專(zhuān)利名稱：一種煙氣凈化鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)型工業(yè)鍋爐，尤其涉及一種降低煙氣中有害物 質(zhì)的鍋爐。
背景技術(shù)：
在摻燒高爐煤氣的鍋爐燃燒中， 一些單質(zhì)元素被氧化形成酸性物質(zhì)，例如S03、 N0、 N02、 HC1、 HF。為了使由高酸性氣體引起的局部酸雨和其它問(wèn)題 得到最大的控制，降低鍋爐煙氣中的氮氧化物和硫化物等酸性物質(zhì)成為工業(yè) 鍋爐煙氣治理的重要任務(wù)。N0和N02被稱為NOx，為了使鍋爐煙氣中的NOx得到控制，主要措施是 從源頭降低和減少N0x產(chǎn)生。現(xiàn)有的方法是在燃煤鍋爐內(nèi)保持原鍋爐燃燒狀 態(tài)，通過(guò)引入外部熱源來(lái)實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒，采用此方法可以減少N0x約30%左 右。鍋爐煙氣中的硫化物主要因含硫燃料或廢物的燃燒而產(chǎn)生?，F(xiàn)有技術(shù)中， 對(duì)降低煙氣中的硫化物主要采用的方法有干法煙氣脫硫、半干法煙氣脫硫和 濕法煙氣脫硫，上述方法的基本原理都是使煙氣中的S02與堿發(fā)生中和反應(yīng)。 比較常用的堿性物質(zhì)有石灰石(碳酸鈣CaC03)、生石灰(氧化鈣CaO)、熟 石灰(氫氧化鈣Ca (0H) 2)等。干法煙氣脫硫和半干法煙氣脫硫都是使S02 在固體堿性物質(zhì)濕潤(rùn)的表面發(fā)生反應(yīng)，從而達(dá)到去除煙氣中硫化物的目的， 比較常用的方法主要有旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、干燥噴入法等。這兩種方法的缺點(diǎn) 是脫硫效率較低。濕法脫硫技術(shù)是指通過(guò)使煙氣中的S02與堿性溶液發(fā)生反 應(yīng)，從而去除煙氣中硫化物的方法。濕法脫硫技術(shù)脫硫效率較高，吸收劑的 利用率也比較高，但是其缺點(diǎn)在于投資費(fèi)用較高，設(shè)備運(yùn)行成本較大。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種煙氣凈化鍋爐，通過(guò)對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合理分配鍋爐內(nèi)部不同反應(yīng)段的空氣，使其達(dá)到分級(jí)燃燒的目的，有效地形 成貧-燃料階段的氧化環(huán)境，使未燃燃料得到充分燃燒，提高能源利用效率同 時(shí)，并加入石灰石噴射裝置，在以廢治廢降低脫硫成本的同時(shí)，提高了鍋爐 煙氣中硫化物的脫除效率。本實(shí)用新型的構(gòu)思如下1、 采用分級(jí)燃燒法脫除煙氣中的氮氧化物。分級(jí)燃燒法是一個(gè)使燃料分階段燃燒的過(guò)程在空氣不充足的情況下， 燃料不完全燃燒的階段稱為富-燃料階段；在有足夠的氧氣的情況下，燃料能 夠充分燃燒的階段成為貧-燃料階段。煤中(混合高爐氣)所含的氮，叫做燃 料氮。當(dāng)煤燃燒的時(shí)候，氮主要轉(zhuǎn)化成HCN被釋放出來(lái)。當(dāng)存在過(guò)量的氧氣HCN首先被氧化成NO，而在缺乏氧氣的情況下，HCN將會(huì)與N0反應(yīng)生成N2。 這個(gè)還原反應(yīng)能在燃燒中減少N02的生成。因此，在富-燃料階段的還原環(huán)境 中，可以達(dá)到降低煙氣中氮氧化物的目的。而在富-燃料階段結(jié)束后，煙氣中 剩余的未燃燃料可以在貧-燃料階段的氧化環(huán)境中，得到充分燃燒。在分級(jí)燃燒法中，既要在鍋爐下部區(qū)域控制氧氣的量，使之形成富-燃料 階段，又要保證鍋爐內(nèi)氧氣的量從而來(lái)保障燃料的燃燒程度以及降低爆炸的 風(fēng)險(xiǎn)。具體措施為控制鍋爐下部區(qū)域氧氣的量，將多余的空氣抽出，將抽出的多余空氣通過(guò)專(zhuān)用設(shè)施高速增壓噴射注入鍋爐上部區(qū)域，從而在鍋上部 區(qū)域形成一個(gè)高速增壓空氣的紊流，形成貧-燃料階段的氧化環(huán)境，使未燃燃 料得到充分燃燒，提高能源利用效率。2、 在形成的高速增壓空氣的紊流區(qū)，再噴入石灰石來(lái)脫除煙氣中的硫化物。在爐膛內(nèi)，由于含硫燃料的燃燒，鍋爐煙氣中還會(huì)含有大量的S02和S03。