一种焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，包括梯级余热利用模块，该梯级余热利用模块包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉a、余热锅炉及引风机a；兰炭干馏低温烟气燃烧炉a的排烟口通过烟道与余热锅炉a的入口连通，而余热锅炉的出口配装引风机a；其特征在于；所述余热锅炉包括高参数余热锅炉a和低参数余热锅炉a；所述的高参数余热锅炉a、低参数余热锅炉a顺序布置在兰炭干馏低温烟气燃烧炉a的排烟口和引风机a的抽吸口之间，本实用新型采用能源梯级利用模式，对烟气中的热能进行梯级回收，则有效提高余热锅炉的运行参数，稳定余热锅炉的产汽量、压力和温度，使兰炭干馏低温烟气的热量得到稳定高效地回收。
【专利说明】一种焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种烟气余热回收系统，更具体地涉及一种焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统。
【背景技术】
[0002]兰炭又称半焦，是以侏罗纪不粘煤和弱粘煤为原料，采用中低温干馏工艺生产的一种高固定碳含量的固体物质，因其在燃烧时产生蓝色火焰而得名。兰炭生产工艺中，煤炭通过中低温干馏后会产生大量的废气(尾气)，兰炭尾气主要由h2、CH4, CO组成，可燃成分约占40%，低位热值一般在7100?8400KJ/Nm3，是煤低位热值的25%左右，其着火温度不到5000C，可燃性较好，可以作为燃料充分利用。目前，在现有技术条件下，兰炭尾气通常采取火炬排空燃烧或直接放散，未加以充分利用，在严重浪费资源的同时也造成巨大的环境污染，并影响到整个兰炭产业的健康发展。
[0003]本实用新型是在我国建设资源节约型，环境友好型社会大背景下，实现新型工业化道路的过程中提出，旨在促进焦炭行业清洁生产，实现循环经济，具有良好的环境效益和社会效益。
实用新型内容
[0004]本实用新型是在对兰炭干馏低温烟气的特性及温度分布规律深入理解的基础上提出，目的是为了解决上述技术问题而提出的一种兰炭干馏低温烟气余热利用系统。所述系统是能源梯级利用系统，包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉，余热锅炉及引风机；兰炭干馏低温烟气燃烧炉通过烟道与余热锅炉连通，通过引风机将烟气抽引至余热锅炉；所述余热锅炉包括高参数余热锅炉和低参数余热锅炉，兰炭干馏低温烟气在燃烧炉中完全燃烧后，高温烟气先行引入高参数余热锅炉，高参数余热锅炉换热后的低温烟气再行弓I入低参数余热锅炉换热；经过高、低参数余热锅炉两级换热后，烟气通过引风机抽吸，排入大气。本实用新型是在我国建设资源节约型，环境友好型社会大背景下，实现新型工业化道路的过程中提出，旨在促进焦炭行业清洁生产，实现循环经济，具有良好的环境效益和社会效益。
[0005]为实现以上的技术目的，本实用新型将采取如下的技术方案:
[0006]一种焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，包括梯级余热利用模块，该梯级余热利用模块包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉a、余热锅炉及引风机a ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉a的排烟口通过烟道与余热锅炉的入口连通，而余热锅炉的出口配装引风机a ;所述余热锅炉包括高参数余热锅炉a和低参数余热锅炉a ;所述的高参数余热锅炉a、低参数余热锅炉a顺序布置在兰炭干馏低温烟气燃烧炉a的排烟口和引风机a的抽吸口之间。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，还包括I个以上的高参数余热利用模块，各高参数余热利用模块均包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉b、高参数余热锅炉b及引风机b ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉b的排烟口通过烟道与高参数余热锅炉b的入口连通，而高参数余热锅炉b具有两个出口，其中一个出口配装引风机b，另一个出口与低参数余热锅炉a的入口连通。