本發(fā)明涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種用于鍋爐的螺旋排渣裝置與排渣方法。
背景技術(shù):
一般地,鍋爐排出的廢渣溫度較高。在采用螺旋排渣機(jī)對鍋爐進(jìn)行排渣時,對螺旋排渣機(jī)的螺旋軸和殼體的耐高溫要求較高,螺旋排渣機(jī)的加工難度較大,加工成本較高。另外,若鍋爐排出的熱渣溫度過高而使殼體尤其是螺旋軸溫度過高時,容易造成螺旋排渣機(jī)的卡殼現(xiàn)象,不利于廢渣的排出。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請是基于發(fā)明人對以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識作出的:
為了避免螺旋排渣機(jī)在高溫下工作出現(xiàn)的問題,相關(guān)技術(shù)中一般通過在螺旋排渣機(jī)的裝載爐膛底部向螺旋軸內(nèi)芯通冷卻水以冷卻螺旋軸,該方法雖可降低螺旋軸等內(nèi)部件的溫度,不會出現(xiàn)卡殼的現(xiàn)象,但該方式只能對螺旋軸周圍的熱渣冷卻,不能冷卻距螺旋軸較遠(yuǎn)的熱渣,同時由于螺旋軸外表面受限,熱渣處理量和冷卻深度較小,導(dǎo)致其排焦出力較小;另一些方法是采用在螺旋排渣機(jī)前面安裝一個冷渣器,利用冷渣器將熱渣冷卻成冷渣后再利用螺旋排渣機(jī)排渣,該方法雖可降低螺旋排渣機(jī)的工作溫度,但螺旋排渣機(jī)上沒有安裝冷卻裝置,當(dāng)冷渣器冷渣效果不好時,難以避免螺旋排渣機(jī)在較高的溫度下工作出現(xiàn)的問題。
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明提出一種用于鍋爐的螺旋排渣裝置,可降低進(jìn)入螺旋排渣機(jī)的廢渣的溫度,有效地改善螺旋排渣機(jī)的工作溫度。
本發(fā)明還提出一種用于鍋爐的螺旋排渣方法。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐的螺旋排渣裝置,包括:用于對廢渣進(jìn)行冷卻的冷渣器,所述冷渣器設(shè)有入口和出口,所述入口與所述排渣口相連;螺旋排渣機(jī),所述螺旋排渣機(jī)包括殼體、螺旋軸和用于對所述殼體內(nèi)的廢渣進(jìn)行冷卻的冷卻流路,所述殼體上設(shè)有進(jìn)料口和出料口,所述進(jìn)料口與所述出口相連,所述冷卻流路具有冷卻水入口和冷卻水出口,所述螺旋軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)在所述殼體內(nèi)以朝向所述出料口輸送所述廢渣。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐的螺旋排渣裝置,一方面通過在螺旋排渣機(jī)的進(jìn)料口和鍋爐的排渣口之間設(shè)置冷渣器以對廢渣進(jìn)行初步冷卻,從而降低進(jìn)入螺旋排渣機(jī)的廢渣的溫度,有效地改善螺旋排渣機(jī)的工作溫度,避免了因進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)的廢渣的溫度過高,而要求螺旋排渣機(jī)的螺旋軸和殼體的材質(zhì)具有較好的耐高溫性,同時可降低螺旋排渣機(jī)的加工難度和加工成本,避免了螺旋排渣機(jī)產(chǎn)生卡殼的現(xiàn)象;另一方面在螺旋排渣機(jī)內(nèi)設(shè)置冷卻流路以對廢渣二次冷卻,不但可進(jìn)一步降低廢渣的溫度,而且當(dāng)冷渣器出現(xiàn)故障而不能對廢渣進(jìn)行初步冷卻或?qū)U渣的初步冷卻效果不佳時,還有利于保證螺旋排渣機(jī)工作的可靠性,在一定程度上避免螺旋排渣機(jī)在較高的溫度下工作出現(xiàn)的卡殼等問題。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述冷卻流路包括位于所述殼體的側(cè)壁內(nèi)的第一子流路。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述冷渣器包括具有盛放空間的外殼和用于流動冷卻液的流動空間,所述流動空間位于所述盛放空間外側(cè)以對所述盛放空間的廢渣進(jìn)行冷卻,所述流動空間具有進(jìn)液口和出氣口。
進(jìn)一步地,所述盛放空間設(shè)有冷卻風(fēng)進(jìn)口和冷卻風(fēng)出口,從所述冷卻風(fēng)口排入所述盛放空間的冷卻風(fēng)與所述盛放空間內(nèi)的廢渣換熱后從所述冷卻風(fēng)出口排出。
進(jìn)一步地,所述進(jìn)液口與所述冷卻水出口連通。
進(jìn)一步地,排渣裝置還包括處理裝置,所述處理裝置設(shè)有氣體進(jìn)口、氣體出口、液體進(jìn)口和液體出口,所述氣體進(jìn)口與所述冷卻風(fēng)出口連通,所述氣體出口與所述冷卻風(fēng)進(jìn)口連通,所述液體進(jìn)口與所述冷卻水出口連通,所述液體出口與所述進(jìn)液口連通,從所述氣體進(jìn)口排入的冷卻風(fēng)與從所述液體進(jìn)口排入的液體進(jìn)行換熱。
具體地,所述出氣口適于與鍋爐的氣化劑進(jìn)氣管連通。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐的螺旋排渣方法,上述螺旋排渣裝置可采用所述螺旋排渣方法進(jìn)行排渣,所述螺旋排渣方法包括如下步驟:將從鍋爐排出的廢渣首先排入到冷渣器內(nèi)進(jìn)行第一次冷卻;將經(jīng)過第一次冷卻的廢渣排入到螺旋排渣機(jī)內(nèi),所述螺旋排渣機(jī)包括螺旋軸和冷卻流路,在所述螺旋軸的推動下所述廢渣朝向所述螺旋排渣機(jī)的出料口移動且被所述冷卻流路冷卻。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐的螺旋排渣方法,有利于提高對廢渣的冷卻效率。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,還包括如下步驟:采用處理裝置對從所述冷渣器排出的冷卻介質(zhì)和從所述冷卻流路排出的冷卻介質(zhì)進(jìn)行換熱。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,還包括如下步驟:采集從所述冷渣器排出的蒸汽的熱量,并將回收的熱量排向所述鍋爐以作為氣化反應(yīng)的能量。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的螺旋排渣裝置的示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明另一些實施例的螺旋排渣裝置的示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明再一些實施例的螺旋排渣裝置的示意圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的冷渣器的示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的螺旋排渣機(jī)的示意圖。