可以將煉鋼石灰生產(chǎn)中副產(chǎn)物石灰石泥漿注入到鍋爐上部形成的高速增壓空氣的紊流區(qū)，使煙氣中的S02和S03與注入的石灰石泥漿充分結(jié)合，在以廢治廢降低脫硫成本的同時(shí)，提高了鍋爐煙氣中硫化物的脫除效率。本實(shí)用新型的的裝置需從燃煤鍋爐的二次風(fēng)中抽出25% 50%的風(fēng)量，將 其高速噴入鍋爐上部。在燃煤鍋爐的二次風(fēng)中抽出25% 50%的風(fēng)量，可以使鍋爐中下部煙氣流 速降低，使各種物質(zhì)在爐內(nèi)部停留時(shí)間延長(zhǎng)，大量抽出二次風(fēng)，使鍋爐內(nèi)形成了更強(qiáng)烈的還原氣氛，有利于更加高效率的將鍋爐中的酸性氣體NOx還原 為N2;而將此抽出的25% 50。/。的二次風(fēng)高速噴入鍋爐上部，可以在鍋爐上部形成強(qiáng)大的渦流，從而使混合高爐煤氣燃料與空氣充分混合，迅速燃燒，改善氣體的溫度分布、熱能吸收、co的氧化，最終達(dá)到降低煙氣的酸性的目的。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的煙氣凈化鍋爐，包括 一鍋爐， 一煙囪以及一連接鍋爐下部和煙囪上部的排氣管道，所述鍋爐的上部設(shè)有一折焰角，還包括 一風(fēng)機(jī)，設(shè)置在鍋爐附近，所述風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口與排氣管道接近 煙囪的位置相導(dǎo)通，出風(fēng)口設(shè)置在鍋爐前墻或折焰角下方；若干溫度/壓力傳 感器，設(shè)置在風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口和出風(fēng)口； 一控制單元，分別連接所述溫度/壓力 傳感器和風(fēng)機(jī)，分別接收溫度/壓力傳感器發(fā)送的溫度/壓力參數(shù)，并控制風(fēng) 機(jī)的功率。優(yōu)選地，還包括一石灰石桶，設(shè)置在鍋爐上方；一石灰石泥槳噴口，設(shè)置在鍋爐內(nèi)，通過(guò)管道連通石灰石桶的下端。 優(yōu)選地，所述出風(fēng)口和石灰石泥漿噴口都采用可調(diào)節(jié)角度的噴口。 優(yōu)選地，所述石灰石泥漿噴口的位置與出風(fēng)口位置在同一高度或在其上方。優(yōu)選地，所述出風(fēng)口設(shè)置為若干排相互不對(duì)稱的噴口。 優(yōu)選地，所述出風(fēng)口設(shè)置為兩排、共14個(gè)相互不對(duì)稱的噴口。 優(yōu)選地，所述風(fēng)機(jī)從排氣管道中抽出25% 50%的風(fēng)量，將其噴入鍋爐的 出風(fēng)口。優(yōu)選地，所述出風(fēng)口的噴射速度為150m/s。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)的合理的設(shè)計(jì)，合理分配鍋爐內(nèi)部不同反應(yīng) 段的空氣，使其達(dá)到分級(jí)燃燒的目的，并加入石灰石噴射裝置，有效地形成 貧-燃料階段的氧化環(huán)境，使未燃燃料得到充分燃燒，提高能源利用效率同時(shí)， 在以廢治廢降低脫硫成本的同時(shí)，提高了鍋爐煙氣中硫化物的脫除效率。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的 一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu) 成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號(hào):[1]排氣管道[2]噴射口[3]風(fēng)機(jī)[4]鍋爐[5]石灰石桶[6]煙囪具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1、 2來(lái)具體介紹一種本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。 實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)用新型的煙氣凈化鍋爐，包括鍋爐4，煙囪6以及連 接鍋爐下部和煙囪上部的排氣管道l，所述鍋爐4的上部設(shè)有一折焰角，風(fēng) 機(jī)3設(shè)置在鍋爐4附近，所述風(fēng)機(jī)3的入風(fēng)口與排氣管道1接近煙囪6的位 置相導(dǎo)通，出風(fēng)口 2設(shè)置在鍋爐4前墻或折焰角下方；兩個(gè)溫度/壓力傳感器 分別設(shè)置在風(fēng)機(jī)3的入風(fēng)口和出風(fēng)口 2。