專利名稱：循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，屬屬環(huán)保設(shè)備，尤其是治理三廢的環(huán)保 型催化設(shè)備。
(二)
背景技術(shù)：
我國迄今使用鍋爐筒膽60多萬臺，窯爐80多萬臺座。它們以層燃爐排為 主，其次是流化床鍋爐筒膽，加煤制氣發(fā)生爐。在煤轉(zhuǎn)化過程，即煤燃燒時， 在正壓作用下逸出的可燃物浪費(fèi)極大，高能耗高污染的冶煉鋼鐵、電解鋁、建 材、造紙、化工制革、炭素業(yè)和垃圾焚燒爐等排放的3、 4苯并芘(BaP)為代 表的多環(huán)芳烴和二惡英(PCDD/Fs)是強(qiáng)致癌物和致人類畸形甚至絕肓的危害 物。層燃爐年耗煤量5億多噸，每年總能源消耗和污染排放十分嚴(yán)重。加之電 廠鍋爐筒膽采用煤干石，石灰，石膏鈣基固硫，該法固硫效率低，且影響煤炭 燃燒值，導(dǎo)致爐子出力小，熱效率降低，浪費(fèi)資源情況嚴(yán)重。燃煤爐燃燒系統(tǒng) 技術(shù)水平普遍不高，運(yùn)行熱效率偏底，熱效率不足65%，是污染排放嚴(yán)重的 重要原因。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題就是針對以上不足而提供一種節(jié)能、控制污染物排放 的環(huán)保裝置。其技術(shù)方案如下
它包括爐膛及煙道，爐膛內(nèi)有燃燒室，燃燒室內(nèi)有催化床組成階梯式爐排， 在爐膛外設(shè)有自動裝料機(jī)、料斗、自動推碳機(jī)和重力除渣機(jī)，在爐膛的上方是 鍋爐，鍋爐有煙管，鍋爐兩側(cè)是側(cè)翼通道。其關(guān)鍵技術(shù)是在料斗內(nèi)安裝有等離 子體加熱機(jī)，在燃燒室兩側(cè)設(shè)有防結(jié)渣水箱，在催化床四周布置有連通水管與 防結(jié)渣水箱連通，在爐膛內(nèi)催化床的上方、爐膛拱旋的下方安裝有蓄熱器，自 動推碳機(jī)設(shè)有推桿，推桿與階梯式爐排連接。煙道上設(shè)節(jié)能水套和綜合回收裝 置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有的有益效果是
1、 本發(fā)明裝置不改變鍋爐、窯爐主體結(jié)構(gòu)，只改變?nèi)紵到y(tǒng)燒油、燒氣 和燒煤的加熱機(jī)結(jié)構(gòu)，發(fā)明一種非平衡等離子體電子與催化劑結(jié)合的加熱機(jī)， 催化煤預(yù)熱，在干餾時將潛伏的污染物破壞分解在源頭；
2、 在爐膛內(nèi)安裝蓄熱器，吸收熱能后循環(huán)利用，加大了受熱面，提高熱效率達(dá)到90%以上；
3、 燃燒室兩側(cè)設(shè)有防結(jié)渣水箱，避免碳粒不完全燃燒，提高熱效率，節(jié)能。
4、 催化床四周布置有連通水管和階梯推炭機(jī)產(chǎn)生蒸汽與C02反應(yīng)生成CO 和H2的新能源，增強(qiáng)爐內(nèi)燃燒而節(jié)能。
5、 爐排為階梯式催化活化供氧，使煤充分燃燒而節(jié)能，替換傳統(tǒng)鏈條爐， 常用組合往復(fù)爐，手搖式活動爐排和手燒固定爐篦。
6、 有害物的回收利用裝置使脫硫率達(dá)到了95%，在脫硫的同時，生產(chǎn)出 市場需求的產(chǎn)品，降低了脫硫成本。
7、 通過以上手段，本發(fā)明從根本上在源頭徹底杜絕多項污染物的排放， 與現(xiàn)有技術(shù)相比，節(jié)約能源、資源10 30%，極大地提高了對資源的有效綜合 利用率，達(dá)到了節(jié)能減排的目的，經(jīng)濟(jì)效益顯著，適用于新鍋爐配套，舊鍋爐、 窯爐及冶金化工等各種爐的改造。
(四)


圖l，是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2，是圖1 B-B視圖3，是圖2 R-R視圖4,是圖2 h-h視圖5，是本發(fā)明等離子體加熱機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
