煤與煙?；鞜仩t及其污染物控制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及燃煤與煙梗共燃燒鍋爐，屬于煤與煙梗廢棄物混燒生物質(zhì)鍋爐領域。
【背景技術】
[0002] 煙梗等廢棄物是煙草工業(yè)的副產(chǎn)物，是生產(chǎn)假煙的主要原料，國家政策要求必須 銷毀。以前復烤企業(yè)多采取填埋或焚燒等方式作棄置處理，容易對周邊的大氣、水、土壤造 成嚴重污染，破壞環(huán)境，而且形成重大的安全隱患和煙草專賣監(jiān)管中的漏洞。煙葉復烤加工 需要消耗大量的燃料，導致生產(chǎn)成本增加，如果采用煙梗作為燃料向復烤企業(yè)提供生產(chǎn)所 需要的蒸汽，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，是廣大復烤企業(yè)必須面對和急需解決的課題。為此一些復烤企 業(yè)采用鏈條爐燃燒煙梗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)爐排上的煙梗燃燒不完全，呈黑色，爐膛內(nèi)壁積灰、積鹽 異常嚴重，原因是煙梗吸潮能力極強，在露天放置一段時間后，含水率達到23~25%，在爐排 表面的煙梗著火燃燒，而下面不著火，導致燃燒不盡；此外，煙梗中含有大量的鉀和氯(施鉀 肥所致)，燃燒過程中生成大量KC1 (熔點776°C)，在爐膛及尾部受熱面積鹽、積灰嚴重。有 的企業(yè)采用先將煙梗在氣化爐內(nèi)氣化，然后再燃燒氣化氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)煙梗氣化產(chǎn)生大量的 焦油，堵塞管道及燃燒器噴嘴，最終導致失敗。于是，人們想到了采用循環(huán)流化床燃燒煙梗 或許是一種可行的辦法，專利號為ZL201420555405. 7的實用新型專利公開了一種煙梗流 化床鍋爐，該鍋爐包括爐體，旋風分離器和排煙管，爐體又分為主燃燒室和副燃燒室，主燃 燒室出口接副燃燒室，副燃燒室與旋風分離器相連，主燃燒室內(nèi)除了布風板下的一次風外， 還布置了二次風管以及水煤漿噴嘴。下述表1、表2是一種煙梗的灰成分及灰熔點分析數(shù) 據(jù)。
[0003] 表1煙梗的灰成分分析
由上述表1、表2可知，煙梗的灰成分中K20含量達到45. 8%，C1含量為15. 03%，灰熔點 中軟化溫度為738°C，所以，煙梗在燃燒過程中非常容易結(jié)渣、結(jié)焦和積灰。已運行的鏈條爐 及流化床鍋爐的運行結(jié)果證明了這一點。所以，可以推斷，上述實用新型專利公開的煙梗流 化床鍋爐將存在以下問題：（1)分離器內(nèi)容易結(jié)焦，因為分離器內(nèi)溫度遠超過灰的軟化溫 度；（2)分離器回料閥回灰困難，因為在料腿上布置了第三進風口，使得回灰溫度升高，粘 性加大，導致回灰困難；（3)爐膛內(nèi)容易結(jié)焦、結(jié)渣。因為，在主燃燒室內(nèi)布置了水煤漿燃燒 噴嘴，水煤漿燃燒器火焰中心溫度一般在1200~1300°C之間，已經(jīng)遠超過了煙梗灰熔點的流 動溫度，爐內(nèi)結(jié)渣、結(jié)焦不可避免。
[0004] 申請?zhí)?01410296765. 4、公布號為CN104033884. A的發(fā)明專利申請公開了 "一種 生物質(zhì)特別是煙梗鍋爐"，該煙梗鍋爐采用三個爐膛、多組管屏及多個返料器裝置。按該專 利申請設計的燃煙梗的循環(huán)流化床鍋爐，以煤為輔助燃料，在實際應用過程中發(fā)現(xiàn)存在以 下問題： 1) 因煙梗灰熔點低、返料灰粘性大導致回送不暢，返料通道經(jīng)常堵塞； 2) 由于返料系統(tǒng)不能正常工作，爐膛下部密相區(qū)溫度僅靠一次風將密相區(qū)熱量帶出來 控制床溫，導致密相區(qū)溫度升高，很難控制在合理范圍內(nèi)； 3) 當床溫超過900°C時，運行時間不超過20小時，爐內(nèi)密相區(qū)就嚴重結(jié)焦，稀相區(qū)水冷 壁嚴重結(jié)渣，需要停爐清理； 4) 尾部積灰嚴重，鍋爐在35%負荷下運行，排煙溫度達到140°C，說明尾部積灰異常嚴 重，鍋爐熱效率大幅降低； 5) 鍋爐給料點為正壓區(qū)，需要靠引風機將給料點拉成負壓，否則將向外冒煙，實 際運行時，在35%負荷下，爐膛出口負壓為-438Pa，如果滿負荷運行，爐膛出口將達 到-800Pa~_1000Pa，增加引風機電耗。
