烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统，包括锅炉本体，锅炉本体的侧壁中下部设有进料口，进料口的上部设有烟梗料仓及烟梗给料系统和煤斗及称重螺旋给煤机，锅炉本体的侧壁上部连接有分离器，分离器的出烟口与对流床连接，对流床的出口管路与除尘器连接，除尘器的上部连接有引风机，除尘器的底部设有集料装置，集料装置与所述锅炉本体连接，锅炉本体内部设有高速床和低速床。还包括罗茨风机、低速风机和高速风机等。工艺简单、运行可靠、不易积灰，达到了烟梗等废弃物的综合利用。
【专利说明】
烟草废弃物处理中的生物质流化床锅妒系统
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种烟草废弃物处理装置，尤其设及一种烟草废弃物处理中的生 物质流化床锅炉系统。
【背景技术】
[0002] 烟梗等废弃物是烟草工业的副产品，不及时有效地处理，将造成企业库存积压，库 容紧张，若保管或处理不当，易造成烟草专卖监管中的漏桐、环境污染和重大的安全隐患。 烟梗等废弃物做为一种生物质能源，其低位发热值高达2380kcal/kg，为确保烟梗等废弃物 的综合利用，打叶复烤企业采用锅炉焚烧提供蒸汽作为企业干燥烟叶的热源。目前燃烧烟 梗的锅炉主要为循环流化床锅炉，其在作业过程中存在烟梗需要干燥、破碎，运行时间短， 炉内密相区结焦，回料阀堵灰严重，尾部受热面积灰严重等现象。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种工艺简单、运行可靠的烟草废弃物处理中的生物质 流化床锅炉系统。
[0004] 本实用新型的目的是通过W下技术方案实现的：
[0005] 本实用新型的烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统，包括锅炉本体，所述 锅炉本体的侧壁中下部设有进料口，所述进料口的上部设有烟梗料仓及烟梗给料系统和煤 斗及称重螺旋给煤机，所述锅炉本体的侧壁上部连接有分离器，所述分离器的出烟口与对 流床连接，所述对流床的出口管路与除尘器连接，所述除尘器的上部连接有引风机，所述除 尘器的底部设有集料装置，所述集料装置与所述锅炉本体连接，所述锅炉本体内部设有高 速床和低速床。
[0006] 由上述本实用新型提供的技术方案可W看出，本实用新型实施例提供的烟草废弃 物处理中的生物质流化床锅炉系统，由于锅炉本体内部设有高速床和低速床，采用差速床 布置，能更好的解决回料阀堵灰、尾部受热面积灰等问题。
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型实施例提供的烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统的结 构示意图。
[0008] (1)、烟梗料仓；（2)、烟梗给料系统；（3)、煤斗；（4)、称重螺旋给煤机；（5)、密封风； (6)、播料风；（7)、点火装置；（8)、高速床；（9)、低速床；（10)低速床一次风；（11)低速床二次 风；（12)、分离器；（13)、回料风；（14)、罗茨风机；（15)、备用回路；（16)、对流床；（17)(18)、 省煤器；（19)(20)、空预器；（21)、低速风机；（22)、高速风机；（23)、除尘器；（24)、出灰装置； (25)、引风机。
【具体实施方式】
[0009] 下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
[0010] 本实用新型的烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统，其较佳的具体实施方 式是：
[0011] 包括锅炉本体，所述锅炉本体的侧壁中下部设有进料口，所述进料口的上部设有 烟梗料仓及烟梗给料系统和煤斗及称重螺旋给煤机，所述锅炉本体的侧壁上部连接有分离 器，所述分离器的出烟口与对流床连接，所述对流床的出口管路与除尘器连接，所述除尘器 的上部连接有引风机，所述除尘器的底部设有集料装置，所述集料装置与所述锅炉本体连 接，所述锅炉本体内部设有高速床和低速床。
