一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐。包括爐體、上蓋、底座、排灰裝置，爐體為圓柱體空腔，爐體的壁面上設(shè)有進(jìn)料口、二次風(fēng)入口、排煙口、儀表裝置、密封裝置，爐體下端呈微錐形，錐度為10～20度，底部以法蘭形式與底座連接；底座設(shè)置有一次風(fēng)入口、燃燒裝置，底座下端連接排灰裝置；爐體頂端設(shè)上蓋裝置。本發(fā)明循環(huán)流化床爐結(jié)構(gòu)簡單，焦渣在爐體內(nèi)以流化狀態(tài)燃燒，同時(shí)加熱熱固載體石英砂至高溫，高溫石英砂隨煙氣排出，經(jīng)旋風(fēng)分離后熱固載體石英砂進(jìn)入熱解析爐，熱能被充分利用后石英砂和熱解析爐反應(yīng)后的焦渣密閉輸送到流化床爐中循環(huán)利用。整個(gè)裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、傳熱效率高、以焦渣廢棄物為原料、節(jié)約能源、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床爐，特別涉及一種以油泥熱解析后殘留的焦渣為燃料、石英砂為熱固載體、熱能回用于熱解析油泥的循環(huán)流化床爐，屬于環(huán)境保護(hù)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]油田在開發(fā)生產(chǎn)過程中，不可避免的產(chǎn)生大量含油污泥，含油污泥對人類和生態(tài)環(huán)境危害很大，已經(jīng)被國家列為危險(xiǎn)固體廢棄物(HW08)，因此如何對含油污泥進(jìn)行合理的處置和利用，對環(huán)境保護(hù)有著重要的意義。
[0003]熱解析處理技術(shù)由于可高效回收石油，近年來受到越來越廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。熱解析技術(shù)的核心為熱解析系統(tǒng)，包括反應(yīng)爐、加熱系統(tǒng)，現(xiàn)有熱解析技術(shù)的缺點(diǎn)如下:
1)含油污泥在反應(yīng)爐熱解析回收油氣，同時(shí)排放廢渣，廢渣中含有未徹底裂解的有機(jī)質(zhì)及半焦，直接外排造成能源浪費(fèi)及二次污染；
2)加熱系統(tǒng)通過燃燒外加煤或天然氣等燃料為反應(yīng)爐提供熱能，能耗較高，成本較
大；
因此，有效利用廢渣中的能源、降低外加燃料、提高處理效率、減少運(yùn)行成本等是熱解析技術(shù)推廣的關(guān)鍵技術(shù)。但目前現(xiàn)有的設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)充分利用熱解析廢渣中的有效能源，以熱固載體為傳熱介質(zhì)，直接接觸熱解析徹底處理油泥的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，結(jié)構(gòu)簡單，以焦渣為燃料、石英砂為熱固載體，充分利用了熱解析廢渣中的有機(jī)能源，石英砂在流化狀態(tài)下被直接加熱，傳熱效率高，間接降低能耗，實(shí)現(xiàn)含油污泥的徹底處理處置及資源的充分利用，解決資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題，并使油泥中的原油得到了高效的回收。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案:一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，包括爐體、上蓋、底座、排灰裝置，爐體為圓柱體空腔，爐體的壁面上設(shè)有進(jìn)料口、二次風(fēng)入口、排煙口、儀表裝置、密封裝置，爐體下端呈微錐形，錐度為10?20度，底部以法蘭形式與底座連接；底座設(shè)置有一次風(fēng)入口、燃燒裝置，底座下端連接排灰裝置；爐體頂端設(shè)上蓋裝置。
[0006]所述二次風(fēng)入口位于爐體的密相區(qū)和稀相區(qū)交匯處，同一水平面均布2?4個(gè)二次風(fēng)入口。
[0007]所述爐殼內(nèi)設(shè)置有保溫層。
