一种利用循环流化床锅炉燃烧化工废气的系统的制作方法

本实用新型总体涉及化工生产技术领域，更具体地，涉及一种利用循环流化床锅炉燃烧化工废气的系统。

背景技术：

化工生产装置在各种工艺中产生出的附属物，尤其是废气等，很难回收利用，且不易处理，若直接放空会对环境造成巨大的污染，因此，如何将化工生产产生的废气合理利用，是当前各化工装置亟待解决的问题。如化工合成氨装置产生的废气含量大约为co7.3％、co21.6％、h227.5％、n28.7％、ch446.7％、h2o1.6％、ar2.6％、c2h64.1％，其热值为5563.7(kcol/nm³)，若能将这部分化工废气通过管道输送至循环流化床锅炉炉膛内燃烧，将解决化工废气直接放空时造成的环境污染问题，同时化工废气内的可燃成分能够释放出热量，减少了循环流化床锅炉内煤的燃烧量，到达了节约能源的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种利用循环流化床锅炉燃烧化工废气的系统，以解决化工废气直接排放时污染环境的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种利用循环流化床锅炉燃烧化工废气的系统，包括循环流化床锅炉、废气输送管道和火焰安全联锁保护装置，所述循环流化床锅炉的炉膛内设有燃烧器和点火枪，所述废气输送管道包括与所述燃烧器连接的第一废气管道、与所述点火枪连接的第二废气管道、废气输送总管，所述废气输送总管的一端与所述第一废气管道和第二废气管道连接，另一端与化工废气源连接，以使所述化工废气通过所述废气输送总管、第一废气管道和第二废气管道进入所述炉膛内燃烧。

所述废气输送总管上来气方向依次设有疏水装置、压力调节总阀、第一道手动阀、第一切断阀、第一排空阀和第二切断阀，所述疏水装置用于去除所述化工废气中所含的水分，所述压力调节总阀用于调节所述化工废气的压力，所述第一废气管道上来气方向依次设有第三切断阀、第三排空阀和第四切断阀，所述第二废气管道上来气方向依次第五切断阀、第五排空阀和第六切断阀，所述火焰安全联锁保护装置用于监测所述燃烧器和点火枪的火焰燃烧情况，并根据火焰燃烧情况控制所述第三切断阀、第三排空阀、第四切断阀、第五切断阀、第五排空阀和第六切断阀的开闭。

优选地，所述疏水装置包括疏水罐，所述疏水罐的顶部设有出气口，侧部设有进气口，底部设有排放口，所述出气口与所述废气输送总管连接，进气口与所述化工废气源连接，疏水口与疏水管路连接，以将化工废气中所含的水分从所述疏水罐排出。

优选地，所述废气输送总管上还设有充氮气管路和脱水管路，用于对所述废气输送总管进行充氮和脱水。

优选地，所述废气输送总管上还设有测漏仪，所述第一废气管道上还设有压力表。

优选地，所述第一废气管道上还设有压力调节阀和第二道手动阀，所述压力调节阀位于所述废气输送总管与第三切断阀之间，所述第二道手动阀位于所述第四切断阀与所述燃烧器之间。

优选地，所述循环流化床锅炉为至少一台，所述废气输送管道为至少一台所述循环流化床锅炉提供所述化工废气。

优选地，所述点火枪为长杆式高能点火枪。

相对于现有技术，本实用新型提供的一种利用循环流化床锅炉燃烧化工废气的系统，具有以下优势：本实用新型提供的系统可使化工废气直接送入循环流化床锅炉燃烧，避免化工废气直接排放，有利于环境保护。

附图说明

图1为本实用新型提供的第一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的第二种实施例的结构示意图。

图3为本实用新型提供的第三种实施例的结构示意图。

附图标记：

10-炉膛，11-燃烧器，

12-点火枪，22-第二废气管道，

21-第一废气管道，23-废气输送总管，

24-充氮气管路，25-脱水管路，

30-化工废气源，50-疏水装置，

51-疏水罐，52-疏水管路，

53-疏水阀，61-压力调节总阀，

62-第一道手动阀，63-第一切断阀，

64-第一排空阀，65-第二切断阀，

66-测漏仪，71-第三切断阀，

72-第三排空阀，73-第四切断阀，

74-第五切断阀，75-第五排空阀，

76-第六切断阀，77-压力表，

78-压力调节阀，79-第二道手动阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

本实用新型提供的一种利用循环流化床锅炉燃烧化工废气的系统，目的在于利用循环流化床锅炉将化工生产产生的化工废气利用废气输送管道回收进入锅炉的炉膛内燃烧，解决化工废气污染环境的问题，同时提高能源的利用率，减少煤的用量。

