[发明专利]从湿燃料发生蒸汽的设备和方法

说明书

本发明涉及从燃料发生蒸汽，更具体地说，涉及下述方法，即利用在加热炉中燃烧干燃料产生的可燃气的热能来干燥该湿燃料。该过程中产生的能量可以以蒸汽形式加以利用，该方法可用于任何具有高含水率的可燃固体有机燃料（如树皮和泥煤），或者可用于淤泥（如废制浆液）等。

为了回收化学制品和发生汽，通常在回收炉内燃烧通称为黑液的废制浆液。回收的黑液有机化合物呈熔炼物的形式，该熔炼物可再生，形成制浆液。通过传热元件如充水管除去可燃气的热量，其中充水管中的水通过间接热交换转化为蒸汽。从加热炉排放的可燃气热含量可用来直接热交换，经蒸发浓缩黑液。在此过程中，具有干固体含量为约55%的产品转化为干固体含量为65-70%的产品。然而，该方法涉及有关热的经济性及环境问题等缺点。

为了避免由于可燃气和黑液之间直接接触所产生的缺点，已有人提议，如加拿大专利917858号所介绍的在串联蒸发器中，将黑液与循环蒸汽流直接接触，使其浓缩至干固体含量为65-70%，该循环蒸汽流通过与来自回收加热炉的可燃气体间接接触而过热。该回收加热炉是按常规设计的，装有充水管。在常规系统中，供给串联蒸发器的黑液已浓缩至颇高的干固体含量。

本发明的目的之一是在本发明的方法和设备中省掉所有静止的液体冷却传热表面。

本发明的目的之二是在湿燃料与传热表面不直接接触下，实现从湿燃料中除去水。

本发明的目的之三是通过从湿燃料的水分发生蒸汽，基本上省掉加热炉的给水系统。

根据本发明的方法和设备，包括下述步骤：（a）通过湿燃料与过热蒸汽直接接触，从湿燃料中蒸发水分，由此产生干燃料和饱和蒸汽;（b）通过该蒸汽与热的热载体直接接触，使至少一部分该饱和蒸汽被过饱和，由此产生冷的热载体;（c）通过该冷的热载体与由燃烧步骤（a）的干燃料产生的可燃气直接接触，加热该冷的热载体;（d）该加热的热载体用作步骤（b）的载热体。

本发明的优点是，在该过程中产生的蒸汽来自湿燃料。由于本发明的方法和设备中的燃料可以利用任何可燃物质，因此，该燃料可以是任何可燃物质，如木质渣和树皮、淤泥、石油加工废料、纸浆和纸浆处理中产生的浆、药物生产中产生的残渣，当然也可以用含碳物质，如煤。湿燃料的干固体含量并不重要，只要干燃料的热含量足以从湿燃料中排除水分，并且该燃料在无助燃物的情况下能燃烧就行。如果在该燃料燃烧之前，其热含量不足以蒸发该燃料的水分，仍可通过下述方法补充该燃料的热含量，即在加热炉中添加其他可燃物质，或采用多效蒸发技术除去部分水分，或者联用上述两种方法。可以理解到这种改进是本发明的一部分。

本发明的方法和设备还可便利地用作可移动操作，可按需要移至任何指定位置并进行操作。这样，可在该位置获得具有干固体含量约15%的泥煤，并且按本发明的方法就所得处在设备内进行燃烧。将湿泥煤引进蒸发器或锅炉，与过热蒸汽直接接触，从湿泥煤中蒸发水分，由此产生干泥炭沼和饱和蒸汽，该蒸汽可用来驱动发电的透平机。该饱和蒸汽与热的热载体直接接触，过热一部分饱和蒸汽，结果形成过饱和蒸汽和相应的冷的热载体。此后，该冷的热载体与可燃气接触（该可燃气是通过燃烧蒸发阶段的干泥煤而产生的）。该热的热载体用来产生如上所述的来自饱和蒸汽的过饱和蒸汽。

因此，当该方法用于泥煤时，有可能采用干固体含量为12-15%的压制泥煤，无需预干燥。该干泥煤的热含量为3500-4000Kcal/kg，这意味着可以产生约6-7kg正常蒸汽/kg干燃料。因此，有可能从约7-8kg湿燃料发生约6-7kg蒸汽。通过加工废制浆液可达到同样的结果。

下面结合附图，说明本发明的最佳实施例，用以更详细地介绍本发明。

图1表示实施本发明方法的一个实施例的系统流程图。

图2表示本发明方法和设备的另一实施例的流程图。