[0008]所述進(jìn)料口安裝有氣動(dòng)U型閥，再與外接的熱解析爐排料裝置相連。
[0009]所述爐體底部設(shè)置有布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置采用帶帽沿的側(cè)孔式風(fēng)帽布風(fēng)。
[0010]所述爐體上安裝有防爆裝置，防爆裝置由接口與爐體相連、防爆墊片在接口法蘭和防爆法蘭之間，法蘭由高強(qiáng)螺栓組固定。[0011]所述儀表裝置包括溫度測量儀和壓力測量儀，分別位于底座和爐體不同的高度上。
[0012]所述上蓋是壓蓋一、壓蓋二分別壓蓋石英玻璃，再通過高強(qiáng)螺栓固定在上蓋板和預(yù)埋板上。
[0013]所述底座由底座法蘭、底座殼體、燃燒裝置和保溫層組成，底座法蘭與底座殼體固定連接，底座法蘭和底座殼體內(nèi)壁面設(shè)置有保溫層，燃燒裝置由燃燒器與燃燒器接口組成，底座殼體上開設(shè)有燃燒器接口和一次風(fēng)入口，燃燒器接口與燃燒器相連接。
[0014]所述排灰裝置是由排灰管道、中間儲(chǔ)灰罐和上下兩個(gè)高溫閘閥組成的密閉裝置，排灰管道與爐體連通，中間儲(chǔ)灰罐安裝在上下兩個(gè)高溫閘閥之間。
[0015]本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，適用于含油污泥熱解析回收系統(tǒng)，爐體材質(zhì)為Q245R，耐高溫性強(qiáng)，一次風(fēng)入口安裝在底座上，為燃燒提供充足的空氣，使焦渣和熱固載體在密相區(qū)在流化狀態(tài)下充分燃燒和傳熱；二次風(fēng)位于爐體的密相區(qū)和稀相區(qū)交匯處，二次風(fēng)的作用是補(bǔ)充空氣使燃料更充分燃燒，同時(shí)可以有效輸送熱固載體。所述進(jìn)料口與熱解析爐排料裝置相連，采用密封螺旋輸送，防止空氣進(jìn)入熱解析爐。所述布風(fēng)裝置是保證一次風(fēng)對物料的均勻吹浮，實(shí)現(xiàn)空氣與物料的充分接觸，使物料在流化狀態(tài)下充分燃燒，熱固載體充分吸熱。所述排煙裝置是高溫?zé)煔夂突厥盏母邷厥⑸暗某隹?，同時(shí)采用了保溫裝置。所述防爆裝置是循環(huán)流化床爐的安全裝置，當(dāng)爐內(nèi)高出安全值時(shí)防爆墊片會(huì)破裂使?fàn)t內(nèi)的正壓釋放，防止有爆炸現(xiàn)象。所述儀表可隨時(shí)觀察爐內(nèi)溫度及壓力變化。所述上蓋方便觀察爐內(nèi)的燃燒情況。所述排灰裝置卸灰時(shí)，上面閘閥開啟下面閘閥關(guān)閉，灰渣進(jìn)入儲(chǔ)灰罐，灰滿后關(guān)閉上面閘閥開啟下面閘閥，將儲(chǔ)灰罐渣排放。所述密封裝置采用的是陶瓷纖維棉。爐體上設(shè)置人孔，主要用于設(shè)備的維修、檢查，法蘭端面采用陶瓷纖維密封。
[0016]使用本發(fā)明設(shè)備后的處理效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，處理能力具有顯著的提高:
1.循環(huán)流化床爐為熱解析爐提供熱量，可替代傳統(tǒng)工藝中的加熱系統(tǒng)；
2.以焦渣為燃料，充分利用熱解析后殘?jiān)械脑统煞?，回收資源，實(shí)現(xiàn)油泥徹底處
理；
3.以石英砂為熱固載體，石英砂是導(dǎo)熱性較好的固體，高溫石英砂與含油污泥直接接觸熱解析，傳熱效率高，石英砂可循環(huán)利用。
[0017]4.循環(huán)流化床爐的加入，實(shí)現(xiàn)了油泥熱解析能耗自給自足，將上一周期產(chǎn)生的焦渣作為本周期熱源，通過循環(huán)流化床爐燃燒將熱能提供給熱解析系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是防爆裝置局部放大圖；
圖3是上蓋局部放大圖；
圖中1-爐體，2-上蓋，3-底座，4-排灰裝置；1-1 二次風(fēng)入口，1-2進(jìn)料口，1-3布風(fēng)裝置，1-4密封裝置，1-5人孔，1-6儀表裝置，1-7保溫層，1-8排煙裝置，1-9防爆裝置，1-9-1防爆法蘭，1-9-2防爆墊片，1-9-3防爆管，1-10爐殼；2-1石英玻璃，2-2壓蓋一，2-3壓蓋二，2-4上蓋板，2-5預(yù)埋板；3-1底座法蘭，3-2底座殼體，3-3 一次風(fēng)入口，3-4燃燒裝置；4-1儲(chǔ)灰罐，4-2高溫截止閥，4-3排灰管道?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但不限于具體實(shí)施例:
