一种造纸用的循环硫化床锅炉的制作方法

本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种造纸用的循环硫化床锅炉。

背景技术：

在现今的高温分离循环流化床锅炉使用中，在旋风分离器返料煤灰返料时，由于局部温度超过1000℃而结焦堵住返料口，因此经常造成非计划停炉的事故，导致生产的效率低下，并且维修的成本也大大增加。

技术实现要素：

本发明提供一种造纸用的循环硫化床锅炉，用于解决局部超温结焦而堵住返料口的问题。

本发明是这样实现的：一种造纸用的循环硫化床锅炉，包括前竖井、分离器和后竖井，前竖井与后竖井之间通过所述分离器相连通；

所述前竖井为总吊结构，前竖井的侧壁设置有膜式水冷壁，前竖井由下至上依次包括有风室、密相区和稀相区，风室与密相区之间设置有布风板，布风板上均匀布置有钟罩式风帽，密相区的侧壁上开设有给料口和返料口；

所述后竖井为支撑结构，所述后竖井包括高温过热器、低温过热器、省煤器和空气预热器，空气预热器的进气口与大气连通，出气口连接于所述风室底部的进气端，后竖井的底部设有排烟通道；

所述分离器的下部设有返料装置和炉灰冷却器，所述炉灰冷却器设置于分离器下方，所述返料装置包括进风通道、第一返料风机和第二返料风机，进风通道的一端与前竖井的返料口连通，进风通道的另一端分叉成第一分支通道和第二分支通道，第一分支通道通过所述第一返料风机与大气连通，第二分支通道连接于所述排烟通道，所述第二返料风机设置于第二分支通道上，所述返料装置通过控制第一返料风机与第二返料风机将空气与含氧量低的锅炉烟气引至返料口，控制返料燃烧的温度。

进一步地，所述第一返料风机和第二返料风机均为调速风机，返料口与密相区的连接处设置有用于检测返料燃烧温度的温度传感器，进风通道内设置有用于检测氧气浓度的气体传感器，所述第一返料风机、第二返料风机、温度传感器和气体传感器连接于控制器，返料燃烧控制器根据温度传感器所检测到的温度调整第一返料风机与第二返料风机的转速，从而调整进风通道内混合气体的含氧浓度，控制返料燃烧温度在800℃～1000℃区间内。

进一步地，造纸用的循环硫化床锅炉还包括氮气防结焦装置，所述氮气防结焦装置包括压缩氮气源和环形出风口，所述环形出风口环绕设置于所述前竖井的返料口的内侧壁上，环形出风口通过密封管道和比例电磁阀连接于所述压缩氮气源，压缩氮气从所述环形出风口喷进前竖井，在返料口处形成一指向前竖井的环形氮气防燃烧通道。

进一步地，所述前竖井和分离器内部设有防磨内衬。

进一步地，所述排烟通道内设置有电除尘器和引风机。

进一步地，所述后竖井还设置有烟囱，所述烟囱与排烟通道连接。

进一步地，所述稀相区与密相区之间为过渡区。

进一步地，所述锅炉还设置有排废渣通道，所述排废渣通道设置于锅炉底部。

进一步地，所述分离器为绝热旋风分离器、惯性分离器或方形分离器。

本发明具有如下优点：区别于现有的锅炉在返料时，经常由于局部超温而结焦堵住返料口的问题，本技术方案经过第一返料风机和第二返料风机进行温度的控制，通过调整进风通道内混合气体的含氧浓度，进而控制返料燃烧温度在800℃～1000℃区间内，使得返料不会将返料口堵住，使得整个机器运行安全，并提高其生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例中造纸用的循环硫化床锅炉的局部示意图；

图2为本发明实施例中排烟通道的示意图；

图3为本发明实施例中前竖井示意图；

图4为本发明实施例的模块图；

图5为本发明实施例中氮气防结焦装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中氮气防结焦装置所形成的环形氮气防燃烧通道示意图。

标号说明：

10、前竖井；

11、膜式水冷壁；

12、风室；

13、密相区；

14、稀相区；

15、布风板；

16、钟罩式风帽；

17、给料口；

18、返料口；

19、锅炉；

20、分离器；

21、返料装置；

22、炉灰冷却器；

30、后竖井；

31、高温过热器；

32、低温过热器；

33、省煤器；

36、烟囱；

34、空气预热器；

35、排烟通道；

41、环形出风口；

42、比例电磁阀；

43、压缩氮气源；

101、前竖井的侧壁；

102、防磨内衬；

191、排废渣通道；

192、锅炉底部；

120、风室底部的进气端；

211、进风通道；

212、第一返料风机；

213、第二返料风机；

351、电除尘器；

352、引风机；

401、温度传感器；

402、气体传感器；

403、控制器；

411、环形氮气防燃烧通道；

2110、第一分支通道；

2111、和第二分支通道。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图6，本发明一种造纸用的循环硫化床锅炉，包括前竖井10、分离器20和后竖井30，前竖井与后竖井之间通过所述分离器相连通；

所述前竖井为总吊结构，前竖井的侧壁101设置有膜式水冷壁11，前竖井由下至上依次包括有风室12、密相区13和稀相区14，在密相区13与稀相区14之间设置有过渡区，风室与密相区之间设置有布风板15，布风板上均匀布置有钟罩式风帽16，密相区的侧壁上开设有给料口17和返料口18；

所述后竖井为支撑结构，所述后竖井30包括高温过热器31、低温过热器32、省煤器33和空气预热器34，空气预热器的进气口与大气连通，出气口连接于所述风室底部的进气端120，后竖井的底部设有排烟通道35；