附圖標(biāo)記:
鍋爐1000;
螺旋排渣裝置100;冷渣器1;入口11;出口12;盛放空間13;冷卻風(fēng)進(jìn)口131;冷卻風(fēng)出口132;流動空間14;進(jìn)液口141;出氣口142;螺旋排渣機(jī)2;殼體21;進(jìn)料口211;出料口212;螺旋軸22;冷卻水入口231;冷卻水出口232;第一子流路233;處理裝置3;氣體進(jìn)口31;氣體出口32;液體進(jìn)口33;液體出口34;冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4;返料器5;
排渣口200;氣化劑進(jìn)氣管300。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接或彼此可通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面參考圖1-圖5描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐1000的螺旋排渣裝置100,螺旋排渣裝置100可用于鍋爐1000例如氣化爐內(nèi)廢渣的排出。具體地,鍋爐1000設(shè)有排渣口200和氣化劑進(jìn)氣管300,鍋爐1000內(nèi)的廢渣可通過排渣口200從鍋爐1000內(nèi)排出,氣化劑例如氣化空氣可從氣化劑進(jìn)氣管300進(jìn)入到鍋爐1000內(nèi)。
如圖1-圖3所示,根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐1000的螺旋排渣裝置100,可以包括用于對廢渣進(jìn)行冷卻的冷渣器1和螺旋排渣機(jī)2。
具體地,冷渣器1設(shè)有入口11和出口12,入口11與排渣口200相連,由此,鍋爐1000內(nèi)的廢渣可通過排渣口200排出后,經(jīng)過入口11排入冷渣器1內(nèi),以便于冷渣器1對進(jìn)入冷渣器1內(nèi)的廢渣進(jìn)行初步冷卻。
具體地,如圖1-圖3和圖5所示,螺旋排渣機(jī)2例如夾套水冷式排渣機(jī),可以包括殼體21、螺旋軸22和用于對殼體21內(nèi)的廢渣進(jìn)行冷卻的冷卻流路,殼體21上設(shè)有進(jìn)料口211和出料口212,進(jìn)料口211與出口12相連例如進(jìn)料口211與出口12通過連接管焊接連接,冷卻流路具有冷卻水入口231和冷卻水出口232,螺旋軸22可轉(zhuǎn)動地設(shè)在殼體21內(nèi)以朝向出料口212輸送廢渣。可選地,冷卻水入口231可與冷卻液管路例如水管連通。
具體而言,經(jīng)過冷渣器1初步冷卻的廢渣可從出口12排出,并經(jīng)過進(jìn)料口211進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)2的殼體21內(nèi),殼體21內(nèi)的廢渣在螺旋軸22的作用下不斷地朝向出料口212的方向移動,與此同時從冷卻水入口231進(jìn)入到冷卻流路中的冷卻液例如冷卻水與殼體21內(nèi)的廢渣換熱以實現(xiàn)對廢渣的二次冷卻,從而進(jìn)一步降低廢渣的溫度,隨后廢渣從出料口212排出,冷卻流路中換熱后的冷卻水可從冷卻水出口232排出。
由此,一方面通過在螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)料口211和鍋爐1000的排渣口200之間設(shè)置冷渣器1以對廢渣進(jìn)行初步冷卻,從而降低進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2內(nèi)的廢渣的溫度,有效地改善螺旋排渣機(jī)2的工作溫度,避免了因進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)2內(nèi)的廢渣的溫度過高而要求螺旋排渣機(jī)2的螺旋軸22和殼體21的材質(zhì)具有較好的耐高溫性,同時可降低螺旋排渣機(jī)2的加工難度和加工成本,避免了螺旋排渣機(jī)2產(chǎn)生卡殼的現(xiàn)象,另外還避免了相關(guān)技術(shù)中因?qū)U渣的冷卻深度小而導(dǎo)致的對廢渣的冷卻效果差以及廢渣處理量小的問題;另一方面在螺旋排渣機(jī)2內(nèi)設(shè)置冷卻流路以對廢渣進(jìn)行二次冷卻,不但可進(jìn)一步降低廢渣的溫度,而且當(dāng)冷渣器1出現(xiàn)故障而不能對廢渣進(jìn)行初步冷卻或?qū)U渣的初步冷卻效果不佳時,還有利于保證螺旋排渣機(jī)2工作的可靠性,在一定程度上避免螺旋排渣機(jī)2在較高的溫度下工作出現(xiàn)的卡殼等問題。
可選地,螺旋排渣機(jī)2的出料口212可與廢渣外運設(shè)備對應(yīng),從出料口212排出的廢渣可直接排入廢渣外運設(shè)備中,以便于廢渣外運設(shè)備運輸廢渣。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐1000的螺旋排渣裝置100,一方面通過在螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)料口211和鍋爐1000的排渣口200之間設(shè)置冷渣器1以對廢渣進(jìn)行初步冷卻,從而降低進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2的廢渣的溫度,有效地改善螺旋排渣機(jī)2的工作溫度,避免了因進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)2的廢渣的溫度過高,而要求螺旋排渣機(jī)2的螺旋軸22和殼體21的材質(zhì)具有較好的耐高溫性,同時可降低螺旋排渣機(jī)2的加工難度和加工成本,避免了螺旋排渣機(jī)2產(chǎn)生卡殼的現(xiàn)象,有利于提高螺旋排渣機(jī)2的排渣量;另一方面在螺旋排渣機(jī)2內(nèi)設(shè)置冷卻流路以對廢渣二次冷卻,不但可進(jìn)一步降低廢渣的溫度,而且當(dāng)冷渣器1出現(xiàn)故障而不能對廢渣進(jìn)行初步冷卻或?qū)U渣的初步冷卻效果不佳時,還有利于保證螺旋排渣機(jī)2工作的可靠性,在一定程度上避免螺旋排渣機(jī)2在較高的溫度下工作出現(xiàn)的卡殼等問題。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,如圖1-圖3和圖5所示,冷卻流路包括位于殼體21的側(cè)壁內(nèi)的第一子流路233。由此,殼體21內(nèi)的廢渣在螺旋軸22的作用下不斷地朝向出料口212的方向移動的過程中可與第一子流路233內(nèi)的冷卻液例如冷卻水進(jìn)行換熱,以冷卻殼體21內(nèi)的廢渣。