實(shí)施例1
如圖1所示，一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床鍋爐由爐體1、上蓋2、底座3和排灰裝置4構(gòu)成，爐體呈圓柱形，爐體下端呈微錐形，錐度為10?20度，爐腔截面熱負(fù)荷為3?4MW/m2，燃燒溫度為800?900°C，煙氣停留時(shí)間為1.5?2s，爐體底部以法蘭形式與底座連接；底座設(shè)置有一次風(fēng)入口，底座下端連接排灰裝置；爐體頂端設(shè)上蓋。
[0020]所述爐體的爐殼1-10材質(zhì)為Q245R，耐高溫性強(qiáng)，爐體內(nèi)腔為反應(yīng)區(qū),爐體內(nèi)壁面與爐殼1-10之間設(shè)置有保溫層1-7，保溫層1-7采用耐火混凝土澆筑，其中耐火水泥20%，低鋁礬土 80%。爐體上設(shè)有進(jìn)料口 1-2、二次風(fēng)入口 1-1、排煙裝置1-8、人孔1-5、儀表裝置1-6、密封裝置1-4、防爆裝置1-9等。二次風(fēng)入口 1-1安裝在爐體的密相區(qū)和稀相區(qū)的交匯處，均勻設(shè)三個(gè)二次風(fēng)入口，二次風(fēng)可使燃料進(jìn)一步充分燃燒，且對熱固載體的起輸送作用(煙氣的流速大于熱固載體的沉降速度6?8m/s)。所述進(jìn)料口 1-2與熱解析爐排料裝置相連，采用氣動(dòng)U型閥輸送，防止空氣進(jìn)入熱解析爐。所述爐體底部與底座之間設(shè)置有布風(fēng)裝置1-3，采用帶風(fēng)帽的側(cè)孔式風(fēng)帽布風(fēng)，保證一次風(fēng)對物料的均勻吹浮，實(shí)現(xiàn)空氣與物料、物料與熱固載體的充分接觸，使得燃料充分燃燒、熱固載體充分吸熱。所述密封裝置1-4采用的是陶瓷纖維棉，應(yīng)用于爐體與底座法蘭的連接處及上蓋壓蓋與石英玻璃連接處。所述排煙裝置1-8是高溫?zé)煔夂突厥盏母邷厥⑸暗某隹?。所述防爆裝置1-9如圖2所示是由接口、防爆墊片、防爆法蘭組成，防爆裝置由接口與爐體相連、防爆墊片在接口法蘭和防爆法蘭之間，法蘭由高強(qiáng)螺栓組固定，防爆裝置是循環(huán)流化床爐的安全裝置，當(dāng)爐內(nèi)壓強(qiáng)高出安全值時(shí)防爆墊片會(huì)破裂使?fàn)t內(nèi)的正壓釋放，防止有爆炸現(xiàn)象。
[0021]爐體頂端安設(shè)的上蓋結(jié)構(gòu)如圖3所示，上蓋2是由上蓋板2-1、石英玻璃2-2、壓蓋一 2-3、壓蓋二 2-4，預(yù)埋板2-5，壓蓋一、壓蓋二分別壓蓋石英玻璃，再通過高強(qiáng)螺栓固定在上蓋板和預(yù)埋板上，方便維修及觀察爐內(nèi)的燃燒情況。
[0022]所述底座3是由底座法蘭3-1，底座殼體3-2、一次風(fēng)入口 3-3、燃燒裝置3-4、儀表1-6組成。底座法蘭3-1與底座殼體固定連接，底座法蘭3-1和底座殼體內(nèi)壁面設(shè)置有保溫層，底座殼體上開設(shè)有燃燒裝置3-4接口和一次風(fēng)入口 3-3，燃燒裝置接口與燃燒裝置相連接，燃燒裝置用于啟爐，一次風(fēng)入口 3-3為循環(huán)流化床爐提供燃燒空氣，使焦渣和熱固載體在密相區(qū)在流化狀態(tài)下充分燃燒和傳熱，溫度計(jì)測量燃燒溫度和一次風(fēng)溫度。
[0023]所述排灰裝置4是由中間儲(chǔ)灰罐4-1、排灰管道4-3、上下兩個(gè)高溫閘閥4_2組成的密閉裝置，排灰管道與爐體連通，中間儲(chǔ)灰罐安裝在上下兩個(gè)高溫閘閥之間。卸灰時(shí)，上面閘閥開啟下面閘閥關(guān)閉，灰渣進(jìn)入儲(chǔ)灰罐，灰滿后關(guān)閉上面閘閥開啟下面閘閥，將儲(chǔ)灰罐渣排放。
[0024]所述儀表裝置1-6包括溫度測量儀表和壓力測量儀表，分別位于底座和爐體不同的高度上，可隨時(shí)觀察爐內(nèi)溫度及壓力變化。
