[发明专利]一种固硫灰旋风炉熔融及烟气余热发电一体化系统及方法在审

专利信息
申请号: 201810313378.5 申请日: 2018-04-10
公开(公告)号: CN108592634A 公开(公告)日: 2018-09-28
发明(设计)人: 王群英;宋明光;罗蒙蒙;陈仕国;曲金星;张伟 申请(专利权)人: 华电电力科学研究院有限公司
主分类号: F27B17/00 分类号: F27B17/00;F27D3/16;F27D15/02;F27D17/00;F23L15/04;F23K3/02;B01D50/00;B01D53/50;B01D53/56;B01D53/78
代理公司: 杭州天欣专利事务所(普通合伙) 33209 代理人: 张狄峰
地址: 310030 浙江省杭州*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 固硫 旋风炉 熔融 固化 发电一体化系统 高温熔融 烟气余热 余热锅炉 重金属 烟气 玻璃态熔渣 资源化利用 高温烟气 技术应用 能量降低 燃烧稳定 旋风炉排 余热发电 回收 减量化 无害化 游离钙 氨肥 燃煤 熔渣 湿法 制备
【说明书】:

本发明涉及一种固硫灰旋风炉熔融及烟气余热发电一体化系统及方法。目前,如何降低固硫灰高温熔融固化的处置成本是该技术应用所面临的一个问题。本发明采用燃煤旋风炉将固硫灰进行高温熔融,经水淬后形成玻璃态熔渣,固硫灰的体积得以大大减少,同时还可将重金属包裹于熔渣内,实现重金属及游离钙的稳定固化。旋风炉排出的高温烟气进入余热锅炉进行余热发电,含有高浓度SO2的烟气经湿法进行SO2回收制备氨肥。本发明利用旋风炉燃烧稳定充分的特点有效利用了固硫灰中的未燃炭,为固硫灰的熔融固化提供能量降低了成本,在实现固硫灰减量化、无害化、资源化利用的同时,余热锅炉以及烟气SO2回收又可进一步创造经济效益,具有较好的经济性。

技术领域

本发明涉及一种固硫灰旋风炉熔融及烟气余热发电一体化系统及方法,属于固硫灰综合利用的技术领域。

背景技术

固硫灰及炉渣是在普通循环流化床炉或增压循环流化床炉生产工艺中含硫煤与固硫剂(一般为石灰石粉)以一定比例混合后,在循环流化床锅炉内经875℃~950℃燃烧固硫后所产生的固体废弃物。因为属于中温燃烧,燃烧过程中加入了大量的脱硫剂,导致得到的固硫灰较普通煤粉炉粉煤灰有很大的差异,比如CaO、SO3含量高,烧失量大,且成分波动较大,这对于建材产品的安定性、耐久性有很大影响,因此目前全国范围内固硫灰生产建材产品产业化的应用很少,现阶段我国固硫灰渣目前主要以堆放为主。固硫灰的堆放不仅要占用大量的土地,造成土地资源日益紧张,扬尘现象会造成空气环境污染,而且重金属及强碱性又会造成水体以及土壤污染,因此,固硫灰的有效处理及综合利用工作已迫在眉睫。

高温熔融固化技术是一种广泛应用于处置垃圾焚烧灰的技术,熔融过程在高于1400℃的高温条件下进行,高温过程可以固定飞灰中的重金属及辐射性元素,如申请号为201710467419.1的中国专利,还可以大幅度的减小飞灰的体积,同时得到的熔渣又可作为建筑、路基材料等,因此可实现飞灰的减量化、资源化、无害化应用。但由于高温熔融需要消耗燃料或者电力,能耗高限制了该技术的应用,如何降低固硫灰高温熔融固化的处置成本是该技术应用所必须面临的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种结构设计合理的固硫灰旋风炉熔融及烟气余热发电一体化系统及方法,一方面利用固硫灰中未燃碳含量较高的特点为高温熔融提供一部分燃料,另外一方面对高温烟气的热量以及高含量的硫资源进行回收利用,以期寻求一种新的方式处置及应用固硫灰,解决固硫灰堆存所带来的环境问题并创造一定的经济效益。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种固硫灰旋风炉熔融及烟气余热发电一体化系统,其特征在于,包括一号送风机、固硫灰给料器、煤粉给料器、一次风口、二次风口、旋风炉、排渣口、骤冷装置、余热锅炉、脱硝装置、二号送风机、空气预热器、静电除尘器、 NH3喷淋塔、引风机和烟囱;所述一次风口设置在旋风炉的下部,所述煤粉给料器与一次风口连通;所述二次风口设置在旋风炉的上部,所述固硫灰给料器与二次风口连通,所述一号送风机与固硫灰给料器连接;所述排渣口设置在旋风炉的底部,所述骤冷装置与排渣口连通;所述旋风炉与余热锅炉连通,所述余热锅炉、脱硝装置、空气预热器、静电除尘器、NH3喷淋塔、引风机和烟囱依次连通,所述空气预热器还分别与煤粉给料器和二号送风机连通。结构设计合理,可实现集固硫灰的燃煤旋风熔融、烟气余热锅炉发电、烟气SO2回收制氨肥、烟气脱硝除尘的一体化工艺,在保证对环境不造成危害的同时,达到固硫灰的有效处置。

进一步而言,所述余热锅炉为双压再热式余热锅炉,该余热锅炉沿着烟气流动方向依次包括过热器、再热器、蒸发器和省煤器。

进一步而言,所述余热锅炉还包括高压汽轮机、低压汽轮机、冷凝器以及循环泵等。

余热锅炉能有效的利用烟气中的热量,通过利用高温烟气进行余热发电,降低了固硫灰的处置成本。

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