具體地,冷卻流路包括位于螺旋軸22的軸體內(nèi)的第二子流路(圖未示出)。由此,第二子流路的設(shè)置不但有利于對廢渣的二次冷卻,同時還可以起到冷卻螺旋軸22的作用,避免因螺旋軸22的溫度過高而造成的卡殼等現(xiàn)象。
在本發(fā)明的一些實施例中,如圖1-圖4所示,冷渣器1包括具有盛放空間13的外殼和用于流動冷卻液的流動空間14,流動空間14位于盛放空間13外側(cè)以對盛放空間13的廢渣進(jìn)行冷卻,流動空間14具有進(jìn)液口141和出氣口142。由此,從排渣口200排出的廢渣可經(jīng)過入口11進(jìn)入到冷渣器1的盛放空間13內(nèi),與此同時,冷卻液例如水可從進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi),流動空間14內(nèi)的冷卻液與盛放空間13的廢渣可進(jìn)行換熱以對廢渣進(jìn)行初步冷卻,隨后,廢渣可從出口12排出冷渣器1,換熱后的冷卻液汽化成氣體并從出氣口142排出流動空間14。
當(dāng)然,本發(fā)明不限于此,在其它實施例中,流動空間14還可以位于盛放空間13內(nèi),盛放空間13內(nèi)的廢渣可與流動空間14的外側(cè)壁接觸以實現(xiàn)流動空間14內(nèi)的冷卻液與廢渣之間的換熱。
具體地,如圖2-圖4所示,外殼的外周壁上纏繞有冷水管以限定出流動空間14,從而有利于增大流動空間14與外殼之間的接觸面積,以提高流動空間14內(nèi)的冷卻液與盛放空間13內(nèi)的廢渣的換熱效果。
可選地,如圖3所示,盛放空間13設(shè)有冷卻風(fēng)進(jìn)口131和冷卻風(fēng)出口132,從冷卻風(fēng)進(jìn)口131排入盛放空間13的冷卻風(fēng)與盛放空間13內(nèi)的廢渣換熱后從冷卻風(fēng)出口132排出。具體而言,從排渣口200排出的廢渣可經(jīng)過入口11進(jìn)入到冷渣器1的盛放空間13內(nèi),與此同時,冷卻風(fēng)從冷卻風(fēng)進(jìn)口131進(jìn)入盛放空間13內(nèi)以起到流化風(fēng)的作用,廢渣在冷卻風(fēng)的作用下呈流化狀態(tài)并與冷卻風(fēng)和從進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi)的冷卻液例如水進(jìn)行換熱,換熱后的廢渣可從出口12排出冷渣器1,換熱后的冷卻液汽化成氣體并從出氣口142排出流動空間14,換熱后的冷卻風(fēng)從冷卻風(fēng)出口132排出。由此,通過盛放空間13內(nèi)的冷卻風(fēng)和流動空間14內(nèi)的冷卻液同時冷卻盛放空間13內(nèi)的廢渣,可有效地提高對廢渣的冷卻效率??梢岳斫獾氖?,盛放空間13內(nèi)的冷卻風(fēng)有利于提高流動空間14內(nèi)的冷卻液與盛放空間13的廢渣之間的換熱效果。
可選地,排入盛放空間13內(nèi)的冷卻風(fēng)可以為氮氣。
具體地,如圖2-圖3所示,進(jìn)液口141與冷卻水出口232連通,由此,冷卻流路中與殼體21內(nèi)的廢渣換熱后的冷卻水可從冷卻水出口232排出,并經(jīng)過進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi)以對盛放空間13內(nèi)的廢渣進(jìn)行初步冷卻,從而實現(xiàn)冷卻水的多重利用。
進(jìn)一步地,為了避免因從冷卻水出口232流出的換熱后的冷卻水的溫度過高而導(dǎo)致的換熱后的冷卻水經(jīng)過進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14對廢渣的冷卻效果不佳,可使得一部分新鮮的低溫冷卻水與換熱后的冷卻水一起經(jīng)過進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi),從而保證進(jìn)入到流動空間14內(nèi)的冷卻水對廢渣的冷卻效果。
具體地,如圖3所示,用于鍋爐1000的螺旋排渣裝置100還包括處理裝置3,處理裝置3設(shè)有氣體進(jìn)口31、氣體出口32、液體進(jìn)口33和液體出口34,氣體進(jìn)口31與冷卻風(fēng)出口132連通,氣體出口32與冷卻風(fēng)進(jìn)口131連通,液體進(jìn)口33與冷卻水出口232連通,液體出口34與進(jìn)液口141連通,從氣體進(jìn)口31排入的冷卻風(fēng)與從液體進(jìn)口33排入的液體進(jìn)行換熱。由此,從冷卻風(fēng)出口132排出的冷卻風(fēng)可經(jīng)過氣體進(jìn)口31進(jìn)入到處理裝置3內(nèi),從冷卻水出口232排出的換熱后的冷卻液例如冷卻水可經(jīng)過液體進(jìn)口33進(jìn)入到處理裝置3內(nèi),且進(jìn)入到處理裝置3內(nèi)的冷卻水可與冷卻風(fēng)進(jìn)行換熱,換熱后的冷卻風(fēng)可經(jīng)過氣體出口32排出,并經(jīng)過冷卻風(fēng)進(jìn)口131進(jìn)入到盛放空間13內(nèi),從而形成冷卻風(fēng)循環(huán),換熱后的冷卻水可經(jīng)過液體出口34排出,并經(jīng)過進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi),從而實現(xiàn)冷卻水的多重利用。
可以理解的是,從冷卻水出口232排出的換熱后的冷卻水可與一部分新鮮的低溫冷卻水一起經(jīng)過液體進(jìn)口33進(jìn)入到處理裝置3內(nèi),以確保進(jìn)入到處理裝置3內(nèi)的冷卻水與冷卻風(fēng)之間的可靠換熱。
從液體出口34排出的冷卻水可與一部分新鮮的冷卻水一起經(jīng)過進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi),以確保進(jìn)入到流動空間14內(nèi)的冷卻水對廢渣的冷卻效果。
可選地,如圖3所示,冷渣器1被構(gòu)造成使得廢渣的流動方向與冷卻風(fēng)的流動方向相反。由此,有利于提高廢渣與冷卻風(fēng)之間的換熱效果,以實現(xiàn)冷卻風(fēng)對廢渣的可靠冷卻。
