皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，包括爐膛，爐膛下部開設有進風通道，進風通道之間的膛壁上設有廢液噴槍，廢液噴槍下方設有輔助燃燒器，爐膛底部連接有熔池，所述爐膛的排煙口連接有空氣預熱器，空氣預熱器的排氣口連接進風通道。本實用新型通過增加空氣預熱器，提高了進入鍋爐內(nèi)空氣的溫度，保證進爐空氣溫度不低于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構加熱蒸汽，并引入熱電聯(lián)產(chǎn)的結構，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，進一步節(jié)省了能源。本實用新型的結構設置合理，能源利用效率提高了10%，延長設備連續(xù)運行周期一倍以上，降低輔助燃料的消耗達50%以上。
【專利說明】皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化工廢液污染物治理【技術領域】，具體涉及一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐。
技術背景
[0002]20世紀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)酰胺表觀消耗量達到112萬噸，2011年，國內(nèi)己內(nèi)酰胺表觀消費量達到120萬噸，預計我國己內(nèi)酰胺的產(chǎn)量到2014年將達到125萬噸的規(guī)模。
[0003]在己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生一種有機皂化廢液，其化學組分是復雜的有機酸鈉鹽，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廢水。如果不加預處理而直接送入污水處理廠，不僅浪費了大量資源，加重了環(huán)境污染，同時也加重了污水處理廠的負荷，顯然達不到清潔生產(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，空氣污染嚴重，對周圍生態(tài)環(huán)境的影響十分嚴重。
[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重，縮短了設備連續(xù)運行的周期。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型就是針對上述技術問題，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]為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設計的皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，包括爐膛，爐膛下部開設有進風通道，進風通道之間的膛壁上設有廢液噴槍，廢液噴槍下方設有輔助燃燒器，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熱器，空氣預熱器的排氣口連接進風通道。
[0007]進一步地，所述進風通道包括一次風道，二次風道和三次風道，其中，一次風道周向開設于爐膛底部的膛壁上，一次風道上方相對的前后兩側(cè)膛壁上開設有二次風道，二次風道上方相對的前后兩側(cè)膛壁上開設有三次風道。
[0008]進一步地，所述前后兩側(cè)的二次風道的進風口交錯設置，所述前后兩側(cè)的三次風道的進風口交錯設置。
[0009]進一步地，所述二次風道和三次風道之間設有廢液噴槍，廢液噴槍均勻固定于周
向膛壁上。
[0010]進一步地，所述輔助燃燒器固定于相對的兩側(cè)膛壁上，輔助燃燒器設置于一次風道和二次風道之間的膛壁上；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道位于同一平面內(nèi)。
[0011]進一步地，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]進一步地，所述汽包下方設有蒸汽過熱器，蒸汽過熱器固定于爐膛的排煙口處。
[0013]進一步地，所述蒸汽過熱器的排煙口連接空氣預熱器的進煙口，空氣預熱器的排煙口連接有省煤器。
[0014]進一步地，所述空氣預熱器的排氣口通過進氣管道連接一次風道和二次風道。
[0015]本實用新型的有益效果是:1.設置空氣預熱器后，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，進行熱電聯(lián)產(chǎn)，進一步提高了能源利用效率。4.分級送風符合燃燒的基本原理，有利于供風系統(tǒng)的穩(wěn)定并方便調(diào)節(jié)。5.—次風道和二次風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，進一步減少了輔助燃料的消耗。6.—次風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。三次風用于燃燼可燃氣體，三次風道采用前后墻布置，可以使三次風與高溫煙氣充分混合，確保在二次風區(qū)域殘留的可燃氣體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為本實用新型中鍋爐的整體結構示意圖；
[0017]其中，I一爐膛，2—廢液噴槍，3—輔助燃燒器，4一熔池，5—空氣預熱器，6—一次風道，7—二次風道，8—三次風道，9一膛壁，10—進氣口，11一汽包，12—蒸汽過熱器，13—省煤器，14一排氣口，15—進氣管道。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步地詳細說明:
[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下部開設有進風通道，進風通道之間的膛壁9上設有廢液噴槍2，廢液噴槍2下方設有輔助燃燒器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熱器5，空氣預熱器5的排氣口 14連接進風通道。在鍋爐尾部布置空氣預熱器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]上述技術方案中，所述進風通道包括一次風道6，二次風道7和三次風道8，其中，一次風道6周向開設于爐膛I底部的膛壁9上，一次風道6上方相對的前后兩側(cè)膛壁9上開設有二次風道7，二次風道7上方相對的前后兩側(cè)膛壁9上開設有三次風道8。
