专利名称：一种煤制气三废混燃炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤制气三废混燃炉。
背景技术：
在煤制气工艺过程中，例如在合成氨(甲醇)行业，我国普遍采用煤造气生产水煤气，再合成氨的工艺流程，在造气工艺阶段会产生大量的吹风气、造气炉渣及飞灰，合成氨工艺阶段会产生大量的放空气。这些废气、废渣、废灰(简称三废)具有一定的热值，直接排放既污染环境又浪费能源。经过不断的发展和改良，现在对于三废的回收利用已经发展到了第二代技术一二废混燃炉。现有的三废混燃炉包括燃烧炉、分离器以及余热锅炉等，其中，燃烧炉部分多为不设受热面的绝热炉膛，这就造成炉膛内辐射热量得不到有效利用，同时炉膛出口温度较高，出口处分离器的使用工况较差。余热锅炉部分蒸发受热面布置较大，烟气流程长，进出口流速相差很大，出口处流速低，容易积灰。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的煤制气三废混燃炉。为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案
一种煤制气三废混燃炉，其包括具有炉膛的燃烧炉、与燃烧炉的出口相连的分离器、隧道式余热锅炉，隧道式余热锅炉包括炉体、供烟气通过的烟气通道、设置在烟气通道底部的落灰装置、沿着烟气流动方向依次设置的过热器和对流管束、设置在烟气通道的上方且与对流管束连通的锅筒、依次设置在烟气通道尾部的省煤器和空气预热器，特别是，在燃烧炉的炉膛的底部设有用于供固废形成流化床的布风板和提供受热面的埋管，在燃烧炉的炉体的两侧对称布置有吹风气燃烧口，炉膛的中部为绝热结构，不设受热面，吹风气燃烧口位于炉膛的中部，在吹风气燃烧口的上部设有放空气燃烧口，炉膛的顶部布置有辐射受热面；所述对流管束对应的烟气通道的部分沿着烟气的流动方向阶梯式变窄或逐渐变窄。优选地，所述对流管束对应的烟气通道的部分沿着烟气的流动方向阶梯式变窄或逐渐变窄，能够使流经烟气通道的烟气流速(基本)保持均速。优选地，所述的省煤器的受热面采用螺旋翅片管，如此，可以在提高换热效率的同时，充分利用螺旋翅片管的优点，降低换热管磨损，减少受热面损失。优选地，所述的空气预热器采用两级布置方式，其中低温级采用ND钢制成。ND钢即09CrCuSb钢是目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材。在空气预热器的低温级采用ND钢可防止低温腐蚀。
根据本发明的一个具体方面，所述的烟气通道的一端与分离器的烟气出口连通，所述炉体在对应空气预热器的低温级具有烟气出口，烟气依次经过空气预热器的高温级和低温级后，从烟气出口排出。进一步地，隧道式余热锅炉还包括设置在烟气通道内且在过热器上游的凝渣管束，以保护过热器的运行。由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点
本发明的三废混燃炉燃烧充分，燃烧炉内辐射热得到有效利用，炉膛出口温度降低，改善了分离器的使用工况，延长其使用寿命。同时，对余热锅炉进行优化，结构布局紧凑，特别是采用了对流蒸发受热面渐缩布置结构，使对流受热面的烟气流速均等，提高换热效率，增强烟气的自吹灰能力，减少锅炉积灰。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详细的说明。图I为本发明的煤制气三废混燃炉的燃烧炉的结构示意 图2为本发明的煤制气三废混燃炉的隧道式余热锅炉对流受热面结构示意 图3为本发明的隧道式余热锅炉的尾部受热面结构示意 图4为本发明的省煤器的结构示意 其中1、燃烧炉；10、炉膛；11、布风板；12、埋管；13、吹风气燃烧口 ；14、放空气燃烧口 ；15、辐射受热面；2、分离器；3、隧道式余热锅炉；30、炉体；31、烟气通道；32、落灰装置；33、过热器；34、对流管束；35、锅筒；36、省煤器；37、空气预热器；38、凝渣管束；39、烟气出口。
具体实施例方式如图I、图2及图3所示，本实施例的三废混燃余热锅炉主要包括燃烧炉I、组合式分离器2和隧道式余热锅炉3三大部分。下面对各部分结构进行详细说明。燃烧炉I内底部设有布风板11，并布置有埋管12，造气炉渣、废灰、煤末等固废在此形成流化床燃烧；吹风气燃烧口 13设置在炉膛10的中部，两侧对称布置，每侧分布多个与吹风气母管相连的燃烧头，炉膛10中部未设置受热面，为绝热结构，便于低热值吹风气点火燃烧；放空气燃烧口 14位于吹风气燃烧口 13的上部，对吹风气的稳燃起到一定作用；燃烧炉I顶部布置有辐射受热面15，在保证炉内充分燃烧的情况下，有效吸收一部分炉膛辐射热，降低炉膛出口烟气温度。废洛、废灰、废气在燃烧炉内燃烧后形成的高温烟气通过与其相连的组合式分离器2去除烟气中部分飞灰。