在本發(fā)明的一些實施例中,如圖1-圖3所示,出氣口142適于與鍋爐1000的氣化劑進(jìn)氣管300連通。由此,通過進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi)的冷卻液例如冷卻水在與廢渣換熱后,可氣化成蒸汽,并從出氣口142排出流動空間14,隨后與氣化劑例如氣化空氣一起經(jīng)過氣化劑進(jìn)氣管300排入到鍋爐1000內(nèi),從而可使得廢渣的熱量以蒸汽顯熱的方式參與到鍋爐1000內(nèi)的氣化反應(yīng)中,以實現(xiàn)熱量的回收,實現(xiàn)了節(jié)能減排,從而提高鍋爐1000的熱效率。
進(jìn)一步地,螺旋排渣裝置100還包括冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4,冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4設(shè)在出氣口142和氣化劑進(jìn)氣管300之間以用于回收從出氣口142排出的蒸汽的熱量,冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4回收的從出氣口142排出的蒸汽的熱量可用于鍋爐1000內(nèi)的氣化反應(yīng)。由此,簡單可靠。
具體地,螺旋排渣裝置100還包括返料器5,返料器5設(shè)在鍋爐1000的排渣口200和冷渣器1的入口11之間,返料器5可將排渣口200排出的廢渣穩(wěn)定的送入冷渣器1內(nèi)。
下面參考圖1-圖3對本發(fā)明一些具體實施例的螺旋排渣裝置100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例1
如圖1所示,本實施例中的用于鍋爐1000的螺旋排渣裝置100包括用于對廢渣進(jìn)行冷卻的冷渣器1、螺旋排渣機(jī)2和冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4。
具體地,冷渣器1設(shè)有入口11和出口12,入口11與排渣口200相連,由此,鍋爐1000內(nèi)的廢渣可通過排渣口200排出后,經(jīng)過入口11排入冷渣器1內(nèi),以便于冷渣器1對進(jìn)入冷渣器1內(nèi)的廢渣進(jìn)行初步冷卻。
具體地,如圖1和圖5所示,螺旋排渣機(jī)2包括殼體21、螺旋軸22和用于對殼體21內(nèi)的廢渣進(jìn)行冷卻的冷卻流路,冷卻流路包括位于殼體21的側(cè)壁內(nèi)的第一子流路233。殼體21上設(shè)有進(jìn)料口211和出料口212,進(jìn)料口211與出口12相連,第一子流路233具有冷卻水入口231和冷卻水出口232,螺旋軸22可轉(zhuǎn)動地設(shè)在殼體21內(nèi)以朝向出料口212輸送廢渣。
如圖1所示,冷渣器1包括具有盛放空間13的外殼和用于流動冷卻液的流動空間14,流動空間14位于盛放空間13外側(cè)以對盛放空間13的廢渣進(jìn)行冷卻,流動空間14具有進(jìn)液口141和出氣口142。具體地,如圖4所示,外殼的外周壁上纏繞有冷水管以限定出流動空間14,從而有利于增大流動空間14與外殼之間的接觸面積,以提高流動空間14內(nèi)的冷卻液與盛放空間13內(nèi)的廢渣的換熱效果。
如圖1所示,出氣口142適于與鍋爐1000的氣化劑進(jìn)氣管300連通。進(jìn)一步地,冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4設(shè)在出氣口142和氣化劑進(jìn)氣管300之間以用于回收從出氣口142排出的蒸汽的熱量,冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4回收的從出氣口142排出的蒸汽的熱量可用于鍋爐1000內(nèi)的氣化反應(yīng)。
具體而言,從排渣口200排出的廢渣可經(jīng)過入口11進(jìn)入到冷渣器1的盛放空間13內(nèi),與此同時,冷卻液例如水可從進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi),流動空間14內(nèi)的冷卻液與盛放空間13的廢渣可進(jìn)行換熱以對廢渣進(jìn)行初步冷卻,隨后,廢渣可從出口12排出冷渣器1,換熱后的冷卻液汽化成氣體并從出氣口142排出流動空間14以排入冷卻介質(zhì)處理設(shè)置,冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4回收氣體中的熱量,并將熱量重新用到用于鍋爐1000內(nèi)的氣化反應(yīng)。從出口12排出的廢渣經(jīng)過進(jìn)料口211進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)2的殼體21內(nèi),殼體21內(nèi)的廢渣在螺旋軸22的作用下不斷地朝向出料口212的方向移動,與此同時從冷卻水入口231進(jìn)入到冷卻流路中的冷卻水與殼體21內(nèi)的廢渣換熱以實現(xiàn)對廢渣的二次冷卻,從而進(jìn)一步降低廢渣的溫度,隨后廢渣從出料口212排出,冷卻流路中換熱后的冷卻水可從冷卻水出口232排出。
實施例2
如圖2所示,本實施例中的用于鍋爐1000的螺旋排渣裝置100包括用于對廢渣進(jìn)行冷卻的冷渣器1和螺旋排渣機(jī)2。
具體地,冷渣器1設(shè)有入口11和出口12,入口11與排渣口200相連,由此,鍋爐1000內(nèi)的廢渣可通過排渣口200排出后,經(jīng)過入口11排入冷渣器1內(nèi),以便于冷渣器1對進(jìn)入冷渣器1內(nèi)的廢渣進(jìn)行初步冷卻。
具體地,如圖2和圖5所示,螺旋排渣機(jī)2包括殼體21、螺旋軸22和用于對殼體21內(nèi)的廢渣進(jìn)行冷卻的冷卻流路,冷卻流路包括位于殼體21的側(cè)壁內(nèi)的第一子流路233。殼體21上設(shè)有進(jìn)料口211和出料口212,進(jìn)料口211與出口12相連,第一子流路233具有冷卻水入口231和冷卻水出口232,螺旋軸22可轉(zhuǎn)動地設(shè)在殼體21內(nèi)以朝向出料口212輸送廢渣。
如圖2和圖4所示,冷渣器1包括具有盛放空間13的外殼和用于流動冷卻液的流動空間14,流動空間14位于盛放空間13外側(cè)以對盛放空間13的廢渣進(jìn)行冷卻,流動空間14具有進(jìn)液口141和出氣口142。具體地,外殼的外周壁上纏繞有冷水管以限定出流動空間14,從而有利于增大流動空間14與外殼之間的接觸面積,以提高流動空間14內(nèi)的冷卻液與盛放空間13內(nèi)的廢渣的換熱效果。
