一种循环流化床锅炉掺烧焦油渣系统的制作方法

本实用新型属于有害固废处理及冶金废弃物综合利用技术领域，具体涉及一种循环流化床锅炉掺烧焦油渣系统。

背景技术：

焦油渣是焦化行业生产过程中产生的一种工业废弃物，是一种焦化生产过程中吸附有煤焦油的粘稠状固体废渣，主要是由多环芳烃碳氢化合物、酚和萘以及煤粉、焦粉组成的，焦油渣具有腐蚀性、粘附性，在一定温度下具有一定的流动性，极易粘附在设备上，常温下极其粘稠，难于直接利用。随着我国钢铁总产量的不断推高，焦炭产量也始终保持逐年增长态势，焦油渣主要来源于回收车间的机械化氨水澄清槽、焦油大槽清槽的渣质以及焦油离心机，焦油渣的主要工业分析成分为：水分7.0％，灰分2.65％，挥发分66.1％，含c63.7％。随着全球化大发展进程的不断推进，世界各国焦炭生产工业的技术和装备水平得到不断提升，随之而来的焦油渣也大量产生，通常在焦化行业生产过程中，焦油渣的产生大概为焦炭产量的0.2％，根据这个数据推断，2019年全年就产生了90多万吨的焦油渣，大量的焦油渣在工业利用比较困难，于是一些私营企业就开始偷拍乱倒，这些行为不仅是对土地资源的一种极大破坏，更会对地下水资源造成无法估量的破坏。

技术实现要素：

为了解决上述现有问题，本实用新型的目的在于提供一种循环流化床锅炉掺烧焦油渣系统，实现焦油渣无害化处理的同时，回收了热量，减少了环境污染，具有可观的经济效益。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种循环流化床锅炉掺烧焦油渣系统，包括脱水系统、脱油系统、气力输送系统、掺混系统、传输系统和循环流化床锅炉；

脱水系统包括一级静置脱水装置和二级乳化脱水装置；脱油系统包括一级离心粗分离装置和二级离心细分离装置，二级离心细分离装置的转速大于一级离心粗分离装置；一级静置脱水装置与二级乳化脱水装置连接，二级乳化脱水装置与一级离心粗分离装置的入口连接，一级离心粗分离装置的固体出口与二级离心细分离装置的入口连接，二级离心细分离装置的固体出口和干煤粉进料装置分别通过气力输送系统与掺混系统连接，掺混系统通过传输系统与循环流化床锅炉的给料口连接。

优选地，一级离心粗分离装置的液体出口和二级离心细分离装置的液体出口分别连接至导热油加热装置，导热油加热装置分别连接有分馏塔和氨水储存装置，氨水储存装置连接至循环流化床锅炉的脱硝系统。

优选地，气力输送系统包括气力输送泵和输送管线，输送管线上设有若干放渣口；二级离心细分离装置的固体出口与掺混系统之间的输送管线为两条，每条输送管线分别连接一个气力输送泵，两条输送管线之间设有连接支管，连接支管上设有阀门；干煤粉进料装置与掺混系统之间的输送管线为两条，每条输送管线分别连接一个气力输送泵，两条输送管线之间设有连接支管，连接支管上设有阀门；每条输送管线上均设有调节阀。

