專利名稱：酒精廢液鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鍋爐，尤其是一種以酒精廢液為燃料，燃燒產(chǎn)生蒸汽的酒精廢液鍋爐。
酒精廢液屬超高濃度有機廢水，是糖廠的主要污水。含有約10％的具有肥效的各種有機物質(zhì)以及鈣、鎂、氮、磷、鉀、錳和其它微量元素，尤以鉀最為豐富，直接排放浪費大量有用資源，而且還嚴重污染環(huán)境。對酒清廢液進行綜合治理，已迫在眉睫。目前對酒精廢液進行處理的方法有四種①化學(xué)分離法②多級閃蒸濃縮工藝③生物降解法④燃燒法。由于①、②、③的方法工藝流程長，運行費用高，占地面積大，且不能完全排放，還有二次污染的問題，給應(yīng)用帶來了很大困難。而采用燃燒法處理酒精廢液，可最終解決酒精廢液污染問題，且無二次污染，達到零排放的處理目的。燃燒法目前又有不同的幾種技術(shù)a、流化焚燒爐技術(shù)這種技術(shù)利用流化床內(nèi)的高溫物料，將酒精廢液霧化后送進焚燒爐完全焚燒，達到處理的目的。但該技術(shù)目前還在試驗之中，效果如何還很難下定論，由于該技術(shù)純粹是將酒精廢液焚燒掉，沒有將燃燒過程產(chǎn)生的熱量加以利用產(chǎn)生蒸汽等，因而存在很大的能量浪費，運行費用高。b、酒精廢液滲燒技術(shù)這種技術(shù)將酒精廢液直接滲到甘蔗渣中后送進原有蔗渣(煤粉)鍋爐爐膛內(nèi)完全焚燒，達到處理的目的。該技術(shù)由于滲燒酒精廢液量受原有蔗渣(煤粉)鍋爐爐膛燃燒條件限制，過多滲入酒精廢液，會嚴重惡化鍋爐爐膛燃燒，影響鍋爐穩(wěn)定運行。因此，酒精廢液處理量十分有限。c、霧化燃燒技術(shù)這種技術(shù)將酒精廢液霧化后送進原有蔗渣(煤粉)鍋爐爐膛內(nèi)完全焚燒，達到處理的目的。該技術(shù)由于受到原鍋爐結(jié)構(gòu)的限制，鍋爐爐溫偏低，酒精廢液不能完全燒掉，鍋爐積灰嚴重，連續(xù)運行時間短，嚴重時3-4天就得停爐清灰，給應(yīng)用帶來了很大困難。
本實用新型的目的是提供一種針對酒精廢液燃燒特點專門設(shè)計的結(jié)構(gòu)獨特、燃燒溫度高，燃燒完全，蒸汽可再利用，無二次污染的酒精廢液鍋爐。
本實用新型采用沸騰與霧化燃燒方式，設(shè)計一個獨特結(jié)構(gòu)的爐膛，對酒精廢液進行高溫焚燒，所采取的技術(shù)方案為爐膛由下部的沸騰層(2)、中部的主燃燒區(qū)(4)、上部的燃燼區(qū)(6)組成，主燃燒區(qū)與燃燼區(qū)由水冷的輻射爐拱(5)分隔；沸騰層床內(nèi)不布置沸騰埋管，后墻設(shè)有溢流灰管(1)；爐膛出口后為一個由下行煙道和上行煙道組成的燃燼沉降室(7)；在尾部下行煙道的上方設(shè)置有采用膜式結(jié)構(gòu)的省煤器(9)。
本鍋爐具有以下優(yōu)點1、針對酒精廢液燃燒特點而專門設(shè)計的鍋爐爐膛，爐膛結(jié)構(gòu)獨特，爐膛燃燒溫度高，酒精廢液燃燒完全。
2、酒精廢液燃燒過程產(chǎn)生的熱量，通過鍋爐受熱面產(chǎn)生有用的蒸汽，供酒精生產(chǎn)工藝用汽及濃縮酒精廢液用汽，甚至可以用來發(fā)電，達到變廢為寶的目的。
3、方法簡單，不需要很復(fù)雜的工藝，也不需要特殊的化學(xué)藥品處理。
4、投資省，占地少，只需要酒精濃縮車間和酒精廢液燃燒鍋爐車間。
