皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，包括爐膛，爐膛下部開設(shè)有進(jìn)風(fēng)通道，進(jìn)風(fēng)通道之間的膛壁上設(shè)有廢液噴槍，廢液噴槍下方設(shè)有輔助燃燒器，爐膛底部連接有熔池，所述爐膛的排煙口連接有空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器的排氣口連接進(jìn)風(fēng)通道。本實(shí)用新型通過增加空氣預(yù)熱器，提高了進(jìn)入鍋爐內(nèi)空氣的溫度，保證進(jìn)爐空氣溫度不低于250℃，在減少一組輔助燃燒器的前提下，保證了皂化廢液的燃燒率。通過汽包和蒸汽過熱器的結(jié)構(gòu)加熱蒸汽，并引入熱電聯(lián)產(chǎn)的結(jié)構(gòu)，保證燃料的利用率。通過省煤器降低排煙溫度，加熱鍋爐給水，進(jìn)一步節(jié)省了能源。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，能源利用效率提高了10%，延長設(shè)備連續(xù)運(yùn)行周期一倍以上，降低輔助燃料的消耗達(dá)50%以上。
【專利說明】皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化工廢液污染物治理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐。
技術(shù)背景
[0002]20世紀(jì)90年代以來，世界己內(nèi)酰胺消耗量以約2%的年均速度增長，國內(nèi)己內(nèi)酰胺消費(fèi)量以年均16%的速度增長。2010年，國內(nèi)己內(nèi)酰胺表觀消耗量達(dá)到112萬噸，2011年，國內(nèi)己內(nèi)酰胺表觀消費(fèi)量達(dá)到120萬噸，預(yù)計我國己內(nèi)酰胺的產(chǎn)量到2014年將達(dá)到125萬噸的規(guī)模。
[0003]在己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生一種有機(jī)皂化廢液，其化學(xué)組分是復(fù)雜的有機(jī)酸鈉鹽，不僅含有大量可回收的物質(zhì)，而且也是一種難以處理的有機(jī)廢水。如果不加預(yù)處理而直接送入污水處理廠，不僅浪費(fèi)了大量資源，加重了環(huán)境污染，同時也加重了污水處理廠的負(fù)荷，顯然達(dá)不到清潔生產(chǎn)的要求。皂化廢液的BOD、COD和pH值較高，若直接排放將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，若采用土法焚燒處理，方法原始，空氣污染嚴(yán)重，對周圍生態(tài)環(huán)境的影響十分嚴(yán)重。
[0004]濃縮后的皂化廢液含水量約50%，可通過伴燒油或天然氣送鍋爐燃燒。而目前所使用的鍋爐為保證燃燒質(zhì)量，通常在鍋爐底部設(shè)置雙層輔助燃燒器(如專利CN1215696A)，但如此一來，就會消耗較多的輔助燃料，且會造成鍋爐尾部積灰嚴(yán)重，縮短了設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的周期。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型就是針對上述技術(shù)問題，提供一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，該鍋爐對于皂化廢液的燃燒效果較好，且有效減少了輔助燃料的消耗。
