專利名稱：一種使用燃煤循環(huán)流化床熱風爐的白炭黑干燥系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種干燥系統，特別是一種以煤為燃料，采用流化床熱風爐的白炭黑干燥系統。
背景技術：
傳統的白炭黑干燥工藝基本上分為兩種， 一種是以潔凈燃料如油、氣等為燃料在燃燒爐中燃燒，燃燒后的熱空氣直接進入干燥器，或者直接利用電加熱方式，加熱白炭黑漿料生成所需產品。此工藝存在燃料成本較高的缺點，石油緊張為全球性能源危機，不利于節(jié)能環(huán)保。
另一種工藝是以煤為燃料，在燃燒爐中燃燒，通過換熱器進行熱量交換生成潔凈熱風，潔凈熱風進入干燥器加熱白炭黑漿料生成所需產品。一次風 通過除塵器除塵后外排。此工藝燃料成本較低，但為了保證換熱器的正常使用，燃燒爐需很大的空氣過剩系數，才能保證換熱器對煙氣量和煙氣溫度的要求。由于過高的空氣過剩系數，導致燃燒爐熱效率不高。爐內沒有換熱面，爐內溫度高，導致爐墻和換熱器壽命短。如采用流化床燃燒爐，則燃燒爐的操作性也不好，爐溫不易控制。爐內不能布置除塵器，無法實現返灰循環(huán)流化燃燒，使飛灰含碳量高，燃料的燃輝率低。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，而提供一種以煤為燃料，燃料成本低、來源廣泛、熱效率高、能耗低、白炭黑千燥 效果好、熱風爐和換熱器使用壽命長的白炭黑干燥系統。本發(fā)明采用的技術方案是這種使用燃煤循環(huán)流化床熱風爐的白炭 黑干燥系統，包括一個布置爐內換熱面控制燃燒溫度同時聯產蒸汽的循 環(huán)流化床熱風爐系統； 一個可以調節(jié)熱風換熱器煙氣流量和余熱回收利 用的煙氣回流系統； 一個潔凈空氣與熱風換熱器換熱并回收利用干燥器 尾氣熱量的白炭黑漿料干燥系統。上述技術方案中，循環(huán)流化床熱風爐系統，包括循環(huán)流化床熱風爐、 U型返灰器、風箱、爐底鼓風機、冷渣機、落灰管、布風器、進煤倉、 回流風管、汽包，循環(huán)流化床熱風爐的爐膛布置水換熱面，爐膛出口安 裝爐內除塵器，熱風爐后段布置熱風換熱器，爐內除塵器底端連接U型 返灰器，U型返灰器連通爐膛，爐底鼓風機通過風箱、布風器向爐膛內 鼓風，爐底具有落灰管及冷渣機，熱風爐一側安裝進煤倉，上部安裝回 流風管，熱風爐頂部安裝汽包。上述技術方案中，煙氣回流系統包括回流風機、煙氣引風機、除塵 器、飛灰倉，熱風換熱器的煙氣出口連接除塵器輸入端，除塵器底端連 接飛灰倉，除塵器除塵后的煙氣分別通過煙氣引風機外排和通過回流風 機返回爐膛。上述技術方案中，白炭黑漿料干燥系統包括換熱鼓風機、干燥機、 捕集器、產品倉、空氣換熱器、噴干引風機，換熱鼓風機兩端分別連接 連通空氣換熱器和熱風換熱器，熱風換熱器另一端連接連通干燥機，干 燥機對白炭黑漿料進行加熱干燥，干燥機輸出連接捕集器，捕集器下端安裝產品倉，捕集器尾氣輸出通過空氣換熱器、噴干引風機后排入大氣。本發(fā)明系統中，所述鼓風機、回流風機、引風機、換熱器、干燥器、除塵器、飛灰倉、產品倉等，可根據所需干燥產能大小，從市場上購買到相應的定型產品，如采用無錫昂益達干燥設備廠的GLZ型干燥機、上海達力干燥工程有限公司公司的RH型換熱器、上海嘉瑞通風設備有限公司的風機等。
本發(fā)明的突出特點和顯著效果
1、 由于爐膛布有受熱面，可以控制尾部過剩的空氣系數不超過1.8(空氣過剩系數過高，則熱效率降低)。布有高溫分離器，飛灰含碳量
在87。以內，總體熱效率83%以上，還可以保護爐墻。如果爐膛不布置受熱面，尾部分過剩的空氣系數不超過2.5以上，無法增設分離器，飛灰含碳量在207。以上，熱效率不超過72%。
2、 因為增設了分離器，實現循環(huán)燃燒，減少了煙氣中的飛灰濃度，減少了飛灰的顆粒直徑，減少了對換熱器的磨損，延長了換熱器的壽命，減少了維修費用。