如圖2所示,出氣口142適于與鍋爐1000的氣化劑進(jìn)氣管300連通,進(jìn)液口141與冷卻水出口232連通。
具體而言,鍋爐1000內(nèi)產(chǎn)生的900℃的高溫半焦廢渣從鍋爐1000的排渣口200排出并經(jīng)過入口11進(jìn)入到冷渣器1的盛放空間13內(nèi),與此同時,從螺旋排渣機(jī)2的冷卻水出口232流出的溫度約為70℃的冷卻水與溫度約為25℃的新鮮的冷卻水混合成溫度約為40℃的冷卻水從進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi),并與盛放空間13的廢渣進(jìn)行換熱以對廢渣進(jìn)行初步冷卻,換熱后的冷卻水汽化成約170℃的常壓過熱蒸汽并從出氣口142排出且與氣化空氣一起經(jīng)過氣化劑進(jìn)氣管300排入到鍋爐1000內(nèi),從而使得廢渣的熱量以蒸汽顯熱的方式參與到鍋爐1000內(nèi)的氣化反應(yīng)中,以實現(xiàn)熱量的回收,從而提高鍋爐1000的熱效率。從出口12排出的溫度約為200℃的廢渣經(jīng)過進(jìn)料口211進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)2的殼體21內(nèi),殼體21內(nèi)的廢渣在螺旋軸22的作用下不斷地朝向出料口212的方向移動,與此同時從冷卻水入口231進(jìn)入到冷卻流路中的溫度約為25℃的冷卻水與殼體21內(nèi)的廢渣換熱以實現(xiàn)對廢渣的二次冷卻,從而進(jìn)一步降低廢渣的溫度,隨后二次冷卻后的廢渣溫度約為60℃,并從出料口212排出,冷卻流路中換熱后的冷卻水可從冷卻水出口232排出并與新鮮的冷卻水混合后從進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi)。
實施例3
如圖3所示,本實施例中的用于鍋爐1000的螺旋排渣裝置100包括用于對廢渣進(jìn)行冷卻的冷渣器1、返料器5、處理裝置3和螺旋排渣機(jī)2。
具體地,冷渣器1設(shè)有入口11和出口12,返料器5設(shè)在鍋爐1000的排渣口200和冷渣器1的入口11之間以將排渣口200排出的廢渣穩(wěn)定的送入冷渣器1內(nèi)。由此,鍋爐1000內(nèi)的廢渣通過排渣口200排入返料器5后,可經(jīng)過入口11排入冷渣器1內(nèi),以便于冷渣器1對進(jìn)入冷渣器1內(nèi)的廢渣進(jìn)行初步冷卻。
具體地,如圖3和圖5所示,螺旋排渣機(jī)2包括殼體21、螺旋軸22和用于對殼體21內(nèi)的廢渣進(jìn)行冷卻的冷卻流路,冷卻流路包括位于殼體21的側(cè)壁內(nèi)的第一子流路233。殼體21上設(shè)有進(jìn)料口211和出料口212,進(jìn)料口211與出口12相連,第一子流路233具有冷卻水入口231和冷卻水出口232,螺旋軸22可轉(zhuǎn)動地設(shè)在殼體21內(nèi)以朝向出料口212輸送廢渣。
如圖3和圖4所示,冷渣器1包括具有盛放空間13的外殼和用于流動冷卻液的流動空間14,流動空間14位于盛放空間13外側(cè)以對盛放空間13的廢渣進(jìn)行冷卻,流動空間14具有進(jìn)液口141和出氣口142,出氣口142適于與鍋爐1000的氣化劑進(jìn)氣管300連通。
具體地,外殼的外周壁上纏繞有冷水管以限定出流動空間14,從而有利于增大流動空間14與外殼之間的接觸面積,以提高流動空間14內(nèi)的冷卻液與盛放空間13內(nèi)的廢渣的換熱效果。
如圖3所示,盛放空間13設(shè)有冷卻風(fēng)進(jìn)口131和冷卻風(fēng)出口132,從冷卻風(fēng)進(jìn)口131排入盛放空間13的氮氣與盛放空間13內(nèi)的廢渣換熱后從冷卻風(fēng)出口132排出。
處理裝置3設(shè)有氣體進(jìn)口31、氣體出口32、液體進(jìn)口33和液體出口34,氣體進(jìn)口31與冷卻風(fēng)出口132連通,氣體出口32與冷卻風(fēng)進(jìn)口131連通,液體進(jìn)口33與冷卻水出口232連通,液體出口34與進(jìn)液口141連通,從氣體進(jìn)口31排入的高溫氮氣與從液體進(jìn)口33排入的水進(jìn)行換熱。如圖3所示,冷渣器1被構(gòu)造成使得廢渣的流動方向與氮氣的流動方向相反。由此,有利于提高廢渣與氮氣之間的換熱效果,以實現(xiàn)氮氣對廢渣的可靠冷卻。
具體而言,鍋爐1000內(nèi)產(chǎn)生的900℃的高溫半焦廢渣從鍋爐1000的排渣口200經(jīng)過返料器5排入到冷渣器1的盛放空間13內(nèi),與此同時,溫度約為80℃的氮氣從冷卻風(fēng)進(jìn)口131進(jìn)入到盛放空間13內(nèi)以作為流化風(fēng)使用,廢渣在氮氣的作用下呈流化狀態(tài),流化狀態(tài)的廢渣與氮氣和從進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14的溫度約為50℃的冷卻水進(jìn)行換熱以對廢渣進(jìn)行初步冷卻,換熱后的冷卻水汽化成約140℃的過熱蒸汽并從出氣口142排出且與氣化空氣一起經(jīng)過氣化劑進(jìn)氣管300排入到鍋爐1000內(nèi),從而使得廢渣的熱量以蒸汽顯熱的方式參與到鍋爐1000內(nèi)的氣化反應(yīng)中,以實現(xiàn)熱量的回收;換熱后的氮氣受熱變成溫度約為170℃的高溫氮氣依次經(jīng)過冷卻風(fēng)出口132和氣體進(jìn)口31進(jìn)入到處理裝置3。初步冷卻后的廢渣約為200℃,廢渣從出口12排出并經(jīng)過進(jìn)料口211進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)2的殼體21內(nèi),殼體21內(nèi)的廢渣在螺旋軸22的作用下不斷地朝向出料口212的方向移動,與此同時從冷卻水入口231進(jìn)入到冷卻流路中的溫度約為25℃的冷卻水與殼體21內(nèi)的廢渣換熱以實現(xiàn)對廢渣的二次冷卻,從而進(jìn)一步降低廢渣的溫度,隨后二次冷卻后的廢渣溫度約為50℃,并從出料口212排出,冷卻流路中換熱后的冷卻水升溫成40℃,并從冷卻水出口232排出且與25℃的新鮮冷卻水混合成28℃的冷卻水后從液體進(jìn)口33進(jìn)入到處理裝置3內(nèi)。
