一种自然循环的立式废液焚烧锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自然循环的立式废液焚烧锅炉，包括炉膛、燃烧器、冷却室、屏式蒸发器、转向室、过热器、省煤器及空气预热器及锅筒；废液在燃烧器内燃烧，高温烟气由炉膛下部出口进入冷却室，烟气在冷却室出口降温至钠盐熔点之下，经转向室进入后续过热器、省煤器、空气预热器换热降温排出炉体；污染处理界区来的105℃除氧水送入省煤器，省煤器出水进入锅筒，在水冷壁内自然循环蒸发，产生的饱和蒸汽经汽水分离装置分离，干饱和蒸汽送入过热器，产生的过热蒸汽送至界区外蒸汽管网。本实用新型专利技术解决了现有技术中热量转换效率低、受热面结垢及烟气排放存在污染的问题。本实用新型专利技术采用全水管结构，室外布置，结构紧凑、占地小，热量转换效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种自然循环的立式废液焚烧锅炉
本技术涉及一种废液焚烧处理和热能回收的环保节能设备,具体涉及到一种用于处理化工、炼油、造纸行业的高浓度含盐有机废液的自然循环的立式废液焚烧锅炉。
技术介绍
随着我国石油化工、冶金、炼油、造纸等行业发展迅速，在创造巨大经济效益的同时，每年也向环境排放了数亿吨的有机废水。这些废水不仅化工含盐有机物浓度高，有些还含有有毒有害物质。若直接将废水排入水体中，会对水体的生态环境和下游居民的生活带来极大的危害。因此化工废水必须要进行处理，达标后方可排放。废液通常采用焚烧处理的办法，通过焚烧炉焚烧有毒废液，使废液在燃烧过程中分解成为无毒气体，排入大气。废液焚烧是指在焚烧炉的燃烧室内，通过可控高温化学反应，破坏废水中各种有害物质的分子结构，把高浓度化工含盐有机废液氧化成CO2和H2O等无害物质的技术。废液焚烧过程可分为蒸发、气化、氧化3个阶段。废水中的水分在高温环境中首先蒸发出来，可燃组分呈雾状细滴。而后，有机物气化，高分子有机物可能会裂解为低分子化合物(反应温度约为700～800℃)。最后，气态有机物与炉内的氧气发生氧化反应，生成CO2和H2O，并随烟气排出炉。高于900℃时，废液的氧化反应速度快，燃尽效果好。而当温度低于850℃时。氧化反应速度减弱.限制了燃尽效果.此时要求废水的雾化效果较好，从而提高蒸发效率，改善燃尽效果：雾化效果主要取决于雾化液滴中大颗粒范围内的粒径分布。高浓度含盐有机废液焚烧锅炉之所以成为环保焚烧的处理难题，还有一个重要原因在于：焚烧生成的高温烟气中含有大量低熔点的碱金属盐类。这些物质都对炉衬和换热面产生强烈的腐蚀作用，会导致炉衬被烧坏或受热面结垢堵塞，而导致系统不能正常运行。专利CN105240861B提出了一种高浓度含盐有机废液焚烧锅炉，包含绝热燃烧室、绝热燃烧转向室、急冷室、对流冷却室I、对流冷却室II、对流冷却室III、膨胀节、高温段省煤器、中温段省煤器、低温段省煤器和锅炉烟气出口，所述的绝热燃烧室、绝热燃烧转向室、急冷室、对流冷却室I、对流冷却室II、对流冷却室III、膨胀节、高温段省煤器、中温段省煤器、低温段省煤器和锅炉烟气出口依次连通；所述的绝热燃烧室和绝热燃烧转向室向火面炉墙均采用耐盐腐蚀的铬刚玉耐火混凝土浇注而成。但此专利所述的废液焚烧锅炉存在以下缺点：在炉衬内整体敷设耐火材料，由于耐火材料会隔绝部分热量，降低了废液燃烧热量的转换，为保证炉膛燃烧温度，必须消耗大量辅助燃料，因而造成废液处理成本增大；冷却室与炉膛连接处未敷设耐火材料，导致冷却室底部产生强烈的腐蚀作用，受热面结垢堵塞；废液焚烧过程中并未进行脱销处理及烟气回收处理，易导致烟气排出时带有少量的有害气体。
技术实现思路