3、 由于本發(fā)明系統采用了余熱回收利用的煙氣回流系統和噴干尾氣熱量回收系統，因此系統高效節(jié)能，熱能回收利用率高，能耗低，熱效率高。又由于本發(fā)明的循環(huán)流化床熱風爐系統在爐內布置除塵器，不僅保護了熱風換熱器，而且爐內除塵器分離下來的飛灰經U型返灰器再次送入爐膛燃燒，極大地降低了飛灰煙氣的含碳量，有利于節(jié)能降耗和煙氣的環(huán)保處理，本發(fā)明多個系統自動調節(jié)反饋，使本發(fā)明整機性能進一步提高。4、 本發(fā)明循環(huán)流化床熱風爐吸取了熱風爐和蒸汽鍋爐兩者的優(yōu) 點，摒棄了兩者的缺點，如 一般熱風爐有換熱器，但無水冷壁保護， 而現有的蒸汽鍋爐有水冷壁保護，但無熱風換熱器，本發(fā)明結構和性能 優(yōu)于這兩者，而且功能齊全。
圖1為本發(fā)明系統結構原理圖附圖標注說明1-爐內除塵器2——U型返灰器 3——風箱4——爐底鼓風機-布風器10——回流風管 13——回流風機 16——飛灰倉 19——5——冷渣機 8——進煤倉 11——汽包6-9--水冷壁12——熱風換熱器14——煙氣引風機 15——除塵器17——換熱鼓風機20——產品倉18——干燥機 21——空氣換熱器22——噴干引風機
具體實施例方式參見圖l，本發(fā)明包括 一個布置爐內換熱面控制燃燒溫度同時 聯產蒸汽的循環(huán)流化床熱風爐系統； 一個可以調節(jié)熱風換熱器煙氣流 量和余熱回收利用的煙氣回流系統； 一個潔凈空氣與熱風換熱器換熱 并回收利用干燥器尾氣熱量的白炭黑漿料干燥系統。循環(huán)流化床熱風爐系統，包括爐內除塵器l、 U型返灰器2、風箱3、 爐底鼓風機4、冷渣機5、落灰管6、布風器7、進煤倉8、水冷壁9、回流風管IO、汽包ll、熱風換熱器12，所述循環(huán)流化床熱風爐根據熱風
換熱器12所需煙氣量設計合適的爐內換熱面如水冷壁9，從而控制燃燒
煙氣溫度。所述循環(huán)流化床熱風爐爐膛布置水換熱面，后段布置熱風換熱器。所述循環(huán)流化床熱風爐可以在同時生產熱風的同時副產蒸汽。所述循環(huán)流化床熱風爐的爐墻采用重型爐墻布置，爐膛布置受熱面為光管
水冷管和埋管，可以控制尾部過剩的空氣系數不超過1.8，同時避免了純粹熱風爐爐墻沒有水冷壁管保護，局部溫度高造成爐墻壽命短、維修費用大的缺陷。循環(huán)流化床熱風爐布有爐內除塵器l，可以進行氣固分離，降低了煙氣中的飛灰濃度及飛灰的顆粒直徑，減少了對換熱器的磨損，延長了換熱器的壽命，減少了維修費用。分離下來的飛灰經U型返灰器送入爐膛循環(huán)燃燒，飛灰含碳量可控制在在8%以內。
煙氣回流系統，包括回流風機13、煙氣引風機14、除塵器15、飛灰倉16，煙氣通過換熱器熱12交換后，再進入除塵器15除塵后，煙塵進入落灰斗16，除塵后煙氣一部分通過煙氣引風機14排入大氣， 一部分通過回流風機13進入爐膛的中、上部設置的二層回送煙氣接口回送爐膛，用來調節(jié)換熱器進口煙氣溫度和煙氣量，同時煙氣余熱得到再利用。
噴干及尾氣熱量回收系統，包括換熱鼓風機17、干燥機18、捕集器19、產品倉20、空氣換熱器21、噴干引風機22，從熱風換熱器出來的潔凈熱風，以500。C 55(TC左右溫度進入干燥機18，通過捕集器19收集產品進入產品倉20，干燥后的80 12(TC余熱尾氣被再次利用，通過空氣換熱器21預熱潔凈冷空氣，經換熱鼓風機17進入熱風換熱器，作為熱風換熱器的潔凈風進風。經過破碎篩分合格的煤從進煤倉8進入爐內流化燃燒，產生的高溫煙氣經埋管、爐膛受熱面吸熱降溫后以90(TC從爐膛出口進入對流管，降 溫在85(TC左右進入爐內除塵器1，進行氣固分離，分離下來的飛灰經U 型返灰器2送入爐膛循環(huán)燃燒。煙氣通過熱風換熱器12熱交換，降至150 t:經除塵器15除塵后，煙塵從飛灰倉排出，除塵煙氣一部分排入大氣， 通過煙氣引風機14排入大氣， 一部分通過回流風機13進入爐膛的中、 上部設置的2層回送煙氣接口回送爐膛，用來調節(jié)換熱器進口煙氣溫度 和煙氣量，保證換熱器要求，同時煙氣余熱得到再利用。