進(jìn)入到處理裝置3內(nèi)的高溫氮氣和從液體進(jìn)口33進(jìn)入的冷卻水在處理裝置3內(nèi)的進(jìn)行換熱,換熱后的氮氣被冷卻至60℃并經(jīng)過氣體出口32排出,并經(jīng)過冷卻風(fēng)進(jìn)口131進(jìn)入到盛放空間13內(nèi),從而形成冷卻風(fēng)循環(huán),換熱后的冷卻水升溫成約70℃的高溫水并經(jīng)過液體出口34排出,從液體出口34排出的高溫水與溫度約為25℃的新鮮水混合成50℃的冷卻水并經(jīng)過進(jìn)液口141進(jìn)入到流動空間14內(nèi),從而實現(xiàn)冷卻水的多重利用。
下面描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐的螺旋排渣方法,其中,鍋爐具有上述的螺旋排渣裝置,螺旋排渣裝置可采用螺旋排渣方法進(jìn)行排渣。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐的螺旋排渣方法,包括如下步驟:
將從鍋爐排出的廢渣首先排入到冷渣器內(nèi)進(jìn)行第一次冷卻。也就是說,鍋爐內(nèi)的廢渣可經(jīng)過上述排渣口排出鍋爐,隨后經(jīng)過入口排入到冷渣器內(nèi)以便于實現(xiàn)對廢渣的第一次冷卻。
將經(jīng)過第一次冷卻的廢渣排入到螺旋排渣機(jī)內(nèi),也就是說,在廢渣經(jīng)過第一次冷卻之后可從冷渣器排出,并排入到螺旋排渣機(jī)內(nèi)進(jìn)行第二次冷卻。具體地,螺旋排渣機(jī)包括螺旋軸和冷卻流路,進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)內(nèi)的廢渣在螺旋軸的推動下,可朝向螺旋排渣機(jī)的出料口移動且被冷卻流路冷卻,從而實現(xiàn)對廢渣的第二次冷卻。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐的螺旋排渣方法,有利于提高對廢渣的冷卻效率。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,在用于鍋爐的螺旋排渣方法中還包括如下步驟:采用處理裝置對從冷渣器排出的冷卻介質(zhì)和從冷卻流路排出的冷卻介質(zhì)進(jìn)行換熱。具體而言,參照圖3所示,從冷渣器排出的冷卻風(fēng)和從冷卻流路排出的冷卻液例如冷卻水可同時進(jìn)入到處理裝置內(nèi),并在處理裝置內(nèi)進(jìn)行換熱,換熱后的冷卻風(fēng)和冷卻液分別從處理裝置排出,從而便于冷卻風(fēng)和冷卻液的循環(huán)再利用。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,在用于鍋爐的螺旋排渣方法中還包括如下步驟:采集從冷渣器排出的蒸汽的熱量,并將回收的熱量排向鍋爐以作為氣化反應(yīng)的能量,由此,可使得廢渣的熱量以蒸汽顯熱的方式參與到鍋爐內(nèi)的氣化反應(yīng)中,以實現(xiàn)熱量的回收,從而提高鍋爐的熱效率。
下面描述根據(jù)本發(fā)明實施例的螺旋排渣裝置100與排渣方法。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐1000的螺旋排渣裝置100,包括:用于將鍋爐1000所排熱渣進(jìn)行初步冷卻并回收其熱量的冷渣器1和用于對熱渣再次冷卻并排出的螺旋排渣機(jī)2及冷卻介質(zhì)處理設(shè)備3。
冷渣器1主要包括冷渣器本體和換熱器,其中,若冷卻介質(zhì)和熱渣直接換熱則不用安裝換熱器。換熱器或置于換熱器本體內(nèi)部,或位于換熱器本體側(cè)壁。
冷渣器1的進(jìn)渣管11與鍋爐1000的排渣管相連,冷渣器1的出渣管12與螺旋排渣機(jī)2進(jìn)渣管211相連,進(jìn)冷卻介質(zhì)管141與冷卻介質(zhì)管網(wǎng)系統(tǒng)相連,出冷卻介質(zhì)管142與冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4的進(jìn)冷卻介質(zhì)管或與鍋爐1000相連。
螺旋排渣機(jī)2為夾套冷卻式的螺旋排渣機(jī),主要包括螺旋軸22和殼體21,冷卻介質(zhì)夾套既可以位于殼體上,也可以位于螺旋軸22內(nèi),或二者均有。
冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4上有進(jìn)冷卻介質(zhì)管和出冷卻介質(zhì)管,出冷卻介質(zhì)管與鍋爐1000或冷卻介質(zhì)管網(wǎng)系統(tǒng)相連。
冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4的進(jìn)冷卻介質(zhì)管或與冷渣器1的出冷卻介質(zhì)管142相連,或與螺旋排渣機(jī)2出冷卻介質(zhì)管232相連,或與冷卻介質(zhì)管網(wǎng)系統(tǒng)相連。
螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)渣管211與冷渣器1出渣管12相連,螺旋排渣機(jī)2的出渣管212與冷渣外運設(shè)備相連,進(jìn)冷卻介質(zhì)管231與供冷卻介質(zhì)管網(wǎng)系統(tǒng)相連,出冷卻介質(zhì)管232或與冷渣器1的進(jìn)冷卻介質(zhì)管141相連,或與冷卻介質(zhì)管網(wǎng)系統(tǒng)相連,或其他設(shè)備相連。
冷渣器1可以是冷卻介質(zhì)與熱渣直接接觸換熱方式的冷渣器,也可以間接換熱方式的冷渣器,間接換熱時,冷卻介質(zhì)流動的空間既可以內(nèi)置于冷渣器,也外置包裹于冷凝器。
冷渣器1可以是固定床方式的換熱器,也可以是流化床或其他方式的換熱器,即熱渣在冷渣器1內(nèi)被冷卻時既可以不流動態(tài)存在,也可以流動態(tài)存在。
如圖1所示,上述螺旋排渣裝置可采用螺旋排渣方法進(jìn)行排渣,螺旋排渣方法包括如下步驟:將從鍋爐1000的排渣管排出的高溫?zé)嵩紫冉?jīng)進(jìn)渣管11排入到冷渣器1內(nèi)并與從進(jìn)冷卻介質(zhì)管141來的溫度較低的冷卻介質(zhì)以通過換熱器間接方式或者二者直接接觸方式換熱,換熱后熱渣被冷卻降溫成溫度較低的初冷渣并經(jīng)排渣管12從冷渣器1內(nèi)排出,同時冷卻介質(zhì)受熱變成高溫冷卻介質(zhì)并經(jīng)出冷卻介質(zhì)管142從冷渣器1內(nèi)排出,熱渣的顯熱被轉(zhuǎn)移至冷卻介質(zhì)內(nèi)。
從冷渣器1內(nèi)排出的高溫冷卻介質(zhì)經(jīng)進(jìn)冷卻介質(zhì)管進(jìn)入到冷卻介質(zhì)處理設(shè)備4內(nèi),處理后進(jìn)冷卻介質(zhì)變成冷卻介質(zhì),冷卻介質(zhì)或通入鍋爐1000內(nèi)或通入冷渣器1或通入螺旋排渣器2內(nèi)循環(huán)利用,而顯熱進(jìn)入到鍋爐1000內(nèi),從而將熱渣的顯熱回收利用。