5、可以實現(xiàn)對酒精廢液處理真正的零排放。酒精廢液經(jīng)濃縮—→燃燒—→放熱—→除塵—→大氣，其整個過程無二次污染，可實現(xiàn)處理酒精廢液零排放的目的。
6、酒精廢液燃燒殘余的灰，富含氮、磷、鉀等到有機物質(zhì)，且已無吸濕性，回收后作為制復(fù)合肥的原料。
7、運行費用低。以日產(chǎn)35噸酒精車間為例，酒精生產(chǎn)過程中每小時產(chǎn)生約22噸酒精廢液，經(jīng)濃縮處理變成為約4噸的酒精濃縮廢液，需配置15t/h酒精廢液處理鍋爐，處理過程運行成本如下1)濃縮過程耗電成本30度/小時×0.6元/度＝18元/小時耗汽成本每小時耗8噸蒸汽，折算每小時需耗3480kcal/kg的煤1.62噸，則耗汽成本為1.62噸煤/小時×170元/噸煤＝275元/小時小計293元/小時2)燃燒過程耗電成本150度/小時×0.6元/度＝90元/小時耗煤成本1.3噸煤/小時×170元/噸煤＝221元/小時小計311元/小時3)合計293+311＝604元/小時4)處理每噸酒精廢液成本為604元/小時÷22噸/小時＝27.5元/噸。
8、環(huán)保投資有回報。采用燃燒方式處理酒精廢液，雖然在運行過程中會浪費一部分的電和蒸汽，但是也在此過程中產(chǎn)生了有用的新蒸汽和制復(fù)合肥用的灰，只要加以利用也是一筆可觀的收入。以上面為例，處理酒清廢液過程中的運行收益如下1)酒精廢液鍋爐每小時產(chǎn)生15噸新蒸汽，可折算為節(jié)煤收益3噸煤/小時×170元/噸煤＝510元/小時2)回收的灰制復(fù)合肥收益0.6噸/小時×300元/噸＝180元/小時3)合計收益510+180＝690元/小時4)扣除運行成本，實際收益為690-604＝86元/小時5)每年可節(jié)約費用86元/小時×24小時×300天＝619,200元
以下結(jié)合附圖作詳細說明。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示1、溢流灰管 2、沸騰層 3、酒精廢液噴嘴 4、主燃燒區(qū) 5、輻射爐拱 6、燃燼區(qū) 7、燃燼沉降室 8、對流管束 9、省煤器 10、空氣預(yù)熱器。
酒精廢液鍋爐主要由爐膛、酒精廢液燃燒系統(tǒng)、U型燃燼沉降室、對流管束、省煤器、空氣預(yù)熱器等部分組成。
1、爐膛設(shè)置于鍋爐的前面，由沸騰層2、主燃燒區(qū)4、燃燼區(qū)6組成，主燃燒區(qū)與燃燼區(qū)由水冷的輻射爐拱5分隔。沸騰層2設(shè)置于爐膛的下部，為風(fēng)帽以上約1000mm的范圍。結(jié)構(gòu)采用常規(guī)的風(fēng)帽沸騰床結(jié)構(gòu)，布風(fēng)板面積約為常規(guī)風(fēng)帽沸騰床的60％；為保持床內(nèi)的高溫，床內(nèi)不布置沸騰埋管受熱面積。在床內(nèi)后墻布置有溢流灰管1；通過溢流灰管可以收集到部份飛灰，以使回收利用。沸騰層頂?shù)捷椛錉t拱之間的區(qū)域為主燃燒區(qū)4，酒精廢液從這里經(jīng)霧化噴嘴3霧化后噴進爐膛燃燒。主燃燒區(qū)內(nèi)只布置了少量的受熱面積，以保持主燃燒區(qū)內(nèi)的高溫，使大部分的酒清廢液在此得以燃燼。輻射爐拱至爐膛出口的區(qū)域為燃燼區(qū)6，燃燼區(qū)內(nèi)布置有受熱面積。為保持燃燼區(qū)內(nèi)的高溫，大部分的受熱面積敷沒了耐火混凝土。酒精廢液在此繼續(xù)燃燼。在主燃燒區(qū)之間，設(shè)置了水冷輻射爐拱5。水冷輻射爐拱由水冷壁管和耐火磚組成。水冷輻射爐拱可進一步提高主燃燒區(qū)的溫度，同時減少飛灰的上揚。