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，还包括I个以上的低参数余热利用模块，各低参数余热利用模块均包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉C、低参数余热锅炉b及引风机c ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉C的排烟口通过烟道与低参数余热锅炉b的入口连通，而低参数余热锅炉b具有两个出口，其中一个出口配装引风机C，另一个出口则与低参数余热锅炉a的出口连通。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述兰炭干馏低温烟气燃烧炉a、b、c内均设置有无焰燃烧器，且所述无焰燃烧器呈不同部位、不同高度多点布置，同时所述兰炭干馏低温烟气在燃烧炉进行富氧燃烧。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，连通兰炭干馏低温烟气燃烧炉a排烟口与高参数余热锅炉a入口的烟道、兰炭干馏低温烟气燃烧炉b排烟口与高参数余热锅炉b入口的烟道及兰炭干馏低温烟气燃烧炉c的排烟口与低参数余热锅炉b入口的烟道均为导流/扩散沉降烟道。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述高参数余热锅炉a、b均设置有蒸汽过热器、蒸发器及软水加热器。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述低参数余热锅炉a、b均设置有蒸汽过热器、蒸发器、软水加热器及水预热器。
[0013]本实用新型所述的焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统优点如下:
[0014](I)兰炭尾气燃烧充分
[0015]本实用新型所述系统燃烧炉，采用燃烧器多点布置、富氧无焰燃烧，使得兰炭尾气连续稳定燃烧释放出化学反应潜热生成高温烟气，同时有效避免兰炭尾气未完全燃烧对大气形成的二次污染。
[0016](2)余热回收率高
[0017]本实用新型所述系统实现能源梯级利用，通过高、低参数两级余热锅炉的设置，余热回收率比其他系统可以提高20%以上。
[0018](3)余热锅炉蒸发量、压力及温度稳定
[0019]本实用新型所述系统余热锅炉采用双压设计，高温烟气先行引入高参数余热锅炉，高参数余热锅炉换热后的低温烟气再行引入低参数余热锅炉换热，使得余热锅炉的蒸发量(产汽量)、压力及温度稳定，同时蒸汽参数得到显著提高。
[0020]( 4 )现场条件适应性强
[0021]本实用新型所述的余热锅炉包括高参数余热锅炉和低参数余热锅炉，可根据现场条件，高参数余热锅炉和低参数余热锅炉组合布置，亦可以分散布置；亦根据现有条件灵活调整设备形状及尺寸，为设计制造、现场安装及运营维护带来很大方便。
[0022](5)管箱式模块化设计
[0023]本实用新型所述的余热锅炉装置，采用模块化设计，制造厂组装出厂，提高了设备制造质量和现场安装速度。
[0024](6)余热锅炉磨损小，运维成本低
[0025]本实用新型所述的导流(扩散)沉降烟道，设置于余热锅炉之前，烟气经导流(扩散)沉降烟道重新分布动力场和降尘后，均匀的进入余热锅炉换热；降低烟气中的粉尘对余热锅炉传热面的磨损，延长设备使用寿命，降低后续运维成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统的一个示例的结构示意图，即高参数余热锅炉和低参数余热锅炉组合布置余热回收系统(分别设置一台高参数余热锅炉和一台低参数余热锅炉)；
[0027]图2为焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统的另一个示例的结构示意图，即高参数余热锅炉回收系统(设置一台高参数余热锅炉)；
[0028]图3为焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统的另一个示例的结构示意图，即低参数余热锅炉回收系统(设置一台低参数余热锅炉)；
[0029]图4为焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统的另一个示例的结构示意图，即多台高参数余热锅炉和一台低参数余热锅炉组合布置余热回收系统(分别设置多台高参数余热锅炉和一台低参数余热锅炉)；
[0030]图5为焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统的另一个示例的结构示意图，即一台高参数余热锅炉和多台低参数余热锅炉组合布置余热回收系统(分别设置一台高参数余热锅炉和多台低参数余热锅炉)；
[0031]图6为焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统的另一个示例的结构示意图，即多台高参数余热锅炉和多台低参数余热锅炉组合布置余热回收系统(分别设置多台高参数余热锅炉和多台低参数余热锅炉)；