进一步优选地，输送管线的弯管段与直管段通过快速放料拆卸装置连接，快速放料拆卸装置与弯管段、直管段之间设有密封垫片，输送管线的弯管段设有流化加强装置。

优选地，一级离心粗分离装置与二级离心细分离装置之间设有蒸汽加热装置。

优选地，传输系统包括带传送装置，带传送装置上设有电子皮带秤。

优选地，循环流化床锅炉的烟气管连接有二噁英检测及脱除系统。

优选地，脱油系统中设有除尘装置。

优选地，脱油系统、气力输送系统传输系统中均设有快速切断装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开的一种循环流化床锅炉掺烧焦油渣系统，焦油渣经两级脱水装置充分脱水、两级脱油装置充分脱油后，和干煤粉分别经气力输送系统送至掺混系统掺混后，经传输系统送入循环流化床锅炉进行掺烧。采用气力输送系统进行物料输送，输送量大、速度较高，且能够远距离连续输送。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、氮氧化物(nox)排放低、易于实现灰渣利用等特点，可以实现大型工程化利用工业固废，且利用电厂本身已具有的炉内脱硫系统、除尘系统、脱汞系统、脱硝系统，既实现了工业固废的综合利用、回收了固废的热值、减少了这部分有毒工业固体废弃物对水资源和土地资源的污染、也同时可以保证掺烧过程所产生的粉尘、so2、nox排放量满足国家环保标准，且与燃煤混烧可以有效祛除焦油渣中的多环芳烃，使之燃烧成为二氧化碳和氮气。采用大型循环流化床锅炉对焦油渣进行掺烧/燃烧利用可以节约燃料成本实现经济效益，焦油渣含有大量的多环芳烃，这些是产生二噁英的主要罪魁祸首，循环流化床锅炉自身的炉内脱硫系统能够与焦油渣燃烧所产生的二噁英进行反应，石灰石对于抑制二噁英的产生也有较强的催化效果，因此焦油渣通过掺烧能够实现无害化处理，同时实现巨大的社会效益和经济效益。

进一步地，一级离心粗分离装置和二级离心细分离装置分离出的焦油经导热油加热后收集氨水和氨气用于循环流化床锅炉的脱硝使用，焦油可以经分馏塔提取轻油产品，重油作为沥青原材料进行后续加工，达到真正的无害化处理。

进一步地，每条物料线的气力输送系统均包含两条输送管线，两条输送管线之间的连接支管上设有阀门，系统正常运行时一运行一备用，紧急情况下可以互相切换，提高系统的安全性、可靠性。设置若干放渣口，便于日常维护；每条输送管线上均设有调节阀，能够满足不同工况的掺烧比例。

更进一步地，输送管线的弯管段与直管段连接处采用快速放料拆卸装置，可以方便对弯头处进行处理，便于维护；密封垫片能够提高管道的气密性；由于弯管的局部阻力较大，流化的颗粒在该处速度降低，能量降低，容易引起堵塞，输送管线的弯管段设置流化加强装置，能够有效减少搭桥引起的堵塞，提高物料运输的效率和距离。

进一步地，一级离心粗分离装置与二级离心细分离装置之间设有蒸汽加热装置，降低粘稠度，提高分离效果。

进一步地，传输系统采用带传送装置，方便灵活、成本低；带传送装置上设有电子皮带秤，能够在物料传输的同时进行称重，连续性好，便于调节进入后续掺混系统的量，自动化程度高。

进一步地，循环流化床锅炉的烟气管连接有二噁英检测及脱除系统，由于焦油渣反应不完全会产生二噁英等强致癌气体，烟气在进入电厂除尘器之前进行检测，超标后进行烟气化学清洗以便于除去燃烧所产生的二噁英气体。

进一步地，脱油系统中设有除尘装置，能够改善作业条件，减少对周围环境的污染。

进一步地，脱油系统、气力输送系统和传输系统中均设有快速切断装置，能够在紧急状况下急停，提高系统的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的循环流化床锅炉掺烧焦油渣系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型的工艺流程图；

图3为本实用新型的气力输送系统的结构示意图。

图中：1-脱水系统，1-1-一级静置脱水装置，1-2-二级乳化脱水装置，2-脱油系统，2-1-一级离心粗分离装置，2-2-二级离心细分离装置，3-气力输送系统，3-1为气力输送泵，3-2为输送管线，4-掺混系统，5-传输系统，6-循环流化床锅炉，7-二噁英检测及脱除系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：