2、酒精廢液燃燒系統(tǒng)酒精廢液燃燒系統(tǒng)由酒精廢液噴嘴3、酒精廢液輸送管道等組成。本技術(shù)采用最新研制并通過試驗成功的廢液噴嘴；該噴嘴利用熱空氣作霧化介質(zhì)，燃料從中心孔高速噴出，介質(zhì)則從內(nèi)、外兩孔噴出。該噴嘴具有阻力小，霧化效果好、調(diào)節(jié)容易的特點。酒精廢液噴嘴布置于主燃燒區(qū)的位置，噴嘴略向下傾斜，射流深入到沸騰層內(nèi)。酒精廢液輸送管道由管子和濃漿泵組成。
3、U型燃燼沉降室爐膛出口后為一個由對流管束8管子前伸形成的上行煙道和下行煙道，共同組成U型燃燼沉降室7。煙氣在U型燃燼沉降室里的流動速度下快上慢，可對煙氣中的灰塵起初步的分離作用，同時可降低煙氣溫度，減少在后面對流受熱面上積灰。U型燃燼沉降室下部設(shè)有飛灰收集管，收集飛灰以回收利用。
4、對流管束U型燃燼沉降室7后布置有對流管束8，順列布置。為及時清除積灰，在管束間布置了二組吹灰器。管束下部設(shè)有飛灰收集管，收集飛灰以回收利用。
5、省煤器尾部下行煙道的上部，布置了兩組鋼管省煤器9，錯列布置。鑒于燃料水份過高，尾部受熱面容易積灰的特點，省煤器采用了膜式結(jié)構(gòu)。為及時清除積灰，在省煤器上部布置有吹灰器。
6、空氣預(yù)熱器尾部下行煙道的下部，布置了1組鋼管空氣預(yù)熱器10?？諝忸A(yù)熱器下部設(shè)有飛灰收集管，收集飛灰以回收利用。
權(quán)利要求1.一種酒精廢液鍋爐，包括爐壁和爐膛，其特征在于a、爐膛由下部的沸騰層(2)、中部的主燃燒區(qū)(4)、上部的燃燼區(qū)(6)組成，主燃燒區(qū)與燃燼區(qū)由水冷的輻射爐拱(5)分隔；b、沸騰層床內(nèi)不布置沸騰埋管，后墻設(shè)有溢流灰管(1)；c、爐膛出口后為一個由下行煙道和上行煙道組成的燃燼沉降室(7)；d、在尾部下行煙道的上方設(shè)置有采用膜式結(jié)構(gòu)的省煤器(9)。
專利摘要本實用新型提供了一種酒精廢液鍋爐,它包括爐膛由下部的沸騰層、中部的主燃燒區(qū)、上部的燃燼區(qū)組成,主燃燒區(qū)與燃燼區(qū)由水冷的輻射爐拱分隔;沸騰層床內(nèi)不布置沸騰埋管,后墻設(shè)有溢流灰管;爐膛出口后為一個由下行煙道和上行煙道組成的燃燼沉降室;在尾部下行煙道的上方設(shè)置有采用膜式結(jié)構(gòu)的省煤器。本鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)獨特,燃燒溫度高,酒精廢液燃燒完全,達到零排放的目的,鍋爐產(chǎn)生的蒸汽可用于酒精生產(chǎn),燃燒殘余的灰富含有機物質(zhì),回收可作為復(fù)合肥的原料。
文檔編號F23G7/04GK2394100SQ9924537
公開日2000年8月30日 申請日期1999年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月19日
發(fā)明者李壯, 葉洪武, 周小群, 喻青 申請人:南寧實力鍋爐設(shè)備制造有限公司