(五)
具體實施例方式
參見圖l-圖6，本發(fā)明包括爐膛及煙道，爐膛內(nèi)有燃燒室，燃燒室內(nèi)有催 化床3組成階梯式爐排，在爐膛外設(shè)有自動裝料機(jī)1、料斗、自動推碳機(jī)30 和重力除渣機(jī)29，在爐膛的上方是鍋爐7，鍋爐有煙管8，鍋爐兩側(cè)是側(cè)翼通 道9。其關(guān)鍵技術(shù)是在料斗內(nèi)安裝有等離子體加熱機(jī)2，等離子體加熱機(jī)2是 在一瓷管35內(nèi)裝有鎢絲37，在瓷管外壁粘結(jié)有催化劑層36，在瓷管兩端纏繞 有金屬絲34。在料斗后安裝有二次供風(fēng)機(jī)31。在燃燒室兩側(cè)設(shè)有防結(jié)渣水箱 4，在催化床3四周布置有連通水管32與防結(jié)渣水箱4連通，連通水管32還 與鍋爐7的進(jìn)水口連接，在連通水管32上安裝有抽水泵33向鍋爐7內(nèi)抽水。 在爐膛內(nèi)催化床3的上方、爐膛拱旋的下方安裝有Z形蓄熱器6，自動推碳機(jī) 30設(shè)有推桿5，推桿5與階梯式爐排連接，推桿5是空心管，在空心管的上方 管壁上開有蒸汽孔，管內(nèi)裝有自來水。煙道上設(shè)節(jié)能水套IO和綜合回收裝置。 綜合回收裝置是在煙道上安裝自動往復(fù)推拉降溫催化床28，降溫催化床28經(jīng) 管道連接吸收反應(yīng)塔，吸收反應(yīng)塔的進(jìn)氣口處是匯風(fēng)室12，匯風(fēng)室12下方設(shè)有潛水噴射反應(yīng)器11和液相還原催化床13，匯風(fēng)室12上方依次設(shè)有篩板20、 水回流管14和水回流堰15、環(huán)板16和中心板17。吸收反應(yīng)塔底端通過蝶閥 26和管道連接蒸發(fā)結(jié)晶器19，蒸發(fā)結(jié)晶器19內(nèi)安裝旋流攪拌器38，蒸發(fā)結(jié) 晶器的上端壁上安裝有抽真空管21，蒸發(fā)結(jié)晶器的出口連接回收品輸出管道， 蒸發(fā)結(jié)晶器的底端安裝螺旋輸送機(jī)23，螺旋輸送機(jī)的螺旋22位于回收品的輸 出管道中，從節(jié)能水套10上連接有蒸汽管24通入回收品輸出管道的出口處。 本發(fā)明適用于各種用油、用氣、用煤等能源的鍋爐筒膽、窯爐、焚燒爐、 煤氣發(fā)生爐的節(jié)能減排以及火電站大氣污染的氮氧化物治理，硫資源回收綜合 利用。
本發(fā)明的工作過程和原理是
煤炭經(jīng)自動裝料機(jī)1裝入煤斗內(nèi)，將油、汽壓縮于等離子體加熱機(jī)2的噴 嘴內(nèi)，等離子體加熱機(jī)以高能物理、放電物理、放電化學(xué)、反應(yīng)工程學(xué)、熱能 高頻超導(dǎo)工程學(xué)、環(huán)境催化工程學(xué)等學(xué)科技術(shù)融為一體，點(diǎn)燃噴嘴，煤在料斗 內(nèi)經(jīng)加溫預(yù)熱活化干燥后進(jìn)入催化床3，化學(xué)反應(yīng)致使?jié)摲暮跓熮D(zhuǎn)化為CH4 和CO氣相燃燒，NOx還原為N2、 C02和H20無害化排放。根據(jù)煤燃燒過程 就是化學(xué)反應(yīng)全過程機(jī)理，使活化氧分子受熱效反應(yīng)，催化傳質(zhì)作用下，快速 滲透到煤粒碳?xì)渲ф溨?，激活發(fā)生復(fù)雜交換反應(yīng)，利用煤中固有的雜物如碳酸 鈣、鋁酸鈣與氧化合為氧化鈣、氧化鋁、氧化鎂、硫化鐵硫等物，氧化氮與碳 氫反應(yīng)生成氨，與甲垸反應(yīng)也生成氨，使S02生成多種復(fù)雜的硫鹽物固于炭渣 灰中，作建材綜合利用；氮氧化物在催化氧化還原為N2、 C02和H20無害化排 放；赤熱的C02與蒸汽反應(yīng)生成C0、 H2作新能源燃燒和減量化排放。推碳機(jī)的 推桿5內(nèi)加熱產(chǎn)生的蒸汽與赤熱的C02反應(yīng)生成新能源CO和H2在爐內(nèi)加強(qiáng) 燃燒。煤炭燃燒后產(chǎn)生的粉塵顆粒物在爐內(nèi)以五次回程流動碰撞截留沉降第 一次經(jīng)Z型蓄熱器6時碰撞大顆粒42%;第二次經(jīng)爐膛拱旋時被截留20%;第