图1为本实用新型的循环流化床锅炉掺烧焦油渣系统，包括脱水系统1、脱油系统2、气力输送系统3、掺混系统4、传输系统5和循环流化床锅炉6。

脱水系统1包括一级静置脱水装置1-1和二级乳化脱水装置1-2；脱油系统2包括一级离心粗分离装置2-1和二级离心细分离装置2-2，二级离心细分离装置2-2的转速大于一级离心粗分离装置2-1；一级静置脱水装置1-1与二级乳化脱水装置1-2连接，二级乳化脱水装置1-2与一级离心粗分离装置2-1的入口连接，一级离心粗分离装置2-1的固体出口与二级离心细分离装置2-2的入口连接，二级离心细分离装置2-2的固体出口和干煤粉进料装置分别通过气力输送系统3与掺混系统4连接，掺混系统4通过传输系统5与循环流化床锅炉6的给料口连接，给料口可以是给煤口、返料器立管或新开口。

一级离心粗分离装置2-1的液体出口和二级离心细分离装置2-2的液体出口分别连接至导热油加热装置，导热油加热装置分别连接有分馏塔和氨水储存装置，氨水储存装置连接至循环流化床锅炉6的脱硝系统。优选地，一级离心粗分离装置2-1与二级离心细分离装置2-2之间设有蒸汽加热装置。

传输系统5优选采用带传送装置，在带传送装置上设置电子皮带秤，电子皮带秤可以是单速皮带秤，也可以是变速皮带秤，根据实际需求进行选择。

如图3，在本实用新型的一个较优的实施例中，气力输送系统3包括气力输送泵3-1和输送管线3-2，输送管线3-2上设有若干放渣口；二级离心细分离装置2-2的固体出口与掺混系统4之间的输送管线3-2为两条，每条输送管线3-2分别连接一个气力输送泵3-1，两条输送管线3-2之间设有连接支管，连接支管上设有阀门；干煤粉进料装置与掺混系统4之间的输送管线3-2为两条，每条输送管线3-2分别连接一个气力输送泵3-1，两条输送管线3-2之间设有连接支管，连接支管上设有阀门；每条输送管线3-2上均设有调节阀。输送管线3-2的弯管段与直管段通过快速放料拆卸装置连接，快速放料拆卸装置与弯管段、直管段之间设有密封垫片。优选地，输送管线3-2的弯管段设有流化加强装置，如充气管、空气槽或气化板，目的在于给弯管段补充空气，改善物料的流化状态，避免堵塞、提高传输速度。

优选地，在循环流化床锅炉6的烟气管后设置二噁英检测及脱除系统7，由于焦油渣反应不完全会产生二噁英等强致癌气体，烟气在进入电厂除尘器之前进行检测，超标后进行烟气化学清洗以便于除去燃烧所产生的二噁英气体。

脱油系统2、气力输送系统3和传输系统5中均设有快速切断装置，如：脱油系统2和传输系统5设置快速切断电闸，气力输送系统3中设置快速切断阀门，以应对紧急状况。

上述循环流化床锅炉掺烧焦油渣系统在工作时：

如图2，焦油渣经一级静置脱水装置1-1静置除水后进入二级乳化脱水装置1-2进行乳化剂脱水，然后进入一级离心粗分离装置2-1进行粗分离，经高温蒸汽处理降低粘稠度后再进入二级离心细分离装置2-2进行细分离，分离得到的焦油可以经分馏塔提取轻油产品，重油作为沥青原材料进行后续加工；也可以经导热油加热后收集氨水和氨气用于循环流化床锅炉的脱硝使用。分离得到的干焦油渣经气力输送系统3进入掺混系统4，干煤粉进料装置中的干煤粉经气力输送系统3进入掺混系统4，两者经掺混系统4掺混后，通过传输系统5送至循环流化床锅炉6的给料口进行掺烧。循环流化床锅炉6排出的烟气经二噁英检测如超标则进行脱除。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型实施方式之一，根据本实用新型所描述的系统所做的等效变化，均包括在本实用新型的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本实用新型的保护范围。

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