图1示出了本实用新型提供的第一种实施例的结构示意图。

如图1所示，该系统包括循环流化床锅炉(图1中仅示出了循环流化床锅炉的炉膛，其余部分未示出)、废气输送管道和火焰安全联锁保护装置，所述循环流化床锅炉的炉膛10内设有燃烧器11和点火枪12，所述废气输送管道包括与所述燃烧器11连接的第一废气管道21、与所述点火枪12连接的第二废气管道22、废气输送总管23，所述废气输送总管23的一端与所述第一废气管道21和第二废气管道22连接，另一端与化工废气源30连接，以使所述化工废气通过所述废气输送总管23、第一废气管道21和第二废气管道22进入所述炉膛10内燃烧。

化工废气源30是指产生化工废气的装置，或者直接与化工生产装置连接以提供化工废气的装置。

所述废气输送总管23上来气方向依次设有疏水装置50、压力调节总阀61、第一道手动阀62、第一切断阀63、第一排空阀64和第二切断阀65，所述疏水装置50用于去除所述化工废气中所含的水分，避免化工废气因带水过多而形成水封，造成管道堵塞。所述压力调节总阀61用于调节所述化工废气的压力，通过调节门的开度大小调整总管废气压力。这里所说的来气方向是指化工废气流通的方向，在废气输送总管23上，化工废气依次经过疏水装置50、压力调节总阀61、第一道手动阀62、第一切断阀63、第一排空阀64和第二切断阀65后进入第一废气管道21或第二废气管道22。

目前，化工废气源30来的化工废气压力为300kpa左右，压力过高，为保证安全燃烧，所以送入循环流化床锅炉的化工废气必须进行降压调整后再送入炉膛燃烧，保证安全性。

所述第一废气管道21上来气方向依次设有第三切断阀71、第三排空阀72和第四切断阀73，所述第二废气管道22上来气方向依次第五切断阀74、第五排空阀75和第六切断阀76。

所述火焰安全联锁保护装置用于监测所述燃烧器11和点火枪12的火焰燃烧情况，并根据火焰燃烧情况控制所述第三切断阀71、第三排空阀72、第四切断阀73、第五切断阀74、第五排空阀75和第六切断阀76的开闭。

上述中，所述第一切断阀63、第一排空阀64、第二切断阀65、第三切断阀71、第三排空阀72、第四切断阀73、第五切断阀74、第五排空阀75和第六切断阀76均为气动自控阀。

本实用新型将化工废气通过废气输送管道送入循环流化床锅炉燃烧，当中先经过疏水装置50，去除化工废气中所含的水分，再经过压力调节总阀61对化工废气进行压力调节，再经过第一道手动阀62，主要用来切断气源，再经过第一切断阀63、第一排空阀64和第二切断阀65，这三个阀为联锁保护装置，当压力过高或过低不能保证进入锅炉炉膛内的化工废气燃烧时，联锁保护动作，第一切断阀63和第二切断阀65两个门自动关闭，切断气源，同时第一排空阀64自动打开，将化工废气释放至大气，使废气压力不超压，起到泄压保护作用，保证系统的安全。再经过第三切断阀71，主要作用是压力过高或过低时自动连锁保护动作，自动关闭，保证安全，在经过第三排空阀72，主要作用也是废气压力过高时，能够及时自动打开释放压力保证安全，同时也和压力有联锁关系，当炉前的废气压力过高或过低时，此阀会自动打开，起到安全保护作用，再经过第四切断阀73，主要作用和之前第三切断阀71一样是压力过高或过低时自动连锁保护动作，自动关闭，保证安全，和第三切断阀71是连开连关关系，最后化工废气通过锅炉的燃烧器11进入循环流化床锅炉的炉膛10燃烧。

在炉前第一废气管道21上还有一支路管，即第二废气管道22，当化工废气进入循环流化床锅炉燃烧前，为保证化工废气安全燃烧，所以设计此支路，当化工废气进入炉前时，将第五排空阀75关闭，第五切断阀74和第六切断阀76打开，将点火枪12深入循环流化床锅炉的炉膛10内，并打火，将化工废气送入循环流化床锅炉内，当点火枪12将废气点着时，火焰安全联锁保护装置30会检测出火焰信号，此时为点火成功，废气已燃烧。如果没有火焰信号则点火失败，火焰安全联锁保护装置30会同时关闭第五切断阀74和第六切断阀76，切断气源，第五排空阀75打开。重新按照上述步骤进行重新点火至成功即可。