[0005] 從上述表2可知，煙梗的灰熔點很低，要想使鍋爐安全穩(wěn)定運行，必須采取有效措 施提高煙梗的灰熔點，同時將燃燒溫度控制在較低溫度范圍內(nèi)，否則，要實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行 是不可能的。因為，流化床運行溫度一般比燃料灰熔點的軟化溫度低200°C，煙?；业能浕?溫度只有738°C，按此原則，鍋爐應在538°C下運行，這是不可能實現(xiàn)的。為此，必須添加合 適的添加劑來提高煙梗的灰熔點，除此之外，煤與煙梗混燒鍋爐的設計原則是如何控制好 爐膛下部燃燒區(qū)溫度、爐膛出口溫度及尾部受熱面的積灰問題。
[0006] 因為單燒煙梗不能滿足復烤廠的用汽需求，所以目前的做法是將煤與煙?；鞜?供全部的生產(chǎn)用汽，對于蒸汽容量大于l〇t/h以上的鍋爐是可以獲得環(huán)保審批的。采用煤 為輔助燃料，優(yōu)點是⑴運行成本低，⑵煤燃燒后的灰可以作為床料，不需要額外添加床料； 但是需要解決床料結(jié)焦、尾部積灰以及脫硫等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種煤與煙?；鞜仩t及其污染物控制方法，以解決煤與煙 ?；鞜嬖诮Y(jié)渣、結(jié)焦、積灰的問題。
[0008] 實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是： 本發(fā)明的煤與煙梗混燒鍋爐，包括流化床燃燒室、流化床稀相區(qū)、流化床密相區(qū)、多根 埋管、高速床布風板、兩個低速床布風板、高速床風室、低速床風室、排渣口、多個二次風口、 左右墻膜式水冷壁、前后墻膜式水冷壁、燃燒室出口、第一冷卻室、U型槽分離器、中間膜式 水冷壁隔墻、第二冷卻室、煙氣出口、上汽包、下汽包、第一對流排管、對流排管分隔墻、第二 對流排管、尾部煙氣通道、多個脈沖吹灰器、省煤器、一次風空氣預熱器、二次風空氣預熱 器、回料噴嘴、回灰管、給料口、半干法煙氣脫硫塔、布袋除塵器、再循環(huán)風機、引風機、煙囪、 下集箱； 所述流化床燃燒室內(nèi)由上至下分為流化床稀相區(qū)和流化床密相區(qū)，所述流化床密相 區(qū)的中部為高速床，流化床密相區(qū)中位于高速床的左右兩側(cè)各為一個低速床，所述高速床 布風板布設在高速床底部，所述兩個低速床布風板布設在兩個低速床底部，高速床布風板 下部的封閉空腔為高速床風室，兩個低速床布風板下部的封閉空腔為兩個低速床風室，所 述多根埋管布設在低速床內(nèi)，排渣口的上端穿過高速床布風板與高速床相通，所述多個二 次風口設置在流化床稀相區(qū)下部，流化床稀相區(qū)設有左右墻膜式水冷壁和前后墻膜式水冷 壁，流化床燃燒室的上部設有燃燒室出口，燃燒室出口之后依次設有第一冷卻室和第二冷 卻室，所述燃燒室出口與第一冷卻室相通，所述第一冷卻室和第二冷卻室通過中間膜式水 冷壁隔墻隔開，所述中間膜式水冷壁隔墻的上端與上汽包連通，中間膜式水冷壁隔墻的下 端與下集箱連通，所述下集箱與下汽包相通，同時下集箱與U型槽分離器連接，中間膜式水 冷壁隔墻的下端與U型槽分離器連接，所述第二冷卻室上部設有煙氣出口，所述左右墻膜 式水冷壁及前后墻膜式水冷壁的上部均與上汽包連通，左右墻膜式水冷壁及前后墻膜式 水冷壁的下部均與下汽包連通，所述煙氣出口與第一對流排管進口端相通，所述第一對流 排管的出口端與第二對流排管的進口端相通，所述第一對流排管和第二對流排管通過對 流排管分隔墻隔開，所述第二對流排管的出口端與尾部煙氣通道的入口端相通，所述尾部 煙氣通道內(nèi)由上至下依次設置有省煤器、一次風空氣預熱器和二次風空氣預熱器；在第一 對流排管和第二對流排管的上部及下部、省煤器、一次風空氣預熱器及二次風空氣預熱器 的入口處分別布置多個脈沖吹灰器，第一冷卻室與第二冷卻室下端相通，第一冷卻室與第 二冷卻室下端的共同出口與回灰管相通，所述回灰管的進口端設有回料噴嘴，回灰管的出 口端與流