[0006]為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型所設(shè)計的皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，包括爐膛，爐膛下部開設(shè)有進(jìn)風(fēng)通道，進(jìn)風(fēng)通道之間的膛壁上設(shè)有廢液噴槍，廢液噴槍下方設(shè)有輔助燃燒器，爐膛底部連接有熔池，其特征在于:所述爐膛的排煙口連接有空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器的排氣口連接進(jìn)風(fēng)通道。
[0007]進(jìn)一步地，所述進(jìn)風(fēng)通道包括一次風(fēng)道，二次風(fēng)道和三次風(fēng)道，其中，一次風(fēng)道周向開設(shè)于爐膛底部的膛壁上，一次風(fēng)道上方相對的前后兩側(cè)膛壁上開設(shè)有二次風(fēng)道，二次風(fēng)道上方相對的前后兩側(cè)膛壁上開設(shè)有三次風(fēng)道。
[0008]進(jìn)一步地，所述前后兩側(cè)的二次風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口交錯設(shè)置，所述前后兩側(cè)的三次風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口交錯設(shè)置。
[0009]進(jìn)一步地，所述二次風(fēng)道和三次風(fēng)道之間設(shè)有廢液噴槍，廢液噴槍均勻固定于周
向膛壁上。
[0010]進(jìn)一步地，所述輔助燃燒器固定于相對的兩側(cè)膛壁上，輔助燃燒器設(shè)置于一次風(fēng)道和二次風(fēng)道之間的膛壁上；或者輔助燃燒器固定于相對的兩側(cè)膛壁上，且輔助燃燒器與一次風(fēng)道位于同一平面內(nèi)。
[0011]進(jìn)一步地，所述膛壁為膜式水冷壁，且膛壁表面覆蓋有保溫材料，爐膛頂部的膛壁上固定有汽包。
[0012]進(jìn)一步地，所述汽包下方設(shè)有蒸汽過熱器，蒸汽過熱器固定于爐膛的排煙口處。
[0013]進(jìn)一步地，所述蒸汽過熱器的排煙口連接空氣預(yù)熱器的進(jìn)煙口，空氣預(yù)熱器的排煙口連接有省煤器。
[0014]進(jìn)一步地，所述空氣預(yù)熱器的排氣口通過進(jìn)氣管道連接一次風(fēng)道和二次風(fēng)道。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:1.設(shè)置空氣預(yù)熱器后，可以有效提高入爐燃燒空氣的溫度，保證鍋爐內(nèi)皂化廢液的燃燒完全，使皂化廢液燃燒穩(wěn)定，降低了鍋爐負(fù)荷，有利于提高鍋爐熱效率并減少輔助燃料的消耗。2.在空氣預(yù)熱器后布置省煤器可以有效的降低排煙溫度，減少排煙的熱損失，提高鍋爐熱效率。3.布置蒸汽過熱器，有效提高了蒸汽溫度，將過熱蒸汽引入汽輪機(jī)，進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)，進(jìn)一步提高了能源利用效率。4.分級送風(fēng)符合燃燒的基本原理，有利于供風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定并方便調(diào)節(jié)。5.—次風(fēng)道和二次風(fēng)道布置在皂化廢液噴槍下部，可為廢液燃燒提供充足氧氣，將燃燒中心控制在爐膛下部，提高了燃燒的穩(wěn)定性，進(jìn)一步減少了輔助燃料的消耗。6.—次風(fēng)道在四面膛壁上均勻布置，保證了爐膛底部墊層的穩(wěn)定，將廢液干燥裂解后的碳充分燃燼。二次風(fēng)從前后墻交錯送入，保證了空氣，煙氣和黑液顆粒的充分混合，擾亂上升煙氣，提高湍流度，強(qiáng)化燃燒，使煙氣在爐膛內(nèi)分布均勻，提高溫度場等高斷面的一致性。三次風(fēng)用于燃燼可燃?xì)怏w，三次風(fēng)道采用前后墻布置，可以使三次風(fēng)與高溫?zé)煔獬浞只旌?，確保在二次風(fēng)區(qū)域殘留的可燃?xì)怏w在此完全燃燼并減少飛灰損失，減少尾部受熱面的積灰。7.