所述第二废气管道22的管径小于第一废气管道21的管径，管径越小，点火时安全性越高，所以送气点火时，先用第二废气管道22即支路上的点火枪12点火，当确认化工废气燃烧后再投运第一废气管道21即主路，按要求提高流量，同时可以退出支路的点火供应。

所述通过废气输送总管23的压力调节总阀61调节后的合适压力的化工废气通过打开的第一切断阀63和第二切断阀65，这时点火枪12进入炉膛10内，并由高能打火器点火，然后第五切断阀74和第六切断阀76同时打开，第三切断阀71和第四切断阀73关闭，如果出现火焰信号，则废气燃烧成功，当观察废气燃烧正常，废气压力正常时可打开第三切断阀71和第四切断阀73，关闭第三排空阀72，火焰信号正常则废气投运燃烧成功。如果投运不正常，火焰信号没有时，则返回按照开始步骤重新投运直至投运燃烧成功为止。

经过多次试验，采用背景技术中描述的化工合成氨装置产生的废气，在循环流化床锅炉每小时吸收1200方化工废气的情况下，每小时能节约1.59吨标准煤，燃烧后的气体与炉膛10内煤燃烧产生的二氧化硫和氨水反应后，通过与煤燃烧后产生的飞灰和底渣混合后达标排放，达到了国家要求的环保要求。当该化工废气在循环流化床锅炉内遇有明火，炉膛内床温在800℃以上燃烧时更安全，并且能与炉内物料充分混合并完全燃烧。

所述疏水装置50包括疏水罐51，所述疏水罐51的顶部设有出气口，侧部设有进气口，底部设有排放口，所述出气口与所述废气输送总管23连接，进气口与所述化工废气源30连接，疏水口与疏水管路52连接，以将化工废气中所含的水分从所述疏水罐51排出。疏水罐51的作用是将化工废气当中含的水分收集下来，通过底部排放口排放，化工废气通过顶部出气口进入所述废气输送总管23送入炉膛10燃烧，疏水管路52上的疏水阀53用来打开排水，当水排完时关闭疏水阀53，防止化工废气从底部排出。

图2示出了本实用新型提供的第二种实施例的结构示意图。

如图2所示，第二种实施例是在第一种实施例的基础上增加了充氮气管路24和脱水管路25，均设置在所述废气输送总管23上，用于对所述废气输送总管23进行充氮和脱水。当废气输送管道长时间停止用气、管道内不带压或者系统切换盲板时，均需对管道进行充氮置换。脱水管路25主要用来排放管道内的积水，此脱水管路25也可采用导淋阀代替。

所述废气输送总管23上还设有测漏仪66，测漏仪66作用是当管道发生化工废气泄漏时，能够敏感测出可燃气体并发出声光报警，提醒监控人员及时检查并处理。所述第一废气管道21上还设有压力表77，以显示压力。

图3示出了本实用新型提供的第三种实施例的结构示意图。

所述第一废气管道21上还设有压力调节阀78和第二道手动阀79，所述压力调节阀78位于所述废气输送总管23与第三切断阀71之间，所述第二道手动阀79位于所述第四切断阀73与所述燃烧器11之间。压力调节阀78主要作用为调节进入锅炉前各炉废气压力，通过调节门的开度大小调整进入炉膛燃烧时的废气压力。第二道手动阀79作用是进入切断循环流化床锅炉气源。

所述循环流化床锅炉为至少一台，所述废气输送管道为至少一台所述循环流化床锅炉提供所述化工废气。根据实际需要，可以设置多台循环流化床锅炉，通过多条第一废气管道21和第二废气管道22为多台循环流化床锅炉供气，每条第一废气管道21上的压力调节阀78和第二道手动阀79仅为该单台循环流化床锅炉服务，由于每台炉需送入的化工废气的流量不同，根据化工废气总量需分配不同的流量，所以炉前加装一台调压阀，根据每台炉不同需要调整压力和流量。

所述点火枪12为长杆式高能点火枪。由于循环流化床锅炉炉膛结构原因，燃烧器及点火枪位置被浇注料覆盖，为了使点火枪能够达到气源点火位置，所以设置长杆式高能点火火枪。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

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