[0021]上述技術方案中，所述前后兩側(cè)的二次風道7的進風口交錯設置，所述前后兩側(cè)的三次風道8的進風口交錯設置。設置三層供風，在廢液噴槍2下部設置一次風道6和二次風道7，三次風道8布置在廢液噴槍2上部，其中一次風和二次風采用熱空氣，三次風采用冷空氣。一次風道6的送風口在爐膛I下部的四面膛壁9上均勻布置；二次風道7的送風口布置在一次風道6和廢液噴槍2之間，前后墻交錯布置，兩側(cè)的二次風道7的進風口位于同一平面內(nèi)，但軸線不重合；三次風道8的送風口布置在廢液噴槍2的上部IOOOmm?2000mm，前后墻交錯布置，兩側(cè)的三次風道8的送風口位于同一平面內(nèi)，但軸線不重合。由于二次風道7和三次風道8均是交錯設置，進一步增加了風口處空氣的湍流程度，有助于廢液的燃燒，進一步提高了廢液的燃燒效率。
[0022]上述技術方案中，所述二次風道7和三次風道8之間設有廢液噴槍2，廢液噴槍2均勻固定于周向膛壁9上。廢液噴槍2采用機械壓力式，使廢液霧化成細小液滴，提高液滴與爐膛I內(nèi)高溫煙氣的接觸面積，改善燃燒條件。
[0023]上述技術方案中，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設置于一次風道6和二次風道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與一次風道6位于同一平面內(nèi)。輔助燃燒器3布置在一次風道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、天燃氣等高熱值燃料。
[0024]上述技術方案中，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，利用蒸汽進行熱電聯(lián)產(chǎn)，進一步增加了能源的利用率。
[0025]上述技術方案中，所述汽包11下方設有蒸汽過熱器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，進行熱電聯(lián)產(chǎn)。
[0026]上述技術方案中，所述蒸汽過熱器12的排煙口連接空氣預熱器5的進煙口，空氣預熱器5的排煙口連接有省煤器13。通過燃燒后的高溫煙氣對入爐的空氣進行加熱，進一步有效利用了能源。在空氣預熱器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)的給水進行了加熱，設計合理，能源利用率高。
[0027]上述技術方案中，所述空氣預熱器5的排氣口 14通過進氣管道15連接一次風道6和二次風道7。保證了一次風道6和二次風道7溫度的穩(wěn)定，熱能的循環(huán)利用率高。
[0028]本實用新型的工作過程為:皂化廢液通過廢液噴槍2霧化成細小液滴，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，達到一定溫度后同一次風道6和二次風道7送進爐膛I的熱風接觸并開始燃燒，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道8的冷風進一步反應，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中進行汽水分離，分離出的蒸汽進入蒸汽過熱器12，蒸汽吸收高溫煙氣的熱量進一步升溫后，被送進汽輪機，用于熱電聯(lián)產(chǎn)；高溫煙氣被排出蒸汽過熱器12后，進入尾部受熱面，在空氣預熱器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；煙氣從空氣預熱器5排出后進入省煤器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)生反應的主燃燒區(qū)，爐膛I的四面墻由膜式水冷壁構成，外側(cè)被保溫層覆蓋，以減少散熱損失；蒸汽過熱器12為屏式結構，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；空氣預熱器5為板式結構，該結構可有利于清灰，空氣預熱器5 —般設置5級，將空氣溫度加熱到250°C以上；省煤器13采用臥式結構順列布置，可以減少布置空間和利于清灰，省煤器13可以進一步降低煙氣溫度，使排煙溫度達到180°C，提高能源利用效率；一次風道6、二次風道7和三次風道8為碳鋼鋼板焊接而成的截面為矩形的環(huán)形風道或Π型風道，主要作用是將燃燒供風分配給各個供風口，并盡量使每個風口的風量分配均勻。本實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，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，包括爐膛(I)，爐膛(I)下部開設有進風通道，進風通道之間的膛壁(9)上設有廢液噴槍(2)，廢液噴槍(2)下方設有輔助燃燒器(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熱器(5)，空氣預熱器(5 )的排氣口( 14 )連接進風通道。
2.如權利要求1所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述進風通道包括一次風道(6 )，二次風道(7 )和三次風道(8 )，其中，一次風道(6 )周向開設于爐膛(I)底部的膛壁(9)上，一次風道(6)上方相對的前后兩側(cè)膛壁(9)上開設有二次風道(J)，二次風道(7 )上方相對的前后兩側(cè)膛壁(9 )上開設有三次風道(8 )。
3.如權利要求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)的二次風道(7)的進風口交錯設置，所述前后兩側(cè)的三次風道(8)的進風口交錯設置。
4.如權利要求3所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述二次風道(7)和三次風道(8)之間設有廢液噴槍(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)設置于一次風道(6)和二次風道(7)之間的膛壁(9)上。
6.如權利要求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)與一次風道(6)位于同一平面內(nèi)。
7.如權利要求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熱器(5)的進煙口，空氣預熱器(5)的排煙口連接有省煤器(13)。
10.如權利要求9所述的一種皂化廢液燃燒及堿回收鍋爐，其特征在于:所述空氣預熱器(5)的排氣口( 14)通過進氣管道(15)連接一次風道(6)和二次風道(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)先權日:2013年11月6日
【發(fā)明者】王大偉, 焦風云, 陳亞斌, 王保華 申請人:武漢鍋爐集團工程技術有限公司