良好的爐內(nèi)燃燒空氣動力場可有效降低爐底流出的熔融堿灰中的含碳量，減少飛灰攜帶，提高了鍋爐連續(xù)運(yùn)行的時間。8.廢液燃燒生成的堿灰大部分(60%以上)降落到爐底，在爐底形成碳酸鈉高溫熔池，增加了爐膛下部的蓄熱量，提高了廢液燃燒的穩(wěn)定性。9.輔助燃燒器布置在爐膛燃燒的下部，可以為廢液燃燒提供充足的熱源，有利于廢液液滴的干燥燃燒和燃盡。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型中鍋爐的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]其中，I一爐膛，2—廢液噴槍，3—輔助燃燒器，4一熔池，5—空氣預(yù)熱器，6—一次風(fēng)道，7—二次風(fēng)道，8—三次風(fēng)道，9一膛壁，10—進(jìn)氣口，11一汽包，12—蒸汽過熱器，13—省煤器，14一排氣口，15—進(jìn)氣管道。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步地詳細(xì)說明:
[0019]如圖1所示的皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，包括爐膛1，爐膛I下部開設(shè)有進(jìn)風(fēng)通道，進(jìn)風(fēng)通道之間的膛壁9上設(shè)有廢液噴槍2，廢液噴槍2下方設(shè)有輔助燃燒器3，爐膛I底部連接有熔池4，所述爐膛I的排煙口連接有空氣預(yù)熱器5，空氣預(yù)熱器5的排氣口 14連接進(jìn)風(fēng)通道。在鍋爐尾部布置空氣預(yù)熱器5，將入爐空氣加熱到250°C以上，提高了皂化廢液燃燒的穩(wěn)定性。
[0020]上述技術(shù)方案中，所述進(jìn)風(fēng)通道包括一次風(fēng)道6，二次風(fēng)道7和三次風(fēng)道8，其中，一次風(fēng)道6周向開設(shè)于爐膛I底部的膛壁9上，一次風(fēng)道6上方相對的前后兩側(cè)膛壁9上開設(shè)有二次風(fēng)道7，二次風(fēng)道7上方相對的前后兩側(cè)膛壁9上開設(shè)有三次風(fēng)道8。
[0021]上述技術(shù)方案中，所述前后兩側(cè)的二次風(fēng)道7的進(jìn)風(fēng)口交錯設(shè)置，所述前后兩側(cè)的三次風(fēng)道8的進(jìn)風(fēng)口交錯設(shè)置。設(shè)置三層供風(fēng)，在廢液噴槍2下部設(shè)置一次風(fēng)道6和二次風(fēng)道7，三次風(fēng)道8布置在廢液噴槍2上部，其中一次風(fēng)和二次風(fēng)采用熱空氣，三次風(fēng)采用冷空氣。一次風(fēng)道6的送風(fēng)口在爐膛I下部的四面膛壁9上均勻布置；二次風(fēng)道7的送風(fēng)口布置在一次風(fēng)道6和廢液噴槍2之間，前后墻交錯布置，兩側(cè)的二次風(fēng)道7的進(jìn)風(fēng)口位于同一平面內(nèi)，但軸線不重合；三次風(fēng)道8的送風(fēng)口布置在廢液噴槍2的上部IOOOmm?2000mm，前后墻交錯布置，兩側(cè)的三次風(fēng)道8的送風(fēng)口位于同一平面內(nèi)，但軸線不重合。由于二次風(fēng)道7和三次風(fēng)道8均是交錯設(shè)置，進(jìn)一步增加了風(fēng)口處空氣的湍流程度，有助于廢液的燃燒，進(jìn)一步提高了廢液的燃燒效率。
[0022]上述技術(shù)方案中，所述二次風(fēng)道7和三次風(fēng)道8之間設(shè)有廢液噴槍2，廢液噴槍2均勻固定于周向膛壁9上。廢液噴槍2采用機(jī)械壓力式，使廢液霧化成細(xì)小液滴，提高液滴與爐膛I內(nèi)高溫?zé)煔獾慕佑|面積，改善燃燒條件。
