柴油燃燒火焰中心溫度一般在1500~1800°C之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)煙?；胰埸c(diǎn) 的流動(dòng)溫度，所以，必須將油或天然氣與煙梗分別燃燒，互不干擾，燃燒后經(jīng)換熱降溫后兩 股煙氣再合流到尾部進(jìn)行換熱，才能避免上述存在的結(jié)渣、結(jié)焦等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本實(shí)用新型的目的是提供一種燃油或燃天然氣與燃煙梗一體化鍋爐，以解決燃油 或天然氣與煙梗一起在流化床鍋爐內(nèi)燃燒存在結(jié)渣、結(jié)焦的問(wèn)題。
[0016] 本實(shí)用新型的燃油或燃天然氣與燃煙梗一體化鍋爐，利用燃油或天然氣與煙梗在 兩個(gè)燃燒室內(nèi)獨(dú)立燃燒，燃燒后經(jīng)換熱降溫后再混合進(jìn)入尾部余熱鍋爐。燃油或燃天然氣 鍋爐按室燃爐設(shè)計(jì)，燃煙梗鍋爐按低倍率循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐設(shè)計(jì)。
[0017] 實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0018] 本實(shí)用新型的燃油或燃天然氣與燃煙梗一體化鍋爐，包括燃油或燃天然氣燃燒 室、流化床燃燒室、燃燒器、流化床密相區(qū)、流化床稀相區(qū)、多根埋管、高速床布風(fēng)板、兩個(gè)低 速床布風(fēng)板、高速床風(fēng)室、兩個(gè)低速床風(fēng)室、多個(gè)二次風(fēng)口、煙氣出口一、流化床燃燒室出 口、煙氣出口二、出口窗、排渣口、流化床燃燒室第一冷卻室、冷卻室膜式壁分隔墻一、流化 床燃燒室第二冷卻室、燃油或燃天然氣燃燒室第一冷卻室、冷卻室膜式壁分隔墻二、蒸發(fā)受 熱面、燃油或燃天然氣燃燒室第二冷卻室、上汽包、下汽包、多個(gè)脈沖吹灰器、第一對(duì)流排 管、對(duì)流排管分隔墻、第二對(duì)流排管、尾部煙氣通道、省煤器、節(jié)能器、儲(chǔ)水箱、循環(huán)水栗、一 次鼓風(fēng)機(jī)、二次鼓風(fēng)機(jī)、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙道調(diào)節(jié)擋板、煙囪、U型槽分離器、回料噴嘴、 回灰管、給料口、膜式水冷壁一、集箱一、集箱二、膜式水冷壁二；
[0019] 所述燃油或燃天然氣燃燒室緊靠設(shè)置在流化床燃燒室的左側(cè)，所述燃油或燃天然 氣燃燒室配置有燃燒器，燃油或燃天然氣燃燒室的后墻上端設(shè)有煙氣出口一，燃油或燃天 然氣燃燒室的煙氣出口之后依次設(shè)有燃油或燃天然氣燃燒室第一冷卻室和燃油或燃天然 氣燃燒室第二冷卻室，所述燃油或燃天然氣燃燒室第一冷卻室和燃油或燃天然氣燃燒室第 二冷卻室通過(guò)冷卻室膜式壁分隔墻二隔開(kāi)，燃油或燃天然氣燃燒室第一冷卻室和燃油或燃 天然氣燃燒室第二冷卻室底部相通，所述冷卻室膜式壁分隔墻二的上端與上汽包連通，下 端通過(guò)集箱一與下汽包相通，燃油或燃天然氣燃燒室第二冷卻室內(nèi)布置有蒸發(fā)受熱面，燃 油或燃天然氣燃燒室第二冷卻室的上方設(shè)有煙氣出口二；
[0020] 所述流化床燃燒室內(nèi)由上至下分為流化床稀相區(qū)和流化床密相區(qū)，所述流化床密 相區(qū)的中部為高速床，流化床密相區(qū)中位于高速床的左右兩側(cè)各為一個(gè)低速床，所述高速 床布風(fēng)板布設(shè)在高速床底部，所述兩個(gè)低速床布風(fēng)板布設(shè)在兩個(gè)低速床底部，高速床布風(fēng) 板下部的封閉空腔為高速床風(fēng)室，兩個(gè)低速床布風(fēng)板下部的封閉空腔為兩個(gè)低速床風(fēng)室， 所述多根埋管布設(shè)在低速床內(nèi)，排渣口的上端穿過(guò)高速床布風(fēng)板與高速床相通，所述多個(gè) 二次風(fēng)口設(shè)置在流化床稀相區(qū)下部，流化床燃燒室的上部設(shè)有流化床燃燒室出口，所述流 化床燃燒室出口之后依次設(shè)有流化床燃燒室第一冷卻室和流化床燃燒室第二冷卻室，流化 床燃燒室出口與流化床燃燒室第一冷卻室相通，流化床燃燒室第一冷卻室和流化床燃燒室 第二冷卻室通過(guò)冷卻室膜式壁分隔墻一隔開(kāi)，所述冷卻室膜式壁分隔墻一的上端與上汽包 連通，下端通過(guò)集箱二與下汽包連通，所述集箱二與U型槽分離器連接，所述流化床燃燒室 第二冷卻室上部設(shè)有出口窗，燃油或燃天然氣燃燒室內(nèi)四周為膜式水冷壁一，流化床燃燒 室位于流化床稀相區(qū)四周為膜式水冷壁二，膜式水冷壁一及膜式水冷壁二的上端和下端均 與上汽包和下汽包連通，燃油或燃天然氣燃燒室第二冷卻室的煙氣出口二通過(guò)流化床燃燒 室第二冷卻室與出口窗相通，所述出口窗與第一對(duì)流排管的進(jìn)口端相通，所述第一對(duì)流排 管的出口端與第二對(duì)流排管的進(jìn)口端相通，所述第一對(duì)流排管與第二對(duì)流排管通過(guò)對(duì)流排 管分隔墻隔開(kāi)，所述第二對(duì)流排管的出口端與尾部煙氣通道的入口端相通，所述尾部煙氣 通道內(nèi)由上至下依次設(shè)置有省煤器及節(jié)能器；在第一對(duì)流排管和第