隧道式余热锅炉3包括炉体30、烟气通道31、设置在烟气通道31底部的落灰装置32、依次设置在烟气通道31内的凝渣管束38、过热器33、对流管束3、位于烟气通道31上方的锅筒35、烟气通道31尾部的省煤器36、两级布置的空气预热器37。空气预热器37的低温级采用耐腐蚀材料ND钢，防止低温腐蚀。炉体30的烟气出口 39设置在对应空气预热器37的低温级。参见图2，烟气通道31在对应对流管束34的部分的顶部高度阶梯式降低，从而该部分的烟气通道31沿着烟气的流动方向阶梯式变窄。烟气经过组合式分离器2除尘后，进入隧道式余热锅炉3，烟气首先流经凝渣管束38，然后通过过热器33的受热面，进入对流管束34提供的蒸发受热面，由于对流蒸发受热面处的烟气通道31采用阶梯式变截面烟道，沿着烟气的流向，烟气通道高度逐渐降低，使烟气流通截面积依次减小，保证对流蒸发受热面内的烟气流速基本均等，提高换热效率，增强烟气的自吹灰能力，使结构布局紧凑。烟气流经烟气烟道31内的对流管束34后，依次经过尾部的省煤器36和空气预热器37的高温级和低温级，然后经烟气出口 39排出余热锅炉。参见图4，省煤器36受热面采用螺旋翅片管，提高换热效率的同时，充分利用螺旋翅片管的优点，降低换热管磨损，减少受热面积灰。综上，本发明能够在保证燃烧炉内充分燃烧的情况下，有效利用炉膛辐射热，改善分离器的运行工况，同时优化余热锅炉部分受热面结构形式，提高换热效率，降低钢耗量，增强烟气的自吹灰能力，结构布局紧凑。这种三废混燃炉结构简单，可完成灰渣和废气等低热值燃料的高效燃烧，具有一炉多用的功能，进一步提高余热回收效率，可广泛应用于煤制气余热回收利用领域中。以上对本发明做了详尽的描述，但本发明不限于上述的实施例。凡根据本发明的 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种煤制气三废混燃炉，其包括具有炉膛(10)的燃烧炉(I)、与所述燃烧炉(I)的出口相连的分离器(2)、隧道式余热锅炉(3)，所述隧道式余热锅炉(3)包括炉体(30)、供烟气通过的烟气通道(31)、设置在所述烟气通道(31)底部的落灰装置(32)、沿着烟气流动方向依次设置的过热器(33)和对流管束(34)、设置在所述烟气通道(31)的上方且与所述对流管束(34)连通的锅筒(35)、依次设置在所述烟气通道(31)尾部的省煤器(36)和空气预热器(37)，其特征在于在所述燃烧炉(I)的炉膛(10)的底部设有用于供固废形成流化床的布风板(11)和提供受热面的埋管(12)，在所述燃烧炉(I)的炉体的两侧对称布置有吹风气燃烧口(13)，所述的炉膛(10)的中部为绝热结构，不设受热面，所述的吹风气燃烧口(13)位于所述炉膛(10)的中部，在所述吹风气燃烧口(13)的上部设有放空气燃烧口(14)，所述的炉膛(10)的顶部布置有辐射受热面(15);所述对流管束(34)对应的烟气通道(31)的部分沿着烟气的流动方向阶梯式变窄或逐渐变窄。
2.根据权利要求I所述的煤制气三废混燃炉，其特征在于所述对流管束(34)对应的烟气通道(31)的部分沿着烟气的流动方向阶梯式变窄或逐渐变窄，够使流经烟气通道(31)的烟气流速保持均速。
3.根据权利要求I所述的煤制气三废混燃炉，其特征在于所述的省煤器(36)的受热面采用螺旋翅片管。
4.根据权利要求I所述的煤制气三废混燃炉，其特征在于所述的空气预热器(37)采用两级布置方式，其中低温级采用ND钢制成。
5.根据权利要求I所述的煤制气三废混燃炉，其特征在于所述的烟气通道(31)的一端与所述分离器(2)的烟气出口连通，所述炉体(30)在对应所述空气预热器(37)的低温级具有烟气出口(39)。
6.根据权利要求I或5所述的煤制气三废混燃炉，其特征在于所述的隧道式余热锅炉(3 )还包括设置在所述的烟气通道(31)内且在所述过热器(33 )上游的凝渣管束(38 )。
全文摘要
本发明公开了一种煤制气三废混燃炉，其包括燃烧炉、分离器、隧道式余热锅炉，隧道式余热锅炉包括炉体、烟气通道、落灰装置、沿着烟气流动方向依次设置的过热器和对流管束、省煤器和空气预热器，在燃烧炉的炉膛的底部设有用于供固废形成流化床的布风板和埋管，在燃烧炉的炉体的两侧对称布置有吹风气燃烧口，炉膛的中部为绝热结构，不设受热面，吹风气燃烧口位于炉膛的中部，在吹风气燃烧口的上部设有放空气燃烧口，炉膛的顶部布置有辐射受热面；对流管束对应的烟气通道的部分沿着烟气的流动方向阶梯式变窄或逐渐变窄。本发明有效利用炉膛辐射热，改善分离器的运行工况，同时优化余热锅炉，提高换热效率，增强了烟气的自吹灰能力。
文档编号F23G7/00GK102679370SQ20121016802
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者王宁, 范文斌, 魏练 申请人:张家港市江南锅炉压力容器有限公司