[0023]上述技術(shù)方案中，所述輔助燃燒器3固定于相對的兩側(cè)膛壁9上，輔助燃燒器3設(shè)置于一次風(fēng)道6和二次風(fēng)道7之間的膛壁9上；或者輔助燃燒器3固定于相對的兩側(cè)膛壁9上，且輔助燃燒器3與一次風(fēng)道6位于同一平面內(nèi)。輔助燃燒器3布置在一次風(fēng)道6附近，采用單層對稱布置，為皂化廢液干燥和燃燒提供高溫環(huán)境，輔助燃料可采用油、天燃?xì)獾雀邿嶂等剂稀?br> [0024]上述技術(shù)方案中，所述膛壁9為膜式水冷壁，且膛壁9表面覆蓋有保溫材料，爐膛I頂部的膛壁9上固定有汽包11。利用膜式水冷壁和汽包11產(chǎn)生蒸汽，利用蒸汽進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)，進(jìn)一步增加了能源的利用率。
[0025]上述技術(shù)方案中，所述汽包11下方設(shè)有蒸汽過熱器12，蒸汽過熱器12固定于爐膛I的排煙口處。在爐膛I的出口布置蒸汽過熱器12，將過熱蒸汽引入汽輪機(jī)，進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。
[0026]上述技術(shù)方案中，所述蒸汽過熱器12的排煙口連接空氣預(yù)熱器5的進(jìn)煙口，空氣預(yù)熱器5的排煙口連接有省煤器13。通過燃燒后的高溫?zé)煔鈱θ霠t的空氣進(jìn)行加熱，進(jìn)一步有效利用了能源。在空氣預(yù)熱器5后布置一級臥式鋼管省煤器，將排煙溫度降到180°C的同時，也對鍋爐內(nèi)的給水進(jìn)行了加熱，設(shè)計合理，能源利用率高。
[0027]上述技術(shù)方案中，所述空氣預(yù)熱器5的排氣口 14通過進(jìn)氣管道15連接一次風(fēng)道6和二次風(fēng)道7。保證了一次風(fēng)道6和二次風(fēng)道7溫度的穩(wěn)定，熱能的循環(huán)利用率高。
[0028]本實(shí)用新型的工作過程為:皂化廢液通過廢液噴槍2霧化成細(xì)小液滴，均勻噴灑在爐膛I的橫斷面上，液滴在下落過程中受爐底碳酸鈉高溫熔池和輔助燃燒器3的高溫輻射被加熱，達(dá)到一定溫度后同一次風(fēng)道6和二次風(fēng)道7送進(jìn)爐膛I的熱風(fēng)接觸并開始燃燒，生成煙氣和堿灰，大部分堿灰落到爐底的熔池4內(nèi)，液態(tài)排出爐外，未完全燃盡的煙氣在上升過程中同三次風(fēng)道8的冷風(fēng)進(jìn)一步反應(yīng)，使可燃成分完全分解；爐膛I的水冷壁吸收燃燒熱量將水加熱成汽水混合物，在汽包11中進(jìn)行汽水分離，分離出的蒸汽進(jìn)入蒸汽過熱器12，蒸汽吸收高溫?zé)煔獾臒崃窟M(jìn)一步升溫后，被送進(jìn)汽輪機(jī)，用于熱電聯(lián)產(chǎn)；高溫?zé)煔獗慌懦稣羝^熱器12后，進(jìn)入尾部受熱面，在空氣預(yù)熱器5中加熱入爐空氣，從而降低了煙氣溫度、提高了入爐空氣的溫度；煙氣從空氣預(yù)熱器5排出后進(jìn)入省煤器13加熱鍋爐給水，提高能源利用效率，將排煙溫度降低至180°C。爐膛I是空氣和皂化廢液混合發(fā)生反應(yīng)的主燃燒區(qū)，爐膛I的四面墻由膜式水冷壁構(gòu)成，外側(cè)被保溫層覆蓋，以減少散熱損失；蒸汽過熱器12為屏式結(jié)構(gòu)，有利于清灰；汽包11布置在鍋爐前上部，不受煙氣沖刷，用于汽水分離；空氣預(yù)熱器5為板式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可有利于清灰，空氣預(yù)熱器5 —般設(shè)置5級，將空氣溫度加熱到250°C以上；省煤器13采用臥式結(jié)構(gòu)順列布置，可以減少布置空間和利于清灰，省煤器13可以進(jìn)一步降低煙氣溫度，使排煙溫度達(dá)到180°C，提高能源利用效率；一次風(fēng)道6、二次風(fēng)道7和三次風(fēng)道8為碳鋼鋼板焊接而成的截面為矩形的環(huán)形風(fēng)道或Π型風(fēng)道，主要作用是將燃燒供風(fēng)分配給各個供風(fēng)口，并盡量使每個風(fēng)口的風(fēng)量分配均勻。本實(shí)用新型可有效提高皂化廢液燃燒穩(wěn)定性，提高能源利用效率10%，延長連續(xù)運(yùn)行周期I倍以上，降低輔助燃料消耗50%以上。