從冷渣器1排出的初冷渣經(jīng)進(jìn)渣管211進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)2內(nèi)并與從進(jìn)冷卻介質(zhì)管231來的低溫冷卻介質(zhì)通過冷卻介質(zhì)夾套換熱,換熱后初冷渣被冷卻降溫成低溫渣并在螺旋軸22的作用下通過排渣管222從螺旋排渣機(jī)2內(nèi)排出,排出的低溫渣用冷渣外運設(shè)備運出后集中處理。而換熱后的低溫冷卻介質(zhì)變成高溫冷卻介質(zhì)并經(jīng)出冷卻介質(zhì)管232從螺旋排渣機(jī)2內(nèi)排出,高溫冷卻介質(zhì)或通入冷渣器1內(nèi)作為冷卻介質(zhì)使用,或經(jīng)過處理后循環(huán)使用。
通過本發(fā)明所提供的一種螺旋排渣裝置100與方法,首先可將鍋爐1000排出的高溫?zé)嵩鋮s降溫至中低溫的初冷渣,降低了進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2內(nèi)的熱渣的溫度,從而減少了螺旋排渣機(jī)2的冷卻負(fù)荷,提高螺旋排渣機(jī)2的排渣能力,并降低了螺旋排渣機(jī)2的加工制造成本金額操作成本,并且可將高溫?zé)嵩娘@熱回收并重新用于鍋爐1000,提高了鍋爐系統(tǒng)的熱效率,實現(xiàn)了節(jié)能減排效果。
下面參考圖2和3以描述本發(fā)明的具體實施例。
實施例1
本實施例以內(nèi)置水冷換熱器的移動床冷渣器與螺旋冷渣機(jī)為主體的排渣裝置將鍋爐產(chǎn)生的高溫半焦排出為具體實例來詳細(xì)闡述本專利。其中,鍋爐為氣化爐。
本實施例所用的螺旋排渣裝置如圖2所示,主要包括冷渣器1和螺旋排渣機(jī)2。
其中的冷渣器1為移動床冷渣器,冷渣器本體內(nèi)置換熱器。冷渣器1進(jìn)渣管與鍋爐1000的排渣管相連,冷渣器1出渣管與螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)渣管211相連,進(jìn)水管141與螺旋排渣機(jī)2的出水管232相連,出蒸汽管142與鍋爐1000相連。
螺旋排渣機(jī)2為夾套冷卻式排渣機(jī),其進(jìn)渣管221與冷渣器1的出渣管112相連,出渣管222與冷渣外運設(shè)備相連,進(jìn)水管223與冷卻水管網(wǎng)系統(tǒng)相連,出水管232與冷渣器1的進(jìn)水管121相連。
鍋爐1000內(nèi)產(chǎn)生的900℃的高溫半焦從鍋爐1000排渣管41排出后經(jīng)冷渣器1的進(jìn)渣管11進(jìn)入冷渣器1內(nèi);同時,從螺旋排渣機(jī)2的出冷卻水管232來的溫度約為70℃的高溫冷卻水及補充的溫度約為25℃的新鮮水混合而成的溫度約為40℃的冷卻水經(jīng)冷渣器的供冷卻水管141進(jìn)入冷渣器2內(nèi)置的換熱器內(nèi),冷卻水通過冷渣器1的內(nèi)置換熱器與熱渣換熱并將其冷卻降溫,隨著熱渣不斷下移并不斷被冷卻水冷卻降溫,當(dāng)溫度降至約200℃左右變成初冷渣時,從冷渣器的出渣管12排出,在熱渣不斷被冷卻降溫的同時,冷卻水受熱變成約170℃的常壓過熱蒸汽并從出蒸汽管142排出。
從冷渣器的出渣管12排出的初冷渣進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)渣管211,并由螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)渣管211進(jìn)入螺旋排渣機(jī)本體內(nèi),在螺旋軸22的推動下不斷向螺旋排渣機(jī)2的出渣管212方向移動,在移動的同時,從冷卻水管網(wǎng)來的溫度約為25℃的低溫冷卻水經(jīng)螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)水管231進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2的冷卻水夾套內(nèi)并與初冷渣換熱將其冷卻降溫成溫度約60℃的低溫冷渣,低溫冷渣經(jīng)螺旋排渣機(jī)2的排渣管212排出,而初冷渣被冷卻成低溫冷渣的同時,低溫冷卻水受熱升溫成溫度約為40攝氏度的高溫冷卻水,高溫冷卻水經(jīng)螺旋排渣機(jī)2的出水管232排出,排出后高溫冷卻水通入冷渣器2內(nèi)作為冷卻介質(zhì)用于將熱渣冷卻成初冷渣,當(dāng)冷卻水不足時,向其中補充溫度約為25℃的新鮮冷卻水。
從冷渣器1的出蒸汽管142排出的過熱蒸汽與氣化空氣混合后作為氣化劑進(jìn)入鍋爐1000參與反應(yīng),將熱渣冷卻降溫成終冷渣過程中釋放的顯熱以蒸汽顯熱的形式重新參與氣化反應(yīng)。
與傳統(tǒng)螺旋排渣裝置與方法的工作溫度為900℃工況相比,通過本實施例所用的螺旋排渣裝置與方法,可將氣化爐排出的900℃的高溫半焦冷卻至200℃左右,然后再通過螺旋排渣機(jī)2進(jìn)行冷卻并排渣,大幅降低了螺旋排渣機(jī)2的工作溫度及冷卻負(fù)荷,提高了螺旋排渣機(jī)2的排渣能力,降低了螺旋排渣機(jī)2的加工制造成本和操作環(huán)境和成本,并且可以將鍋爐排出的高溫?zé)嵩鶖y帶的大部分熱量回收并重新用于氣化爐,提高了鍋爐的熱效率。
實施例2
本實施例主要闡述以內(nèi)置水冷換熱器的流化床冷渣器1與螺旋排渣機(jī)2為主體的螺旋排渣裝置。
如圖3所示,螺旋排渣裝置1000主要包括冷渣器1、螺旋排渣機(jī)2和處理裝置3。
其中的冷渣器1為流化床冷渣器,流化介質(zhì)為氮氣,冷渣器本體內(nèi)置換熱器。其進(jìn)渣管與鍋爐1000的排渣管相連,出渣管與螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)渣管211相連,進(jìn)水管141與螺旋排渣機(jī)2的出水管232相連,出蒸汽管142與鍋爐1000相連,進(jìn)氣管與處理裝置3的出氣管32相連,尾氣管132與處理裝置3的進(jìn)氣管31相連。
螺旋排渣機(jī)2為夾套冷卻式排渣機(jī),其進(jìn)渣管211與冷渣器1的出渣管12相連,出渣管212與冷渣外運設(shè)備相連,進(jìn)水管231與冷卻水管網(wǎng)系統(tǒng)相連,出水管232與處理裝置3的進(jìn)水管33和冷卻水管網(wǎng)系統(tǒng)相連。
處理裝置3的進(jìn)氣管31與冷渣器1的尾氣管132相連,出氣管32與冷渣器1的進(jìn)氣管131相連,進(jìn)水管33與螺旋排渣機(jī)2的出水管232和冷卻水管網(wǎng)系統(tǒng)相連,出水管34與冷渣器1的進(jìn)水管141和冷卻水管網(wǎng)系統(tǒng)相連。