[0012] 所述对流床的出口管路设有省煤器和空预器。
[0013] 还包括罗茨风机、低速风机和高速风机，所述罗茨风机的出风管与所述集料装置 连接，所述低速风机的出风管与所述空预器连接，所述空预器的出风管与所述锅炉本体内 的低速床连接，所述高速风机的出风管与所述省煤器、集料装置和锅炉本体的进料口分别 连接，所述省煤器的出风管与所述锅炉本体内的高速床连接。
[0014] 本实用新型的烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统，针对上述循环流化床 锅炉存在的问题，提出了炉膛下部差速床布置、床下油点火系统W及爆炸吹灰系统等改进 设计，并设计了一条IOtA燃烟梗低倍率循环流化床锅炉，通过运行，达到了烟梗等废弃物 的综合利用。
[001引具体实施例：
[0016] 1生物质锅炉主要设备工作原理及技术参数
[0017] 1.1生物质流化床锅炉系统如图1所示。
[0018] 1.2生物质锅炉主要技术参数：
[0019]
[0020] 锅炉设计热效率>87 %
[0021] 1.3整套工艺系统包括锅炉本体、燃料给入系统、烟风系统、水处理及给水系统、烟 气净化系统、吹灰系统、排灰排渣系统和自动控制系统等。
[0022] 1.3.1锅炉本体
[0023] 1.3.1.1 炉墙
[0024] 布风板W上浓相区炉内墙采用诱注高强度耐磨可塑料;水冷壁外侧采用敷管炉墙 结构，外加外护板;高溫旋风筒、水平烟道及尾部烟道采用轻型炉墙、护板结构。
[0025] 1.3.1.2锅筒内部装置
[0026] 由水下孔板、顶部百叶窗、加药管、排污管、再循环管等组成。锅筒上还设置有高、 低读水位表、压力表、安全阀、放气阀和自用蒸汽阀等附件。
[0027] 1.3.1.3炉膛下部采用差速床布置，即高速床与低速床组合布置形式。
[0028] 给料落入高速区，埋管布置在低速区（降低磨损），高速床与低速床形成物料循环， 高速区燃料燃烧产生的热量被低速床的埋管吸收，用于控制炉膛下部溫度。
[00巧]1.3.2炉前燃料给入系统
[0030] 1.3.2.1烟梗/石灰石给料装置由皮带输送机、炉前料仓、拨料器组成。给料设置连 续调速装置，根据锅炉负荷的大小，调整给料量。
[0031 ] 1.3.2.2给煤装置利用现有锅炉房的进煤系统，配置一台破碎机。
[0032] 1.3.3烟风系统。由引风机、鼓风机、二次风机组成，其中鼓风机采取消音措施，引 风机和鼓风机采取变频调节。
[0033] 1.3.4水处理及给水系统。全自动软化水处理装置、除氧器、软化水箱利用现有锅 炉房的设备。
[0034] 1.3.5烟气处理系统
[0035] 1.3.5.1为了满足更为严格的环保要求，本项目采取布袋除尘器除尘，除尘效率 99.9%，烟尘的排放量小于50mg/m3。
[0036] 1.3.5.2同时采取炉内加石灰石的方式脱硫，脱硫效率可W达到90% W上。
[0037] 1.3.6吹灰系统
[0038] 烟梗的灰分中碱金属含量高，灰粘度比较大，容易在锅炉尾部积灰。一般的吹灰方 式的使用效果不够理想。
[0039] 1.3.6.1本锅炉采用脉冲在线吹灰系统。其吹灰机原理是通过冲击动能、声能和热 能作用来清除锅炉受热面的表面积灰，达到提高锅炉效率，恢复锅炉出力的目的。
[0040] 1.3.6.2脉冲吹灰系统的主要特点是:冲击波将能量聚积于极短时间和空间，在气 体介质中形成瞬间能量间断面，使气流的压力和速度产生突变，声压可达到160dBW上，压 力通常10~15kg/cm2,速度可达300~350m/s。虽然作用时间较短(毫秒级），使用燃气很少， 但冲击波仍能对各部位的积灰产生显著作用，使之脱离受热面。由于脉冲吹灰器是由爆燃 产生的冲击波和声波，对固性及粘性积灰的清除效果较好，而且便于安装，占用空间少。
[0041] 1.3.7电气控制系统