控制單元分別連接所述溫度/壓力傳感器和風(fēng)機(jī)3，接收溫度/壓力傳感 器發(fā)送的溫度/壓力參數(shù)，并控制風(fēng)機(jī)3的功率。出風(fēng)口 2采用可調(diào)節(jié)角度的 噴口。所述出風(fēng)口2設(shè)置為兩排、共14個(gè)相互不對(duì)稱的噴口。風(fēng)機(jī)3從排氣 管道1中抽出25% 50%的風(fēng)量，將其噴入鍋爐4的出風(fēng)口 2。出風(fēng)口2的噴 射速度為150m/s。風(fēng)機(jī) 3的入風(fēng)口處，控制單元通過(guò)傳感器測(cè)得的參數(shù)，控制風(fēng)機(jī)3抽取 燃煤鍋爐的二次風(fēng)30%的風(fēng)量，可以使鍋爐中下部煙氣流速降低，使各種物 質(zhì)在爐內(nèi)部停留時(shí)間延長(zhǎng)，從而形成了更強(qiáng)烈的還原氣氛，有利于更加高效 率的將鍋爐中的酸性氣體NOx還原為N2。而將此抽出的30%的二次風(fēng)利用高壓風(fēng)機(jī)3高速噴入鍋爐上部2處，可以在鍋爐上部形成強(qiáng)大的渦流，使混合 高爐煤氣燃料與空氣充分混合，迅速燃燒，進(jìn)而改善氣體的溫度分布、熱能吸收、co的氧化，最終達(dá)到降低煙氣的酸性的目的。 實(shí)施例2如圖2所示，在實(shí)施例l的基礎(chǔ)上，增加石灰石桶5，設(shè)置在鍋爐4上 方；石灰石泥漿噴口，設(shè)置在鍋爐4內(nèi)，通過(guò)管道連通石灰石桶5的下端。 石灰石泥漿噴口也采用可調(diào)節(jié)角度的噴口。石灰石泥漿噴口與出風(fēng)口 2位置 在同一高度或在其上方。在鍋爐上部噴口 4注射石灰石泥漿/粉，使注入的石灰石泥漿/粉與爐膛 內(nèi)上升的煙氣借助二次風(fēng)產(chǎn)生的渦流而進(jìn)一步混合，可以有效的與S02和S03 發(fā)生反應(yīng)，從而進(jìn)一步對(duì)鍋爐中的煙氣進(jìn)行脫硫。煉鋼副產(chǎn)物石灰石泥漿是 液體形狀，主要成分是55%以上的CaC03，和30%的Ca0，與二氧化硫反應(yīng)生成 硫酸鈣，其反應(yīng)機(jī)理為CaC03——Ca0+C02Ca0+ S02+l/202——CaS04石灰石泥漿中還有20%左右的Mg0也可發(fā)揮脫硫吸附劑作用，與二氧化 硫反應(yīng)生成硫酸鎂，反應(yīng)機(jī)理為 Mg0+S02+l/202——MgS04本實(shí)用新型實(shí)施例的具體參數(shù)如表l、表2、表3、表4和表5所示。表1煤質(zhì)分析組份分析單位重量揮發(fā)性物質(zhì)[重量百分比]27. 33固定碳[重量百分比]47. 67水汽[重量百分比]14飛灰[重量百分比]11HHV (較高熱值)[千焦/千克]23919元素分析C[重量百分比]60. 33H[重量百分比]3.62S[重量百分比]0.410[重量百分比]9. 94N[重量百分比]0. 7純度〈297咖(50 mesh)[重量百分比]100< 149咖(100 mesh)[重量百分比]99. 5〈74 um (200 mesh)[重量百分比]85表2:石灰石泥漿參數(shù)參數(shù)單位分析區(qū)間分布(顆粒粒徑)〈10微米%7. 0810 20微米%43. 2920 43微米%21. 2543 61微米%14. 1861 100微米%7.69〉100微米%6. 51PH氺氺氺8. 02化學(xué)成分分析水%63, 47Ca0%30. 91CaC03%55. 19Mg0%20. 25Fe203%1. 39Si02%2. 79A1203%0. 94Mn02%0. 03P205%0.01總計(jì)%111, 51表3.高爐煤氣參數(shù)CH4[vol %]—C2H4[vol %]-H2[vol %]3. 3N2[vol %]54. 7C02[vol %]19CO[vol %]23o2[vol %]-H2S[vol %]-LHV(較低熱值)[kj/m3]3264密度[kg/m3]1. 338表4 二次風(fēng)參數(shù)風(fēng)量風(fēng)溫風(fēng)機(jī)功率風(fēng)機(jī)壓力噴箱數(shù)量/排數(shù)30%二次風(fēng)330度3000KW1200mm水柱7/2最低脫硝率為50%表5系統(tǒng)參數(shù)石灰石顆粒y m666Ca/S_2.02. 53. 