[0032]图中:11.兰炭干馏低温烟气燃烧炉a; 12.兰炭干馏低温烟气燃烧炉b ; 13.兰炭干馏低温烟气燃烧炉c ;2.余热锅炉，3.导流(扩散)沉降烟道，41.高参数余热锅炉a，42.高参数余热锅炉b ；51.低参数余热锅炉a, 52.低参数余热锅炉b ；61.引风机a;62.引风机b;63.引风机C。
【具体实施方式】
[0033]附图非限制性地公开了本实用新型具体实施例的结构示意图，以下将结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的阐述。
[0034]本实用新型公开了一种焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用方法，其基于能源梯级利用的原理，根据兰炭干馏低温烟气燃烧炉输出的烟气参数，分等级地配置不同运行参数的余热锅炉(本实用新型中，所述的分等级地配置不同运行参数的余热锅炉，是根据烟气参数中的温度进行分级设置的)，以获得相应等级对应的蒸汽，完成兰炭干馏低温烟气燃烧炉输出烟气的余热回收；具体地说，为使得烟气中的余热得到尽可能吸收利用，本实用新型对烟道中的烟气进行分梯级吸收:高温尾气，采用高参数余热锅炉进行余热吸收，而低温尾气，则采用低参数余热锅炉进行余热吸收。
[0035]图1公开了一种梯级余热利用模块，该梯级余热利用模块包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉a、余热锅炉及引风机a ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉a的排烟口通过烟道与余热锅炉的入口连通，而余热锅炉的出口配装引风机a ;所述余热锅炉包括高参数余热锅炉a和低参数余热锅炉a ;所述的高参数余热锅炉a、低参数余热锅炉a顺序布置在兰炭干馏低温烟气燃烧炉a的排烟口和引风机a的抽吸口之间；兰炭干馏低温烟气在兰炭干馏低温烟气燃烧炉a中内连续稳定的燃烧释放出化学反应潜热生成高温烟气后，所述高温烟气经导流(扩散)沉降烟道3重新分布动力场和降尘后，均匀进入余热锅炉2 ;其中:高温烟气先行引入高参数余热锅炉a，高参数余热锅炉换热后的低温烟气再行引入低参数余热锅炉a换热；经过高、低参数余热锅炉两级换热后，烟气通过引风机a抽吸，经烟?排入大气。另外，所述高参数余热锅炉，既可以提高余热锅炉的运行参数，也可以稳定余热锅炉的产汽量；所述低参数余热锅炉，使经过高参数余热锅炉换热后的低温烟气的热量得到有效地回收，热能回收率提高20%以上；通过梯级换热，使余热资源实现最大化的利用；所述兰炭干馏低温烟气燃烧炉，设置有2?8个安装在不同部位，不同高度的无焰燃烧器；所述兰炭干馏低温烟气燃烧炉采用富氧燃烧，兰炭尾气中的可燃气在炉内实现完全燃烧，可以有效避免兰炭尾气未完全燃烧对大气形成的二次污染；采用导流(扩散)沉降烟道3，目的是对进入余热锅炉的烟气动力场重新分布，同时降低烟气单位截面的流通速度，使烟气中所含的粉尘通过重力作用沉降，降低烟气所含粉尘对余热锅炉传热面的磨损；因此，本实用新型可以高效、稳定、持续的生产蒸汽，在实现充分利用兰炭干馏低温烟气余热资源的同时提高兰炭干馏低温烟气余热资源利用率
[0036]图2公开了一种高参数余热利用模块，各高参数余热利用模块均包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉b、高参数余热锅炉b及引风机b ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉b的排烟口通过烟道与高参数余热锅炉b的入口连通，高参数余热锅炉b的出口配装引风机b。兰炭干馏低温烟气在兰炭干馏低温烟气燃烧炉b中内连续稳定的燃烧释放出化学反应潜热生成高温烟气后，所述高温烟气经导流(扩散)沉降烟道3重新分布动力场和降尘后，均匀进入余热锅炉2 ;其中:高温烟气直接引入高参数余热锅炉b换热后，烟气通过引风机b抽吸，经烟囱排入大气；
[0037]图3公开了一种低参数余热利用模块，各低参数余热利用模块均包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉C、低参数余热锅炉b及引风机c ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉c的排烟口通过烟道与低参数余热锅炉b的入口连通，而低参数余热锅炉b的出口配装引风机C。兰炭干馏低温烟气在兰炭干馏低温烟气燃烧炉c中连续稳定的燃烧释放出化学反应潜热生成高温烟气后，所述高温烟气经导流(扩散)沉降烟道3重新分布动力场和降尘后，均匀进入余热锅炉2 ;其中:高温烟气直接引入低参数余热锅炉b换热后，烟气通过引风机c抽吸，经烟囱排入大气；