为了克服现有废液焚烧锅炉热量转换效率低、受热面结垢及烟气处理中带有少量有害气体的缺陷，本技术提供了一种体积小、热量转换效率高、保持受热面干净的一体化自然循环的立式废液焚烧锅炉。本技术为了实现上述目的所采用的技术方案是：一种自然循环的立式废液焚烧锅炉，包括炉膛、位于炉膛顶部中央的燃烧器、冷却室及位于冷却室顶部的屏式蒸发器、转向室及位于转向室内的过热器、位于尾气烟道内的省煤器及空气预热器、位于锅炉大梁上通过锅筒座支撑的锅筒，炉膛底部出口与冷却室底部进口连接，冷却室出口与转向室进口连接，转向室出口与尾部烟道连接，锅筒内的锅水经下降管流入下部箱体中，由下部箱体分配给各管束，各管束中的水吸热后汇集到上部箱体通过上升管与锅筒连接，所述锅筒通过导汽管与过热器进口集箱连接，加热过后的过热蒸汽由过热器出口集箱引出送至顶部钢架处集汽集箱，集汽集箱通过管道与污染界区外的蒸汽管网连接；炉膛、冷却室、转向室由下部集箱支座支撑并安放于锅炉钢架承重梁上，可自由向上膨胀，转向室出口处水冷壁与尾部烟道连接处设置非金属膨胀节；炉膛及冷却室由膜式水冷壁组成，在炉膛内壁及冷却室内壁下部沿膜式水冷壁外侧间隔设置多组销钉并在销钉之间及销钉端部围绕成的圆周上设置用耐钠盐腐蚀的耐火材料组成的浇筑层；所述尾部烟道采用“U”形双通道结构，其中一个通道内布置省煤器，另一个通道布置空气预热器，烟气由空气预热器上部引出，锅炉供水与省煤器进口集箱连接，省煤器出口集箱通过连接管与锅筒连接，在锅筒至省煤器进口集箱间装有再循环管；在过热器区、省煤器区、空气预热器区均设置蒸汽吹灰器；所述冷却室进口设置SNCR喷枪接口，二级省煤器间设置SCR烟气引出、引入接口。废液在燃烧器内燃烧，高温烟气由炉膛下部出口进入冷却室，冷却室上部布置屏式蒸发器，烟气在冷却室出口降温至钠盐熔点之下，经转向室进入后续的过热器、省煤器、空气预热器换热降温排出炉体；污染处理界区来的105℃除氧水送入省煤器，省煤器出水进入锅筒，在水冷壁内自然循环蒸发，产生的饱和蒸汽经汽水分离装置分离，干饱和蒸汽送入过热器，产生的过热蒸汽送至界区外蒸汽管网。集中下降管从锅筒最低点引出，共3根Φ159×6和1根133×5的管道，在其下部通过各种规格的分散下降管与水冷壁下部集箱相连。各回路由上部集箱通过引出管接至锅筒。蒸汽吹灰器的吹灰蒸汽为锅炉自用蒸汽，由过热器出口集箱接出。进一步地，所述炉膛、冷却室、转向室外部采用轻型敷管炉墙结构，炉膛和冷却室之间、冷却室和转向室之间均布置水冷壁隔墙，在炉膛、冷却室、转向室外加设炉墙外护板，其余受热面、烟道均采用钢制壳体外保温加金属防护层结构；炉膛顶及炉膛底水冷壁与两侧水冷壁连接处采用密封填块为一次密封，柔性保温材料为二次密封。水冷壁隔墙的作用是防止冷却室吸收炉膛及转向室内的热量，影响废液焚烧热量的转换。为了最大程度上减少锅炉的散热损失，提高锅炉的热效率和保证各部件在允许的温度范围内正常的工作。锅炉在各烟道和各受热面管箱的壳体外均设计了必需的保温，保温材料采用重量轻、导热系数小的长纤维硅酸铝棉，在工地现场用金属防护层结构如保温钩钉、铁丝网等金属件将其敷设于水冷壁、烟道、管箱等壳体的外表面。为了保证保温材料的使用寿命，免受日晒雨淋的侵蚀，在保温材料的外表面均设有彩钢板作为外护板，水冷壁部分采用压型彩钢板。外护板一方面起到了保护保温层的作用，同时起到了美化锅炉外观的作用。进一步地，所述锅筒由Q245R钢板卷制而成，锅筒上设有压力表、安全阀、水位表、水位平衡容器、紧急放水管、加药管及连续排污管、汽水分离管；锅筒的一次分离元件为旋风分离器，分离出来的水滴沿分离器内壁向下流至水空间，蒸汽经分离器上部的波形板再分离后进入汽空间；二次分离元件为波形板分离器和均汽孔板，布置在锅筒顶部。锅筒正常水位在锅筒中心线下50mm处，最高最低水位均在正常水位上、下50mm处。进一步地，所述过热器布置于冷却室出口转向室内，其管排固定于两侧水冷壁上，过热器顺列布置，蒸汽与烟气采用逆流换热方式，过热器采用单管圈结构，蛇形管排在烟道内均匀布置，烟气的速度场分布均匀。过热器由φ38×5的12Cr1MoVG/GB5310无缝钢管弯制而成，横向15排，横向节距100mm，纵向4排。