潔凈風經空氣換熱器21升高30'C后進熱風換熱器12,與煙氣熱交 換加溫到500 55(TC后，進入干燥機18，對白炭黑漿料進行加熱干燥，， 干燥后產品進入捕集器19收集到產品倉20包裝。干燥后尾氣與潔凈冷 空氣在空氣換熱器21中進行熱交換后外排。實施例以無煙煤為燃料，制作本發(fā)明干燥系統，應用于白炭黑的生產。該 干燥系統中循環(huán)流化床熱風爐按20t/h蒸汽、2050萬kcal/h熱風量設計， 采用低速循環(huán)流化床燃燒技術，其主體基礎、結構、燃燒設備、鋼架、 平臺扶梯、給煤設備、除渣除灰等基本按48t/h鍋爐進行設計。爐內除 塵器采用水冷套結構，其大小按60t/h計算設計。爐墻采用重型爐墻布 置，爐膛布置受熱面為光管水冷管和埋管，在尾部豎井位置布置高溫煙 氣換熱器。換熱器設煙氣回流系統回送熱風爐爐膛，噴干尾氣通過空氣 換熱器預熱冷空氣，作為熱交換系統的潔凈風進風。采用該方案，與常規(guī)的熱風爐干燥系統比較，飛灰含碳量由大于25%下降到小于7%，過量空氣系數由大于2下降到小于1.6。熱效率由72%左右提高到84%左右，熱效率高ll個百分點以上，節(jié)能13%，按年耗煤8萬噸計算，年節(jié)煤1.04萬噸，按每噸煤400元計算，年節(jié)約416萬元。
權利要求
1、一種使用燃煤循環(huán)流化床熱風爐的白炭黑干燥系統，其特征在于包括一個布置爐內換熱面控制燃燒溫度同時聯產蒸汽的循環(huán)流化床熱風爐系統；一個可以調節(jié)熱風換熱器煙氣流量和余熱回收利用的煙氣回流系統；一個潔凈空氣與熱風換熱器換熱并回收利用干燥器尾氣熱量的白炭黑漿料干燥系統。
2、 根據權利要求1所述的一種使用燃煤循環(huán)流化床熱風爐的白炭黑 干燥系統，其特征在于循環(huán)流化床熱風爐系統，包括循環(huán)流化床熱風爐、 U型返灰器、風箱、爐底鼓風機、冷渣機、落灰管、布風器、進煤倉、 回流風管、汽包，循環(huán)流化床熱風爐的爐膛布置水換熱面，爐膛出口安 裝爐內除塵器，熱風爐后段布置熱風換熱器，爐內除塵器底端連接U型 返灰器，U型返灰器連通爐膛，爐底鼓風機通過風箱、布風器向爐膛內 鼓風，爐底具有落灰管及冷渣機，熱風爐一側安裝進煤倉，上部安裝回 流風管，熱風爐頂部安裝汽包。
3、 根據權利要求1所述的一種使用燃煤循環(huán)流化床熱風爐的白炭黑 干燥系統，其特征在于煙氣回流系統包括回流風機、煙氣引風機、除塵 器、飛灰倉，熱風換熱器的煙氣出口連接除塵器輸入端，除塵器底端連 接飛灰倉，除塵器除塵后的煙氣分別通過煙氣引風機外排和通過回流風 機返回爐膛。
4、 根據權利要求1所述的一種使用燃煤循環(huán)流化床熱風爐的白 炭黑干燥系統，其特征在于白炭黑槳料干燥系統包括換熱鼓風機、干嫩幾、產口琉、^MV^、噴干引艦，換熱^IMM微另鵬連通空氣換熱器和熱風換熱器，熱風換熱器另一端連接連通干燥機，干 燥機對白炭黑漿料進行加熱干燥，干燥機輸出連接捕集器，捕集器下端 安裝產品倉，捕集器尾氣輸出通過空氣換熱器、噴干引風機后排入大氣。
全文摘要
一種使用燃煤循環(huán)流化床熱風爐的白炭黑干燥系統，包括一個布置爐內換熱面控制燃燒溫度同時聯產蒸汽的循環(huán)流化床熱風爐系統；一個可以調節(jié)熱風換熱器煙氣流量和余熱回收利用的煙氣回流系統；一個潔凈空氣與熱風換熱器換熱并回收利用干燥器尾氣熱量的白炭黑漿料干燥系統。本發(fā)明以煤為燃料，燃料成本低、來源廣泛、多系統回收利用熱能，熱效率高、能耗低、白炭黑干燥效果好、熱風爐和換熱器使用壽命長。
文檔編號C01B33/113GK101503193SQ20081014334
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權日2008年10月17日
發(fā)明者敏 周, 唐志凡, 昆 楊 申請人:株洲興隆化工實業(yè)有限公司