[0038]图4公开了一种高参数余热利用模块与梯级余热利用模块组合使用的余热利用系统，其中:高参数余热锅炉b具有两个出口，其中一个出口配装引风机b，另一个出口与低参数余热锅炉a的入口连通。
[0039]图5公开了一种低参数余热利用模块与梯级余热利用模块组合使用的余热利用系统，其中:低参数余热锅炉b具有两个出口，其中一个出口配装引风机C，另一个出口则与低参数余热锅炉a的出口连通。
[0040]图6公开了一种高参数余热利用模块、低参数余热利用模块与梯级余热利用模块组合使用的余热利用系统。
[0041]由此可知，本实用新型适用于多条(二次及以上)兰炭生产线，通过分散及组合灵活设置高参数余热锅炉及低参数余热锅炉来实现。
[0042]本实用新型中的高参数余热锅炉可以根据系统设计的需要，设置蒸汽过热器、蒸发器和软水加热器(图中未示出)；低参数余热锅炉可以根据系统设计的需要，设置蒸汽过热器、蒸发器、软水加热器及水预热器(图中未示出)。
[0043]上面结合附图所描述的本实用新型优选具体实施例仅用于说明本实用新型的实施方式，而不是作为对前述实用新型目的和所附权利要求内容和范围的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术和权利保护范畴。
【权利要求】
1.一种焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，包括梯级余热利用模块，该梯级余热利用模块包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉a、余热锅炉及引风机a ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉a的排烟口通过烟道与余热锅炉a的入口连通，而余热锅炉的出口配装引风机a ;其特征在于；所述余热锅炉包括高参数余热锅炉a和低参数余热锅炉a ;所述的高参数余热锅炉a、低参数余热锅炉a顺序布置在兰炭干馏低温烟气燃烧炉a的排烟口和引风机a的抽吸口之间。
2.根据权利要求1所述焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，其特征在于，还包括I个以上的高参数余热利用模块，各高参数余热利用模块均包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉b、高参数余热锅炉b及引风机b ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉b的排烟口通过烟道与高参数余热锅炉b的入口连通，而高参数余热锅炉b具有两个出口，其中一个出口配装引风机b，另一个出口与低参数余热锅炉a的入口连通。
3.根据权利要求1或2所述焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，其特征在于，还包括I个以上的低参数余热利用模块，各低参数余热利用模块均包括兰炭干馏低温烟气燃烧炉C、低参数余热锅炉b及引风机c ;兰炭干馏低温烟气燃烧炉c的排烟口通过烟道与低参数余热锅炉b的入口连通，而低参数余热锅炉b具有两个出口，其中一个出口配装弓I风机C，另一个出口则与低参数余热锅炉a的出口连通。
4.根据权利要求3所述焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，其特征在于，所述兰炭干馏低温烟气燃烧炉a、b、c内均设置有无焰燃烧器，且所述无焰燃烧器呈不同部位、不同高度多点布置，同时所述兰炭干馏低温烟气在燃烧炉进行富氧燃烧。
5.根据权利要求4所述焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，其特征在于，连通兰炭干馏低温烟气燃烧炉a排烟口与高参数余热锅炉a入口的烟道、兰炭干馏低温烟气燃烧炉b排烟口与高参数余热锅炉b入口的烟道及兰炭干馏低温烟气燃烧炉c的排烟口与低参数余热锅炉b入口的烟道均为导流/扩散沉降烟道。
6.根据权利要求5所述焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，其特征在于，所述高参数余热锅炉a、b均设置有蒸汽过热器、蒸发器及软水加热器。
7.根据权利要求5所述焦炭厂兰炭干馏低温烟气余热利用系统，其特征在于，所述低参数余热锅炉a、b均设置有蒸汽过热器、蒸发器、软水加热器及水预热器。
【文档编号】F22B1/18GK204005903SQ201420430844
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】林仟国, 程立春, 杨玉慧 申请人:盐城市锅炉制造有限公司