[0042] 该系统由电气和仪表两部分组成，设有低压进线柜、低压配电柜、PLC柜、工控机、 变频器柜。
[0043] 低压进线柜:提供的常用电源分配给低压配电柜、变频器柜。
[0044] 低压配电柜:控制各个电机设备和给仪表盘柜供电。
[0045] 变频器柜:变频调节鼓、引风机，节省电能。
[0046] 1.4锅炉本体水、汽流程
[0047] 给水^省煤器进口集箱^省煤器管束^省煤器出口集箱^上锅筒^对流管^下 锅筒^水冷壁下集箱^上升管^水冷壁上集箱^汽水连接管^上锅筒^饱和蒸汽引出管 ^分汽缸
[004引1.5热力系统
[0049] 由于工艺用汽特点和场地原因，本锅炉直接生产低压饱和蒸汽对外供应。原水经 水处理系统软化后，软水送入除氧器，经电动给水累加压后送入锅炉。产生的蒸汽由主分汽 缸送入蒸汽管网。
[0050] 锅炉高压给水由新建锅炉房高压给水母管接出。
[0051] 在真空回潮分气缸前增设一台蒸汽蓄热器，有效控制瞬间用汽负荷过大导致其他 用汽段的影响。
[0052]因生产工艺用汽热负荷波动变化范围较大，锅炉房给水累均采用变频调速装置， W根据工艺用汽热负荷变化调节锅炉给水量，可节能并降低锅炉耗煤量，达到节能减排目 的。
[(K)对 1.6排灰、排渣系统
[0054]锅炉烟气采用布袋除尘器除尘。除灰系统的任务是将布袋除尘器灰斗中的飞灰输 送至灰库。从而完成飞灰在厂内的收集、输送、分离、储存和转运工作。
[0化5] 1.6.2除灰系统主要工艺流程及运行方式如下：
[0056] 布袋除尘器下灰斗^连续输送累^灰库^库底散装机。
[0057] 除灰系统用压缩空气由公司空压站提供。
[0化引 1.6.3除渣系统
[0059] 除渣系统采用干式机械除渣方式。锅炉排渣经滚筒冷渣机冷却后通过出渣皮带运 至储渣罐，然后直接装车外运。
[0060] 1.7热工检测和控制
[0061] 本项目对锅炉、电气采用集中控制方式，设置集中控制室一个，采用计算机集散控 审IJ系统(DCS)集中监控的方式，实现锅炉监视、调节、控制、报警、联锁。
[0062] 表2:烟梗生物质循环流化床锅炉主要设备一览表 [00631
[00641
[0(?日]2生物质锅炉目前运行的状况
[0066] 经过一年多的探索与改进，生物质锅炉于2014年10月25日实现独立运行，平均每 天销毁烟草废弃烟梗达到53吨W上(平均每班处理废弃物14.90722吨*3个班次），日产蒸汽 可高达190吨。根据目前生产的特点，每天产蒸汽量稳定在150吨(平均每班产汽51.12吨*3 个班），可完全满足我公司生产用汽的需求，且具备如下优点：
[0067] 2.1负压给料，不结焦，不积灰
[006引锅炉给料点为负压区，彻底解决正压给料带来的隐患，炉膛出口负压在-200化W 内，节省引风机电耗。
[0069] 炉膛下部采用差速床布置，即高速床与低速床组合布置形式。给料落入高速区，埋 管布置在低速区（降低磨损），高速床与低速床形成物料循环，将高速区燃料燃烧产生的热 量被低速床的埋管吸收，用于控制炉膛下部溫度，运对生物质锅炉燃烧溫度控制至关重要。 因为生物质灰烙点低，很容易结焦，溫度控制不住，结焦、积灰就不能避免。在低速区布置埋 管受热面，可控制炉膛下部溫度，彻底解决床料结焦问题。
[0070] 2.2操作简便，自动化程度高
[0071] 采用DCS控制系统，使锅炉控制变得精准、灵活、简便。
[0072] 2.3运行安全可靠
[0073] 尾部受热面采用爆炸(脉冲）吹灰系统，产生强大冲击波，将尾部受热面的积灰清 除下来，锅炉可连续运行15天W上不需要清灰，满足一个生产周期不停炉的需要，与公司现 行设备轮保制度(1次/10天)不抵触。
[0074] 2.4热效率高
[00巧]热效率达85% W上，即可W全烧烟梗废弃物，也可W和煤、油、气混烧。
[0076]表3:生物质焚烧废弃物及产蒸汽统计表
[00771
[0078] 3中国特种设备检测研究院、国家锅炉压力容器质量监督检验中屯、对生物质锅炉 运行工况的能效测试结果
[0079] 锅炉运行正常后，邀请中国特种设备检测研究院、国家锅炉压力容器质量监督检 验中屯、对锅炉运行工况进行能效测试，测得结果如表4所示。