进一步地，所述省煤器布置在尾部烟道中，双级布置，工质与烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自然循环的立式废液焚烧锅炉，其特征在于，包括炉膛、位于炉膛顶部中央的燃烧器、冷却室及位于冷却室顶部的屏式蒸发器、转向室及位于转向室内的过热器、位于尾气烟道内的省煤器及空气预热器、位于锅炉炉顶上的锅筒，炉膛底部出口与冷却室底部进口连接，冷却室出口与转向室进口连接，转向室出口与尾部烟道连接，锅筒内的锅水经下降管流入下部管箱中，由下部管箱分配给各锅炉管道，各锅炉管道中的水吸热后汇集到上部管箱通过上升管与锅筒连接，所述锅筒通过导汽管与过热器进口集箱连接，加热过后的过热蒸汽由过热器出口集箱引出送至顶部钢架处集汽集箱，集汽集箱通过管道与污染界区外的蒸汽管网连接；炉膛、冷却室、转向室由下部箱支座支撑并安放于锅炉钢架承重梁上，可自由向上膨胀，转向室出口处水冷壁与尾部烟道连接处设置非金属膨胀节；炉膛及冷却室由膜式水冷壁组成，在炉膛内壁及冷却室内壁下部沿膜式水冷壁外侧间隔设置多组销钉并在销钉之间及销钉端部围绕成的圆周上设置用耐钠盐腐蚀的耐火材料组成的浇筑层；所述尾部烟道采用“U”形双通道结构，其中一个通道内布置省煤器，另一个通道布置空气预热器，烟气由空气预热器上部引出，锅炉供水与省煤器进口集箱连接，省煤器出口集箱通过连接管与锅筒连接，在锅筒至省煤器进口集箱间装有再循环管；在过热器区、省煤器区、空气预热器区均设置蒸汽吹灰器；所述冷却室进口设置SNCR喷枪接口，二级省煤器间设置SCR烟气引出、引入接口。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自然循环的立式废液焚烧锅炉，其特征在于，包括炉膛、位于炉膛顶部中央的燃烧器、冷却室及位于冷却室顶部的屏式蒸发器、转向室及位于转向室内的过热器、位于尾气烟道内的省煤器及空气预热器、位于锅炉炉顶上的锅筒，炉膛底部出口与冷却室底部进口连接，冷却室出口与转向室进口连接，转向室出口与尾部烟道连接，锅筒内的锅水经下降管流入下部管箱中，由下部管箱分配给各锅炉管道，各锅炉管道中的水吸热后汇集到上部管箱通过上升管与锅筒连接，所述锅筒通过导汽管与过热器进口集箱连接，加热过后的过热蒸汽由过热器出口集箱引出送至顶部钢架处集汽集箱，集汽集箱通过管道与污染界区外的蒸汽管网连接；炉膛、冷却室、转向室由下部箱支座支撑并安放于锅炉钢架承重梁上，可自由向上膨胀，转向室出口处水冷壁与尾部烟道连接处设置非金属膨胀节；炉膛及冷却室由膜式水冷壁组成，在炉膛内壁及冷却室内壁下部沿膜式水冷壁外侧间隔设置多组销钉并在销钉之间及销钉端部围绕成的圆周上设置用耐钠盐腐蚀的耐火材料组成的浇筑层；所述尾部烟道采用“U”形双通道结构，其中一个通道内布置省煤器，另一个通道布置空气预热器，烟气由空气预热器上部引出，锅炉供水与省煤器进口集箱连接，省煤器出口集箱通过连接管与锅筒连接，在锅筒至省煤器进口集箱间装有再循环管；在过热器区、省煤器区、空气预热器区均设置蒸汽吹灰器；所述冷却室进口设置SNCR喷枪接口，二级省煤器间设置SCR烟气引出、引入接口。


2.根据权利要求1所述的自然循环的立式废液焚烧锅炉，其特征在于，所述炉膛、冷却室、转向室外部采用轻型敷管炉墙结构，炉膛和冷却室之间、冷却室和转向室之间均布置水冷壁隔墙，在炉膛、冷却室、转向室外加设炉墙外护板，其余受热面、烟道均采用钢制壳体外保温加金属防护层结构；炉膛顶及炉膛底水冷壁与两侧水冷壁连接处采用密封填块为一次密封，柔性保温材料为二次密封。


3.根据权利要求1所述的自然循环的立式废液焚烧锅炉，其特征在于，所述锅筒由钢板卷制而成，锅筒上设有压力表、安全阀、水位表、水位平衡容器、紧急放水管、加药管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓庆，周君珉，
申请(专利权)人：山西华仕低碳技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14