[發明專利]一種燃炭黑尾氣鍋爐

無效

• 申請號: 201310198723.2
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103277782A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 成志建;張建春;劉愛成;李結木;鞠華鵬;孟祥定;侯若明;侯建平
• 申請（專利權）人: 太原鍋爐集團有限公司
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22B31/04;F23L15/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 楊耀田

技術領域

本發明屬于鍋爐設備技術領域，具體涉及一種利用炭黑尾氣的鍋爐。

背景技術

炭黑尾氣是炭黑生產過程的副產品，其熱值低（約3000KJ/Nm³），水分含量高達39%，難著火及燃燒穩定性差。炭黑尾氣含有一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、三氧化硫、氫氣等有毒有害、易燃易爆氣體。

現有已公開的利用炭黑尾氣的鍋爐，爐膛多為雙鍋筒結構，限制了鍋爐容量及參數的發展；空氣預熱器多為一級空氣預熱器，熱風溫度低，不利于炭黑尾氣的著火及穩定燃燒；燃燒室多為絕熱燃燒室，耐火材料用量大，熱量損失較多。

發明內容

本發明的目的是克服已有技術的不足，提供一種燃炭黑尾氣鍋爐，解決目前燃炭黑尾氣鍋爐熱風溫度低、燃燒不穩定、容量及參數不易擴展的技術問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種燃炭黑尾氣鍋爐，包括；燃燒器、爐膛、凝渣管、高溫過熱器、低溫過熱器、對流管束、高溫省煤器、低溫省煤器、以及空氣預熱器；所述的燃燒器位于爐膛下部燃燒室內，所述的凝渣管位于爐膛出口處，所述的凝渣管、高溫過熱器、低溫過熱器、對流管束依次布置于水平煙道內；所述的高溫省煤器、低溫省煤器和空氣預熱器布置于尾部豎井煙道內；其特征在于：所述的燃燒器是一種大功率低熱值雙旋流燃燒器，呈切圓方向設置在爐膛下部燃燒室四角；所述的爐膛四周設有膜式水冷壁，前、后水冷壁向爐膛內收腰，燃燒室所有受熱面用耐火材料遮擋；所述的對流管束布置在高溫過熱器后面，設置有專門的下降管和導汽管；所述的空氣預熱器分三級：高溫空氣預熱器、中溫空氣預熱器及低溫空氣預熱器，高溫省煤器、高溫空氣預熱器、低溫省煤器、中溫空氣預熱器、低溫空氣預熱器依次交叉布置于尾部豎井煙道內，所述低溫空氣預熱器采用外鍍搪瓷管子，呈臥式布置。

本發明突出的實質性特點和顯著的效果是：

本發明由于爐膛四周設有膜式水冷壁，前、后水冷壁向爐膛內收腰，形成半開式燃燒室，同時將燃燒室所有受熱面用耐火材料遮擋，形成絕熱半開式燃燒室，密封性能好，燃燒室溫度可達1100℃，保證將炭黑尾氣中的炭黑微粒粉塵完全燃燒；由于爐頂采用膜式壁頂棚，耐火澆注料使用量少，縮短了施工周期及降低了施工難度；由于采用大功率低熱值雙旋流燃燒器，保證炭黑尾氣穩定燃燒，不脫火；由于采用對流蒸發管束的布置，彌補了爐膛的吸熱不足，又降低了省煤器的沸騰度，增加了水循環的安全性、可靠性；由于采用三級空氣預熱器的布置，提高了熱風溫度，又避免了低溫腐蝕。

本發明用于利用炭黑尾氣的鍋爐，具有熱風溫度高、燃燒穩定、容量及參數擴展容易的優點。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

下面結合附圖通過實施例對本發明進一步說明。

具體實施方式

如圖1所示，一種燃炭黑尾氣鍋爐，由燃燒器1、爐膛2、凝渣管3、高溫過熱器4、低溫過熱器5、對流管束6、高溫省煤器7、高溫空氣預熱器8、低溫省煤器9、中溫空氣預熱器10及低溫空氣預熱器11組成；所述燃燒器1呈切圓方向設置在爐膛2下部燃燒室四角，凝渣管3、高溫過熱器4、低溫過熱器5、對流管束6依次布置于水平煙道內；高溫省煤器7、高溫空氣預熱器8、低溫省煤器9、中溫空氣預熱器10、低溫空氣預熱器11依次布置于尾部豎井煙道內，兩級省煤器與三級空氣預熱器交叉布置。

所述的燃燒器1采用“一種大功率低熱值雙旋流燃燒器”的專利技術（專利號：201120034667），由于該燃燒器為雙旋流，煤氣和空氣旋向相反，混合瞬間完成，火焰短，功率大，特別適合炭黑尾氣等低熱值燃料，能保證炭黑尾氣的穩定燃燒，不脫火；所述的燃燒器呈四角切圓布置，煙氣邊旋轉邊上升，四角的燃燒器可以相互引燃。

所述的爐膛2四周設有膜式水冷壁，前、后水冷壁向爐膛內收腰，形成半開式燃燒室，同時將燃燒室所有受熱面用耐火材料遮擋，形成絕熱半開式燃燒室。

所述的對流管束6布置在高溫過熱器4后面，其設置有專門的下降管和導汽管，保證其水循環安全可靠，對流管束的布置彌補了爐膛的吸熱不足，又降低了省煤器的沸騰度，增加了水循環的安全性、可靠性。

所述的空氣預熱器分三級：高溫空氣預熱器8、中溫空氣預熱器10及低溫空氣預熱器11，與省煤器交叉布置，以提高熱風溫度；低溫空氣預熱器為臥式布置，采用外鍍搪瓷管子，煙氣與鍍搪瓷的一面接觸，保證低溫空氣預熱器不產生低溫腐蝕。

本發明的工作原理：

常溫空氣從低溫空氣預熱器11進入，經過中溫空氣預熱10、高溫空氣預熱器8加熱到300℃左右，進入燃燒器1與炭黑尾氣充分混合后，在燃燒器1出口點燃，產生的煙氣經爐膛2、凝渣管3、高溫過熱器4、低溫過熱器5、對流管束6、高溫省煤器7、高溫空氣預熱器8、低溫省煤器9、中溫空氣預熱器10、低溫空氣預熱器11排出鍋爐；鍋爐給水經低溫省煤器9、高溫省煤器7經導水管進入鍋筒，鍋水經下降管進入爐膛水冷壁，產生飽和蒸汽進入鍋筒，經汽水分離后，飽和蒸汽經導汽管導入膜式壁頂棚、低溫過熱器5、高溫過熱器4經集汽集箱供用戶使用；為彌補爐膛吸熱量的不足，降低省煤器的沸騰率，在低溫過熱器5后布置有對流管束6，對流管束6設置有專門的下降管和導汽管，保證其水循環安全可靠。