[0080] 表4:锅炉能效测试结果汇总
[0081]
[0082] 由测试结果看出，生物质锅炉经过完善改进后，达到了设计出力和锅炉热效率。
[0083] 4生物质锅炉项目建设成功的意义
[0084] 4.1符合烟草专卖政策要求
[0085]烟梗处理不出厂，符合烟草专卖政策要求。生物质锅炉建设成功后，烟梗实现了就 地处理，相比其他如填埋、简单焚烧处理方式，消除了专卖监管风险，同时也为烟草行业处 理烟草废弃物提供了借鉴。
[00化]4.2利于环境保护
[0087] 烟梗简单储存、运输产生的渗滤液含有大量有毒有害物质，对周边的水、±壤造成 严重污染，焚烧处理过程也易造成大气污染。本项目采取直燃技术及严格的环保工艺，所有 的排放指标优于国家标准，不会对环境造成污染，具体如下：
[0088] 4.2.1烟梗燃尽率超过99%，没有焦油、尼古下等有害物质排放。
[0089] 4.2.2循环流化床燃烧技术是一种清洁燃烧技术，NOx排放低。
[0090] 4.2.3采用布袋除尘器除尘，没有废水产生，除尘效率可W达到99.9%。烟尘的排 放小于50mg/m3，达到新颁布的国家GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》。
[0091] 4.2.4C02的排放量减少。
[00W] 4.2.5S02的排放量减少，由原来的392mg/m3减少到271mg/m 3，达到新颁布的国家 GBl 3271 -2014《锅炉大气污染物排放标准》。
[0093] 表6:吉首市环境监测站监测报告(市环委监〔2014)85号)单位:(mg/m3) 「00941
[0097] 4.3实现资源综合利用
[009引生物质锅炉自试运行至今总共产生蒸汽20141吨，平均每天产汽约153吨（51.12 吨/班*3个班），能满足生产加工蒸汽需求。2014年11、12月份吨烟耗煤与2012年吨烟耗煤指 标比对如下4所示。由表4可知：2014年11、12月份吨烟耗煤为0.027,比2012年的吨烟耗煤 0.1975节约了86.33%。排出的梗灰含有丰富的钟，可W用于制肥。排出的炉渣可用于制造 水泥、建筑物防潮处理等。
[0099]表8、生物质锅炉改造前后煤耗指标对比情况
[ninn1
[0101] W上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该 W权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统，其特征在于，包括锅炉本体，所述 锅炉本体的侧壁中下部设有进料口，所述进料口的上部设有烟梗料仓及烟梗给料系统和煤 斗及称重螺旋给煤机，所述锅炉本体的侧壁上部连接有分离器，所述分离器的出烟口与对 流床连接，所述对流床的出口管路与除尘器连接，所述除尘器的上部连接有引风机，所述除 尘器的底部设有集料装置，所述集料装置与所述锅炉本体连接，所述锅炉本体内部设有高 速床和低速床。2. 根据权利要求1所述的烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统，其特征在于，所 述对流床的出口管路设有省煤器和空预器。3. 根据权利要求2所述的烟草废弃物处理中的生物质流化床锅炉系统，其特征在于，还 包括罗茨风机、低速风机和高速风机，所述罗茨风机的出风管与所述集料装置连接，所述低 速风机的出风管与所述空预器连接，所述空预器的出风管与所述锅炉本体内的低速床连 接，所述高速风机的出风管与所述省煤器、集料装置和锅炉本体的进料口分别连接，所述省 煤器的出风管与所述锅炉本体内的高速床连接。
【文档编号】F23C10/10GK205535768SQ201620168497
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】李吉平, 张晖, 王兆铁, 许志龙, 张明茂, 张绍柱, 张建忠, 符再德
【申请人】湘西鹤盛原烟发展有限责任公司