[0029]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，包括爐膛(I)，爐膛(I)下部開設(shè)有進(jìn)風(fēng)通道，進(jìn)風(fēng)通道之間的膛壁(9)上設(shè)有廢液噴槍(2)，廢液噴槍(2)下方設(shè)有輔助燃燒器(3)，爐膛(I)底部連接有熔池(4)，其特征在于:所述爐膛(I)的排煙口連接有空氣預(yù)熱器(5)，空氣預(yù)熱器(5 )的排氣口( 14 )連接進(jìn)風(fēng)通道。
2.如權(quán)利要求1所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述進(jìn)風(fēng)通道包括一次風(fēng)道(6 )，二次風(fēng)道(7 )和三次風(fēng)道(8 )，其中，一次風(fēng)道(6 )周向開設(shè)于爐膛(I)底部的膛壁(9)上，一次風(fēng)道(6)上方相對的前后兩側(cè)膛壁(9)上開設(shè)有二次風(fēng)道(J)，二次風(fēng)道(7 )上方相對的前后兩側(cè)膛壁(9 )上開設(shè)有三次風(fēng)道(8 )。
3.如權(quán)利要求2所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述前后兩側(cè)的二次風(fēng)道(7)的進(jìn)風(fēng)口交錯設(shè)置，所述前后兩側(cè)的三次風(fēng)道(8)的進(jìn)風(fēng)口交錯設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述二次風(fēng)道(7)和三次風(fēng)道(8)之間設(shè)有廢液噴槍(2)，廢液噴槍(2)均勻固定于周向膛壁(9)上。
5.如權(quán)利要求1所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述輔助燃燒器(3)固定于相對的兩側(cè)膛壁(9)上，輔助燃燒器(3)設(shè)置于一次風(fēng)道(6)和二次風(fēng)道(7)之間的膛壁(9)上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述輔助燃燒器(3)固定于相對的兩側(cè)膛壁(9)上，且輔助燃燒器(3)與一次風(fēng)道(6)位于同一平面內(nèi)。
7.如權(quán)利要求2或4或5或6所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述膛壁(9)為膜式水冷壁，爐膛(I)頂部的膛壁(9)上固定有汽包(11)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述汽包(11)下方設(shè)有蒸汽過熱器(12)，蒸汽過熱器(12)固定于爐膛(I)的排煙口處。
9.如權(quán)利要求8所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述蒸汽過熱器(12)的排煙口連接空氣預(yù)熱器(5)的進(jìn)煙口，空氣預(yù)熱器(5)的排煙口連接有省煤器(13)。
10.如權(quán)利要求9所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述空氣預(yù)熱器(5)的排氣口( 14)通過進(jìn)氣管道(15)連接一次風(fēng)道(6)和二次風(fēng)道(7)。
【文檔編號】F22G1/02GK203571761SQ201320697140
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】王大偉, 焦風(fēng)云, 陳亞斌, 王保華 申請人:武漢鍋爐集團(tuán)工程技術(shù)有限公司