三次經(jīng)鍋爐筒膽截留10%;第四次熱汽流經(jīng)側(cè)冀通道9時被截留8%;第五次沿
煙管8再次被截留5%。這樣微細(xì)飄塵遭遇蒸汽水分子捕集，沉積在爐內(nèi)自凈，
使熱能吸收停留在爐中，提高熱效率和熱能的利用率。為避免煤炭在還原段燃
燒不充分，產(chǎn)生結(jié)渣，在燃燒室兩側(cè)設(shè)有防結(jié)渣水箱4，防結(jié)渣水箱4內(nèi)的水 通過連通水管32在加熱到80°C時由抽水泵33抽入鍋爐筒膽內(nèi)。二次供風(fēng)機(jī) 31擾動氧化火焰，使其強(qiáng)化燃燒而節(jié)能，更提高爐內(nèi)氣氛。當(dāng)爐內(nèi)排出高溫 的尾氣流，煙道上設(shè)置的節(jié)能水套10吸收熱能產(chǎn)生蒸汽，提供給烘干加熱的 硫副產(chǎn)品利用。
有害物的回收利用方法是S02氣體進(jìn)入降溫催化床28，經(jīng)引風(fēng)機(jī)27吸入吸收反應(yīng)塔的匯風(fēng)室12， 旋轉(zhuǎn)分流致潛水噴射反應(yīng)器ll,再經(jīng)液相還原催化床13催化后，使S02與吸 收介質(zhì)界面擴(kuò)大并提高傳質(zhì)速率達(dá)到80%，再隨氣流分流到篩板20，在充分 接觸分壓作用下，分別經(jīng)中心板17、環(huán)板16迷宮碰撞脫水分離后，潔凈氣體 由煙囪18排空。潛水噴射反應(yīng)器11內(nèi)盛裝有液體；液相還原催化床13下方 裝有液相固體催化劑。因吸收反應(yīng)塔內(nèi)有內(nèi)在氣壓，水回流管15和水回流堰 14起平衡水壓的作用，維持設(shè)備正常運(yùn)行?；旌先芤航?jīng)吸收反應(yīng)塔內(nèi)蝶閥26 流向蒸發(fā)結(jié)晶器19，蒸汽從蒸汽管24進(jìn)入，旋流攪拌器38攪拌，并經(jīng)過抽 真空管21抽排出真空氣。結(jié)晶體經(jīng)閥門流入螺旋輸送機(jī)23，經(jīng)螺旋22輸送 至包裝口 25，蒸汽管內(nèi)的蒸汽對回收品進(jìn)行烘干，以硫酸鎂、硫酸亞鐵、亞 硫酸銨或硫酸氫銨、硫磺等作為硫副產(chǎn)物，入袋包裝后銷售。
為了進(jìn)一步降低脫硫成本，采用廢鐵屑、廢鐵粉(鑄鐵廠廢鐵居多)加水 在催化劑作用下吸收S02生成有廣泛用途的硫酸亞鐵。以FeS04， 7H20為吸收劑， 用煙氣中的S02作原料合成高效無機(jī)高分子絮凝劑一聚合硫酸鐵，從而克服了 石灰法脫硫效率低，副產(chǎn)品無市場等缺點(diǎn)，走出了以廢制鐵，變廢為寶的新路 子。用廢鐵粉作脫硫劑生產(chǎn)水處理劑，則可綜合處理鐵屑渣與尾氣中污染物 S02，變成處理污水的暢銷產(chǎn)品，更具有開發(fā)前景。如用堿性廢液如 NaOH， NH3， Ca(0H)2， Ca0作脫硫劑，在催化劑作用下的吸收反應(yīng)塔內(nèi)與煙氣充分 接觸時，與煙氣中的N0x,S02發(fā)生中和，在脫硫的同時可以處理煙氣中煙塵顆 粒物，脫硫率達(dá)95%。
權(quán)利要求
1、一種循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，包括爐膛及煙道，爐膛內(nèi)有燃燒室，燃燒室內(nèi)有催化床(3)組成階梯式爐排，在爐膛外設(shè)有自動裝料機(jī)(1)、料斗、自動推碳機(jī)(30)和重力除渣機(jī)(29)，在爐膛的上方是鍋爐(7)，鍋爐有煙管(8)，鍋爐兩側(cè)是側(cè)翼通道(9)，其特征是在料斗內(nèi)安裝有等離子體加熱機(jī)(2)，在燃燒室兩側(cè)設(shè)有防結(jié)渣水箱(4)，在催化床(3)四周布置有連通水管(32)與防結(jié)渣水箱(4)連通，在爐膛內(nèi)催化床(3)的上方、爐膛拱旋的下方安裝有蓄熱器(6)，自動推碳機(jī)(30)設(shè)有推桿(5)，推桿(5)與階梯式爐排連接；煙道上設(shè)節(jié)能水套(10)和綜合回收裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，其特征是等 