所述分离器的下部设有返料装置21和炉灰冷却器22，所述炉灰冷却器设置于分离器下方，所述返料装置21包括进风通道211、第一返料风机212和第二返料风机213，进风通道的一端与前竖井的返料口连通，进风通道211的另一端分叉成第一分支通道2110和第二分支通道2111，第一分支通道通过所述第一返料风机与大气连通，第二分支通道连接于所述排烟通道，所述第二返料风机设置于第二分支通道上，所述返料装置通过控制第一返料风机与第二返料风机将空气与含氧量低的锅炉烟气引至返料口，控制返料燃烧的温度。

本技术方案的前竖井总体为总吊结构，在竖井的侧壁上有模式水冷壁，对前竖井内的温度进行控制，保护前竖井的井壁的温度不会过高，在密相区的进料口是为锅炉提供煤燃料，进而对燃料进行分解，在前竖井的最下方的风室为前竖井提供风力，使得气体和轻量固体颗粒吹到分离井，同时还可以起到一定的降温作用，因此在前竖井形成其区分为密相区和稀相区，在风室和密相区之间的布风板上均匀布置着钟罩式风帽，使得布风结构为360度布风，这样有效的避免风帽之间的对流与射流偏转所造成的风帽磨损，同时能有效的解决物料进入风室，不会出现卡渣现象和风帽过烧坏现象，又因为钟罩式风帽布风结构产生的风流量大，且布风均匀，进而使得流化稳定产生合理的风阻力，从而防止大块颗粒的沉淀。在后竖井整体为支撑结构，高温过热器将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度，进而提高其热循环的利用效率，高温过热器设置在前竖井和后竖井之间的通道中，低温过热器对作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度，从而进一步的提高热循环的利用效率。所述省煤器安装于锅炉尾部烟道下部用于回收余热的一种装置，将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收低温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了整体利用效率。所述空气预热器是后竖井中的烟气通过内部的散热片将进入前竖井的空气预热到一定温度的受热面。使得进入前竖井的锅炉的气体温度达到所需温值，进而提高锅炉的热交换性能，同时还降低能量消耗，剩余的烟气则进入排烟通道。在前竖井和后竖井之间具有分离器，通过分离器分离将气体和轻量固体颗粒分离，使气体进入后竖井，而轻量固体颗粒进入炉灰冷却器，通过炉灰冷却器的冷却降温后，轻量固体颗粒进入返料装置，在进风通道中由第一返料风机和第二返料风机吹进混合气体，所述混合气体为空气和含氧量低的锅炉烟气混合而成的气体，因此控制混合气体的温度，使得返料不会将返料口堵住，避免故障的发生。

本技术方案，所述第一返料风机和第二返料风机均为调速风机，返料口18与密相区13的连接处设置有用于检测返料燃烧温度的温度传感器401，进风通道内设置有用于检测氧气浓度的气体传感器402，所述第一返料风机212、第二返料风机213、温度传感器和气体传感器连接于控制器403，返料燃烧控制器根据温度传感器所检测到的温度调整第一返料风机与第二返料风机的转速，从而调整进风通道内混合气体的含氧浓度，控制返料燃烧温度在800℃～1000℃区间内。在进风通道中对氧气浓度进行检测，同时在返料口与密相区的连接处对返料燃烧的温度进行检测，进而通过控制器控制第一返料风机和第二返料风机的进风量，使得进风通道内的含氧量和温度达到预定的值范围内，从而达到了避免进料口被堵住的问题。其中，由于对所述控制器的硬件要求不高，所述控制器优选为51单片机芯片。

请参阅图5和图6，所述造纸用的循环硫化床锅炉，还包括氮气防结焦装置，所述氮气防结焦装置包括压缩氮气源43和环形出风口41，所述环形出风口41环绕设置于所述前竖井的返料口的内侧壁上，即前竖井的返料进风通道211的内侧壁上，环形出风口41通过密封管道和比例电磁阀42连接于所述压缩氮气源43。压缩氮气源43内的压缩氮气从所述环形出风口喷进前竖井，在返料口处形成一指向前竖井的环形氮气防燃烧通道411。所述比例电磁阀42连接于上述控制器，由控制器控制是否打开比例电磁阀形成氮气防燃烧通道411，或比例电磁阀的开启角度。优选的，所述控制器先通过调整第一返料风机与第二返料风机的转速，控制返料口处的温度；当返料口处的温度超过1000°时，开启所述比例电磁阀形成氮气防燃烧通道411，以隔绝返料与竖井内的氧气结合，进一步抑制其燃烧以防止结焦。

本技术方案，所述前竖井10和分离器20内部设有防磨内衬102，进而通过防磨内衬来保护前竖井和分离器的金属结构，增加了前竖井和分离器的使用寿命。

本技术方案所述排烟通道内设置有电除尘器351和引风机352，通过电除尘器使得经过排烟通道内的灰尘度降低到不会污染环境的层度，在通过引风机将气体引导出排烟通道，达到排除烟尘的目的。

本技术方案所述后竖井30还设置有烟囱36，所述烟囱与排烟通道连接，使得经过除尘的烟尘排出到大气中。

本技术方案所述前竖井10还包括锅炉19，所述锅炉均与进料口和返料口连接，使得进料和返料都落到锅炉内，从而进行燃烧分离，达到充分利用原料的目的。

本技术方案所述锅炉19还设置有排废渣通道191，所述排废渣通道设置于锅炉底部192，进而被燃烧剩下的无用废渣通过排废渣通道排出，从而保持锅炉内的简洁。

本技术方案所述分离器20为绝热旋风分离器、惯性分离器或方形分离器，进而适应不同的锅炉。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。