鍋爐1000內(nèi)產(chǎn)生的900℃的高溫半焦經(jīng)氣化爐的排渣管排出,排出的高溫?zé)嵩?jīng)返料器5從冷渣器的進(jìn)渣管11進(jìn)入冷渣器1內(nèi);同時溫度為80℃的低溫氮氣從冷渣器1的進(jìn)氣管131進(jìn)入冷渣器3內(nèi)作為流化風(fēng)使用,熱渣在流化風(fēng)(氮氣)作用下處在流化狀態(tài)。處在流化狀態(tài)的熱渣與流化風(fēng)及通過冷渣器1的內(nèi)置式換熱器與從冷渣器1的進(jìn)水管141來的溫度約60℃的低溫冷卻水換熱而被冷卻降溫,熱渣被冷卻成成溫度約為150℃左右的初冷渣并從冷渣器1的出渣管142排出,換熱后的低溫氮氣受熱變成溫度約為170℃的高溫氮氣并從尾氣管132排出,而低溫冷卻水變成約140℃的過熱蒸汽并從出蒸汽管142排出。
從冷渣器1的出渣管12排出的初冷渣進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)渣管211,并由螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)渣管211進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2內(nèi),在螺旋軸22的推動下不斷向螺旋排渣機(jī)2的出渣管212方向移動,在初冷渣移動時,從冷卻水管網(wǎng)來的溫度約為25℃的低溫冷卻水經(jīng)螺旋排渣機(jī)2的進(jìn)水管231進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2的冷卻水夾套內(nèi)并與初冷渣換熱將其冷卻降溫成溫度約50℃的低溫冷渣,低溫冷渣經(jīng)螺旋排渣機(jī)2的排渣管212排出,而初冷渣被冷卻成終冷渣的同時,低溫冷卻水受熱升溫成溫度約為40℃的高溫冷卻水,高溫冷卻水經(jīng)螺旋排渣機(jī)2的出水管232排出,排出后高溫冷卻水通入處理裝置3內(nèi)作為冷卻水使用。
從冷渣器1排出的高溫氮氣經(jīng)處理裝置3的進(jìn)氣管31進(jìn)入處理裝置3內(nèi);同時,從螺旋排渣機(jī)2的出水管232排出的高溫冷卻水及補充的溫度為25℃的新鮮水混合而成的溫度為28℃的低溫水經(jīng)處理裝置3的進(jìn)水管33進(jìn)入處理裝置3內(nèi)而與高溫氮氣換熱。高溫氮氣換熱后被冷卻成溫度約為60℃的低溫氮氣并從處理裝置3的出氣管32排出,然后通過冷渣器的進(jìn)氣管131進(jìn)入冷渣器3內(nèi)作為流化風(fēng)循環(huán)利用。而換熱后的低溫水受熱升溫變成溫度約為70℃的高溫水,高溫水由處理裝置3的出水管34排出后與補充的溫度為25℃的低溫新鮮水混合成溫度為50℃的低溫水經(jīng)冷渣器1的進(jìn)水管141進(jìn)入冷渣器1內(nèi)作為冷卻介質(zhì)循環(huán)利用。通過處理裝置3對高溫氮氣的處理,使其滿足循環(huán)再利用的條件,同時將其是吸收的熱渣的熱量轉(zhuǎn)移至高溫水的顯熱。
從冷渣器出蒸汽管142排出的過熱蒸汽與氣化空氣混合后作為氣化劑進(jìn)入鍋爐1000參與反應(yīng),將高溫?zé)嵩鋮s降溫成終冷渣過程中釋放的顯熱以蒸汽顯熱的形式重新參與氣化反應(yīng)。
與實施例1相比,本實施例所用螺旋排渣裝置100與方法也可以大幅降低進(jìn)入螺旋排渣機(jī)2的熱渣溫度,從而降低了螺旋排渣機(jī)2的排渣能力及制造成本,并可有效回收熱渣的顯熱用于氣化爐,提高了氣化爐的熱效率。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于鍋爐的螺旋排渣方法,包括如下步驟:
將從鍋爐的排渣管排出的高溫?zé)嵩紫冉?jīng)進(jìn)渣管排入到冷渣器內(nèi)并與從進(jìn)冷卻介質(zhì)管來的溫度較低的冷卻介質(zhì)以通過換熱器間接方式或者二者直接接觸方式換熱,換熱后熱渣被冷卻降溫成溫度較低的初冷渣并經(jīng)排渣管從冷渣器內(nèi)排出,同時冷卻介質(zhì)受熱變成高溫冷卻介質(zhì)并經(jīng)出冷卻介質(zhì)管從冷渣器內(nèi)排出,熱渣的顯熱被轉(zhuǎn)移至冷卻介質(zhì)內(nèi)。
從冷渣器內(nèi)排出的高溫冷卻介質(zhì)經(jīng)進(jìn)冷卻介質(zhì)管進(jìn)入到冷卻介質(zhì)處理設(shè)備內(nèi),處理后卻介質(zhì)變成冷卻介質(zhì),冷卻介質(zhì)或通入鍋爐內(nèi)或通入冷渣器或通入螺旋排渣器內(nèi)循環(huán)利用,而顯熱進(jìn)入到鍋爐內(nèi),從而將熱渣的顯熱回收利用。
從冷渣器排出的初冷渣經(jīng)進(jìn)渣管進(jìn)入到螺旋排渣機(jī)內(nèi)并與從進(jìn)冷卻介質(zhì)管來的低溫冷卻介質(zhì)通過冷卻介質(zhì)夾套換熱,換熱后初冷渣被冷卻降溫成低溫渣并在螺軸的作用下通過排渣管從螺旋排渣機(jī)內(nèi)排出,排出的低溫渣用冷渣外運設(shè)備運出后集中處理。而換熱后的低溫冷卻介質(zhì)變成高溫冷卻介質(zhì)并經(jīng)出冷卻介質(zhì)管從螺旋排渣機(jī)內(nèi)排出,高溫冷卻介質(zhì)或通入冷渣器內(nèi)作為冷卻介質(zhì)使用,或經(jīng)過處理后循環(huán)使用。
具體地,鍋爐排出的熱渣首先進(jìn)入冷渣器內(nèi)進(jìn)行初次冷卻降溫,并形成初冷渣,以降低熱渣的溫度,降低螺旋排渣機(jī)的熱負(fù)荷,然后再將初冷渣加入到螺旋排渣機(jī)內(nèi)進(jìn)行再次冷卻降溫并排出,從而提高其排渣能力,
具體地,換熱后的熱渣顯熱被轉(zhuǎn)移到冷卻介質(zhì)內(nèi)使其變成高溫冷卻介質(zhì),通過將高溫冷卻介質(zhì)直接通入鍋爐或者經(jīng)過處理后將冷卻介質(zhì)的熱量重新用于鍋爐系統(tǒng),將熱渣顯熱回收利用。
具體地,冷卻介質(zhì)在螺旋排渣機(jī)內(nèi)對初冷渣采用間接式換熱方式進(jìn)行冷卻降溫,換熱后產(chǎn)生的溫度較高的冷卻介質(zhì)或通入冷渣器內(nèi)作為冷卻介質(zhì)使用,或經(jīng)過冷卻介質(zhì)處理設(shè)備處理后循環(huán)使用。
具體地,冷卻介質(zhì)既可以是如水等液態(tài)物質(zhì),也可以是如空氣等氣態(tài)物質(zhì),既可以如水蒸汽等可直接加入到鍋爐的物質(zhì),也可以是如煤氣等不能直接加入到鍋爐內(nèi)物質(zhì)。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。