[發明專利]一種帶炭黑干燥廢氣處理的炭黑尾氣焚燒鍋爐

在審

• 申請號: 201711174139.8
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107860011A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 劉楊;魏建明;翁新軍;范雯婧;徐建平;張艷華;朱永寧;尤金琰
• 申請（專利權）人: 杭州杭鍋工業鍋爐有限公司;蘇州寶化炭黑有限公司
• 主分類號: F23G7/06
• 分類號: F23G7/06;F23J15/00;F23J15/02;F23L15/00
• 代理公司: 浙江納祺律師事務所33257
• 代理人: 鄭滿玉

技術領域

本發明涉及鍋爐技術領域，具體是一種新型的帶炭黑干燥廢氣處理的炭黑尾氣焚燒鍋爐，主要應用于炭黑生產過程中排出尾氣和生產工藝中干燥廢氣的綜合回收處理利用，以達到節能減排且環保的目的，屬于一種高效環保型鍋爐。

背景技術

炭黑尾氣是生產炭黑生產工藝的一種副產品，含有各種烴類的有機物混合物。帶濾器后大部分炭黑尾氣送至焚燒鍋爐內焚燒，轉化為蒸汽和電能，目前主流的炭黑鍋爐布置結構為：如圖1所示，炭黑尾氣送至①燃燒器，在②燃燒爐膛經燃燒轉化為熱能，熱煙氣在爐膛輻射換熱后依次經③過熱器④絕熱轉向室⑤省煤器⑥空預器⑦出口煙道⑧引風機⑨煙囪排至大氣；另一小部分送至干燥機尾氣燃燒爐燃燒用于干燥炭黑，如圖2所示，生產用后的廢氣排至大氣。無論鍋爐煙氣還是干燥廢氣中均含有大量的氮氧化物，對大氣環境造成很大的污染。

隨著國家環保要求的日益嚴格，部分炭黑企業在尾氣鍋爐后部裝設了SCR脫硝裝置，進行煙氣Nox處理；同樣部分企業干燥廢氣在尾部設置了Nox脫硝裝置。溫度是SCR脫硝選擇催化劑的重要參數，催化反應只能在一定的溫度范圍內進行，同時存在催化的最佳溫度，這是每種催化劑特有的性質，因此煙氣溫度直接影響反應的進程；常規催化劑最優310～420℃之間運行，低于低限溫度或高于高限溫度運行，催化劑就都會失活。由于鍋爐設計制造和SCR設計獨立進行，這就勢必造成了脫硝效果不理想，企業為保證Nox的排放，只能一味的加大Nox試劑投量，這樣就在鍋爐尾部脫硝設備后受熱面上形成結垢積灰降低鍋爐效率。同理，干燥廢氣的排放溫度一般約為180℃左右，故完全無法滿足脫硝效果要求造成環保不達標的情況。鍋爐煙氣脫硝設備與干燥廢氣脫硝設備分開布置，造成了設備重復建設，投資成本浪費又難以達到效果的情況。

綜上，現有炭黑尾氣鍋爐的缺陷是：1、現有鍋爐煙氣未經任何處理環境污染大，或鍋爐煙氣在鍋爐中部引出至外部SCR脫硝設備處理后再引回鍋爐，系統復雜投資成本、運行成本高；2、現有炭黑干燥廢氣未經任何處理直接排放，環境污染大，或者獨立處理投資成本高；3、現有炭黑干燥廢氣尾部煙氣溫度較低，難以達到SCR脫硝最優溫度區間，脫硝效率極其低下；4、現有炭黑鍋爐燃燒器未設置低氮燃燒器等低氮燃燒技術，鍋爐尾部煙氣排放處理壓力大，處理運行成本高；5、現有炭黑鍋爐與煙氣脫硝處理設備各自獨立，鍋爐本體結構布置與尾氣脫硝處理未統一考慮，實際運行效果不達標，環保壓力大。

針對以上各種弊端和技術難題，同時為降低污染物排放，防治大氣污染的目的，需要開發一種帶炭黑干燥廢氣處理的炭黑尾氣焚燒鍋爐。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服上述背景技術中的不足，提供帶炭黑干燥廢氣處理的炭黑尾氣焚燒鍋爐，控制鍋爐污染物排放，防治大氣污染，達到國家環保總局制定《鍋爐大氣污染物排放標準》的要求，同時結合炭黑生產工藝的現狀，最終提供連續、穩定、環保、高效、經濟、可靠的產品。

本發明采用的技術方案如下：

一種帶炭黑干燥廢氣處理的炭黑尾氣焚燒鍋爐，包括炭黑尾氣焚燒鍋爐主體以及煙氣排放管路，其特征在于：還包括一個干燥廢氣支路以及煙氣、廢氣恒溫混合裝置，煙氣、廢氣恒溫混合裝置的其中一個入口與炭黑尾氣焚燒鍋爐主體的煙氣出口通過管道連接，另一個入口與干燥廢氣支路的廢氣出口連接，煙氣、廢氣恒溫混合裝置的出口通過SCR脫硝裝置與煙氣排放管路的入口連接。

還包括一個紊流煙氣再循環系統，該系統的煙氣再循環主管的入口具有兩條支管，其中一條支管通過增壓風機與煙氣排放管路的引風機出口連接從而引入低含氧的煙氣，另一個條管與煙氣排放管路的空氣預熱器的出口連接從而引入熱空氣，低含氧的煙氣與熱空氣在煙氣再循環主管混合后，通過三條支管引出，其中一條支管連接到炭黑尾氣焚燒鍋爐主體的燃盡風接口，另外兩條支管分別連接到炭黑尾氣焚燒鍋爐主體的低氮尾氣燃燒器的中心紊流風接口、燃料用風接口。

所述黑尾氣焚燒鍋爐主體包括全密封水冷爐膛、設置在全密封水冷爐膛下部的低氮尾氣燃燒器以及燃盡風接口、連接在全密封水冷爐膛上部的全密封水冷轉向室以及安裝在全密封水冷爐膛出口的至少一個過熱器。

所述煙氣排放管路包括依次連接的省煤器、空氣預熱器、省煤器、出口煙道、引風機以及煙囪。

所述煙氣、廢氣恒溫混合裝置包括一個密封的殼體，殼體的內腔設有對流受熱面管束以及鍋爐煙氣連鎖調節擋板，該內腔還設置有一個旁路調節煙氣通道，旁路調節煙氣通道內設置有旁路調節煙氣連鎖調節擋板，煙氣、廢氣恒溫混合裝置的出口處設置有用于分散干燥廢氣支路廢氣的干燥廢氣分散混合裝置。