0噴嘴數(shù)量一111111噴口尺寸英寸444噴口的位置_前墻/側(cè)墻前墻/側(cè)墻前墻/側(cè)墻入口處S02的濃度ppm868868868出口處S02的濃度ppm173173173S02脫除率%75%80%82%本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，可以使鍋爐煙氣的脫硫率達(dá)到80%，脫 硝率達(dá)到50%,同時(shí)，降低了鍋爐出口的過(guò)剩氧系數(shù)，也降低了煙氣中CO含 量和飛灰中含碳量，改善了鍋爐出口氣溫偏差。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非 對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改 或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神， 其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種煙氣凈化鍋爐，包括一鍋爐(4)，一煙囪(6)以及一連接鍋爐下部和煙囪上部的排氣管道(1)，其特征在于所述鍋爐(4)的上部設(shè)有一折焰角，還包括一風(fēng)機(jī)(3)，設(shè)置在鍋爐(4)附近，所述風(fēng)機(jī)(3)的入風(fēng)口與排氣管道(1)接近煙囪(6)的位置相導(dǎo)通，出風(fēng)口(2)設(shè)置在鍋爐(4)前墻或折焰角下方；若干溫度/壓力傳感器，分別設(shè)置在風(fēng)機(jī)(3)的入風(fēng)口和出風(fēng)口(2)；一控制單元，分別連接所述溫度/壓力傳感器和風(fēng)機(jī)(3)，接收溫度/壓力傳感器發(fā)送的溫度/壓力參數(shù)，并控制風(fēng)機(jī)(3)的功率。
2. 如權(quán)利要求l所述的煙氣凈化鍋爐，其特征在于還包括一石灰石桶(5)，設(shè)置在鍋爐(4)上方；一石灰石泥漿噴口，設(shè)置在鍋爐(4)內(nèi)，通過(guò)管道連通石灰石桶(5) 的下端。
3. 如權(quán)利要求2所述的煙氣凈化鍋爐，其特征在于所述出風(fēng)口 (2)和石灰石泥漿噴口都采用可調(diào)節(jié)角度的噴口。
4. 如權(quán)利要求3所述的煙氣凈化鍋爐，其特征在于所述石灰石泥漿噴口 的位置與出風(fēng)口 (2)位置在同一高度或在其上方。
5. 如權(quán)利要求4所述的煙氣凈化鍋爐，其特征在于所述出風(fēng)口 (2)設(shè)置 為若干排相互不對(duì)稱的噴口。
6. 如權(quán)利要求5所述的煙氣凈化鍋爐，其特征在于所述出風(fēng)口 (2)設(shè)置 為兩排、共14個(gè)相互不對(duì)稱的噴口。
7. 如權(quán)利要求5所述的煙氣凈化鍋爐，其特征在于所述風(fēng)機(jī)(3)從排氣 管道(1)中抽出25% 50%的風(fēng)量，將其噴入鍋爐(4)的出風(fēng)口 (2)。
8. 如權(quán)利要求5所述的煙氣凈化鍋爐，其特征在于所述出風(fēng)口 (2)的噴 射速度為150m/s。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型介紹了一種煙氣凈化鍋爐，包括一鍋爐，一煙囪以及一連接鍋爐下部和煙囪上部的排氣管道，所述鍋爐的上部設(shè)有一折焰角，還包括一風(fēng)機(jī)，設(shè)置在鍋爐附近，所述風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口與排氣管道接近煙囪的位置相導(dǎo)通，出風(fēng)口設(shè)置在鍋爐前墻或折焰角下方；若干溫度/壓力傳感器，設(shè)置在風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口和出風(fēng)口；一控制單元，分別連接所述溫度/壓力傳感器和風(fēng)機(jī)，接收溫度/壓力傳感器發(fā)送的溫度/壓力參數(shù)，并控制風(fēng)機(jī)的功率。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合理分配鍋爐內(nèi)部不同反應(yīng)段的空氣，有效地形成貧-燃料階段的氧化環(huán)境，使未燃燃料得到充分燃燒，提高能源利用效率同時(shí)，提高了鍋爐煙氣中硫化物的脫除效率。
文檔編號(hào)F23J15/02GK201363715SQ20092006763
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者劉立杰, 布萊恩·辛吉斯, 鄒濟(jì)珍, 陳大維 申請(qǐng)人:納爾科摩博泰柯環(huán)?？萍?上海)有限公司