[0025]本發(fā)明一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐投入含油污泥熱解析系統(tǒng)中使用時(shí)，將油泥熱解析后的焦渣，通過密封的給料裝置1-2輸送到循環(huán)流化床爐中，一次風(fēng)入口 3-3通入一次風(fēng)使其在密相區(qū)充分燃燒，殘余的可燃物料在到達(dá)稀相區(qū)時(shí)，與二次風(fēng)入口 1-1通入的二次風(fēng)接觸，并再一次充分燃燒，石英砂與燃料流化混合并加熱到800°C?900°C，隨高溫?zé)煔馀懦?，?jīng)旋風(fēng)分離器分離后進(jìn)入熱解析爐為含油污泥的熱解析提供熱能，熱解析反應(yīng)溫度為400?500°C，熱解析后的焦渣及石英砂通過密封給料裝置1-2輸送到循環(huán)流化床爐I中進(jìn)行下一次的循環(huán)利用。
【權(quán)利要求】
1.一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:包括爐體、上蓋、底座、排灰裝置，爐體為圓柱體空腔，爐體的壁面上設(shè)有進(jìn)料口、二次風(fēng)入口、排煙口、儀表裝置、密封裝置，爐體下端呈微錐形，錐度為10?20度，底部以法蘭形式與底座連接；底座設(shè)置有一次風(fēng)入口、燃燒裝置，底座下端連接排灰裝置；爐體頂端設(shè)上蓋裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:所述二次風(fēng)入口位于爐體的密相區(qū)和稀相區(qū)交匯處，同一水平面均布2?4個(gè)二次風(fēng)入口。
3.如權(quán)利要求1所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:所述爐殼內(nèi)設(shè)置有保溫層。
4.如權(quán)利要求1所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:所述進(jìn)料口安裝有氣動(dòng)U型閥，再與外接的熱解析爐排料裝置相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:所述爐體底部設(shè)置有布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置采用帶帽沿的側(cè)孔式風(fēng)帽布風(fēng)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:所述爐體上安裝有防爆裝置，防爆裝置由接口與爐體相連、防爆墊片在接口法蘭和防爆法蘭之間，法蘭由高強(qiáng)螺栓組固定。
7.如權(quán)利要求1一 6任一所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:儀表裝置包括溫度測量儀和壓力測量儀，分別位于底座和爐體不同的高度上。
8.如權(quán)利要求1一 6任一所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:所述上蓋是壓蓋一、壓蓋二分別壓蓋石英玻璃，再通過高強(qiáng)螺栓固定在上蓋板和預(yù)埋板上。
9.如權(quán)利要求1一 6任一所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:所述底座由底座法蘭、底座殼體、燃燒裝置和保溫層組成，底座法蘭與底座殼體固定連接，底座法蘭和底座殼體內(nèi)壁面設(shè)置有保溫層，燃燒裝置由燃燒器與燃燒器接口組成，底座殼體上開設(shè)有燃燒器接口和一次風(fēng)入口，燃燒器接口與燃燒器相連接。
10.如權(quán)利要求1一 6任一所述的一種以焦渣為燃料的熱固載體循環(huán)流化床爐，其特征在于:所述排灰裝置是由排灰管道、中間儲(chǔ)灰罐和上下兩個(gè)高溫閘閥組成的密閉裝置，排灰管道與爐體連通，中間儲(chǔ)灰罐安裝在上下兩個(gè)高溫閘閥之間。
【文檔編號】F23C10/18GK103528050SQ201310519043
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】鄒欣洺, 曲濤, 徐守宇, 王宏宇 申請人:大連環(huán)資科技有限公司