離子體加熱機(jī)(2)是在一瓷管(35)內(nèi)裝有鎢絲(37)，在瓷管外壁粘結(jié)有催 化劑層(36)，在瓷管兩端纏繞有金屬絲(34)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，其特征是連 通水管(32)與鍋爐(7)的進(jìn)水口連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，其特征是在 連通水管(32)上安裝有抽水泵(33)向鍋爐(7)內(nèi)抽水。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，其特征是推 桿(5)是空心管，在空心管的上方管壁上開有蒸汽孔，管內(nèi)裝有自來水。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，其特征是蓄 熱器(6)為Z形蓄熱器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，其特征是在 料斗后安裝有二次供風(fēng)機(jī)(31)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，其特征是綜 合回收裝置是在煙道上安裝自動往復(fù)推拉降溫催化床(28)，降溫催化床(28) 經(jīng)管道連接吸收反應(yīng)塔，吸收反應(yīng)塔的進(jìn)氣口處是匯風(fēng)室(12)，匯風(fēng)室(12) 下方設(shè)有潛水噴射反應(yīng)器(11)和液相還原催化床(13)，匯風(fēng)室(12)上方 依次設(shè)有篩板(20)、水回流管(14)和水回流堰(15)、環(huán)板(16)和中心板(17)，吸收反應(yīng)塔底端通過蝶閥(26)和管道連接蒸發(fā)結(jié)晶器(19)，蒸發(fā)結(jié) 晶器(19)內(nèi)安裝旋流攪拌器(38)，蒸發(fā)結(jié)晶器的上端壁上安裝有抽真空管(21)，蒸發(fā)結(jié)晶器的出口連接回收品輸出管道，蒸發(fā)結(jié)晶器的底端安裝螺旋 輸送機(jī)(23)，螺旋輸送機(jī)的螺旋(22)位于回收品的輸出管道中，從節(jié)能水 套(10)上連接有蒸汽管(24)通入回收品輸出管道的出口處。
全文摘要
循環(huán)蓄熱節(jié)能綜合利用環(huán)保裝置，屬于環(huán)保設(shè)備，尤其是治理三廢的環(huán)保型催化設(shè)備。它包括爐膛及煙道，爐膛內(nèi)有燃燒室，燃燒室內(nèi)有催化床組成階梯式爐排，在爐膛外設(shè)有自動裝料機(jī)、料斗、自動推炭機(jī)和重力除渣機(jī)，在爐膛的上方是鍋爐，鍋爐有煙管，鍋爐兩側(cè)是側(cè)翼通道。其關(guān)鍵技術(shù)是在料斗內(nèi)安裝有等離子體加熱機(jī)，在燃燒室兩側(cè)設(shè)有防結(jié)渣水箱，在催化床四周布置有連通水管與防結(jié)渣水箱連通，在爐膛內(nèi)催化床的上方、爐膛拱旋的下方安裝有蓄熱器，自動推炭機(jī)設(shè)有推桿，推桿與階梯式爐排連接。煙道上設(shè)節(jié)能水套和綜合回收裝置。本發(fā)明裝置充分節(jié)能，控制污染物排放。
文檔編號F23C13/00GK101556037SQ200910059169
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者尹志力, 斌 沈, 誠 沈, 沈中文 申請人:斌 沈