用于焚烧废碱液的锅炉的制作方法

本实用新型涉及到含有机物的废碱液处理技术领域，尤其涉及用于焚烧废碱液的锅炉。

背景技术：

在石油化工行业，常采用氢氧化钠溶液吸收硫化氢、碱洗油品和裂解汽，产生含有大量污染物的废碱液，废碱液中含有大量的有毒有害的含硫及含氨氮的有机污染物，该废碱液需送废碱液焚烧装置中进行环保处理。废碱液焚烧环保处理的原理是：废碱液中的有机物在600-1100摄氏度高温条件下的氧化，废碱液中的c、h、s及氨氮化物参与燃烧，放出热量，从而去除废碱液中的有机物。废碱液焚烧装置一般包括：绝热焚烧炉及余热锅炉。废碱液经雾化后进入绝热焚烧炉中进行高温焚烧，焚烧烟气进入余热锅炉进行余热利用。由于绝热焚烧炉的结构的要求，炉温越高则绝热焚烧炉耐火材料层越厚，以便更好地防止高温烟气中的热量辐射至外界。焚烧废碱液时绝热焚烧炉的炉温通常采用950℃，烟气在炉膛中的停留时间大概在2秒左右，这样一方面尽可能保证废碱液中有机物的完全焚毁，另一方面尽可能防止烟气中形成的钠盐腐蚀绝热焚烧炉内的耐火材料，从而延长耐火材料的使用寿命。但是焚烧废碱液时采用950℃的炉温，使得绝热焚烧炉的耐火材料层也需要采用大量的耐火材料，这样一方面使得废碱液焚烧装置的制作成本较高，另一方面大量耐火材料也会吸收高温烟气中的热量，造成废碱液焚烧后形成的高温烟气的热量损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种能焚烧废碱液、对焚烧废碱液产生的热量利用率更高的锅炉。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：用于焚烧废碱液的锅炉，包括：炉膛、烟道和汽包，汽包位于炉膛和烟道的上方，其特征在于：炉膛竖向设置，炉膛壁由外向内分别为炉膛水冷壁、耐火材料层，炉膛顶部设置有燃烧器，燃烧器的喷嘴伸入到炉膛中；烟道包括：竖向设置的第一烟道、第二烟道、第三烟道、第四烟道，炉膛下端和第一烟道的下端通过过渡烟道相连通，过渡烟道的底部设置有出渣口，第一烟道的顶端和第二烟道的顶端相连通，第二烟道的底端和第三烟道的底端相连通，第三烟道的顶端和第四烟道的顶端相连通；第三烟道内从下向上设置有蒸发器、三级过热器、二级过热器，第四烟道内从上向下设置有一级过热器和五级省煤器、四级省煤器、三级省煤器、二级省煤器、一级省煤器，一级省煤器下方的第四烟道上设置有尾气出口；第一烟道上段、第二烟道、第三烟道均为水冷壁结构，过渡烟道壁和第一烟道下段的侧壁由外向内均分别为水冷壁、耐火材料层。

进一步地，前述用于焚烧废碱液的锅炉，其中：过渡烟道的底壁从第一烟道向炉膛方向由上往下逐渐倾斜设置。

进一步地，前述用于焚烧废碱液的锅炉，其中：第二烟道与第三烟道通过共用水冷壁隔墙而相邻设置，该水冷壁隔墙与第二烟道、第三烟道的底部均有间隙，第二烟道、第三烟道通过底部间隙相连通，第二烟道、第三烟道底部设置有共用灰斗。

进一步地，前述用于焚烧废碱液的锅炉，其中：外部给水至一级省煤器，一级省煤器内的水依次经二级省煤器、三级省煤器、四级省煤器、五级省煤器，五级省煤器的输出端输出的热水供给至汽包；汽包中的水一部分供应给蒸发器，一部分供应给水冷壁，水冷壁和蒸发器中的水吸收热量后形成汽水混合物再回流至汽包内；汽包内的由汽水分离装置分离出的饱和蒸汽依次进入一级过热器、二级过热器、三级过热器中吸收热量，形成的高压过热蒸汽从三级过热器的输出端输出。

进一步地，前述用于焚烧废碱液的锅炉，其中：第一烟道、第二烟道的顶部设置有水力清灰装置。

进一步地，前述用于焚烧废碱液的锅炉，其中：三级过热器、二级过热器均包括由下向上间隔设置的三个过热器。

进一步地，前述用于焚烧废碱液的锅炉，其中：炉膛和烟道外设置有钢架平台，所述的炉膛和烟道均支吊在钢架平台上，汽包固定在钢架平台的顶端。

本实用新型的有益效果是：一、将炉膛壁设置为由外向内分别为水冷壁、耐火材料层，在炉膛的顶部设置燃烧器，以上结构使得雾化的废碱液在炉膛中焚烧，焚烧时的温度可达1100℃，炉膛水冷壁可吸收废碱液焚烧时的热量，提高热量利用效率，而炉膛的耐火材料层也不需设置太厚，从而节约了大量的耐火材料。二、设置具有耐火材料层的过渡烟道和第一烟道下段使得炉膛底部产生的高温烟气在过渡烟道和第一烟道下段停留一段时间，由于过渡烟道和第一烟道下段的温度较高，既完全除去了废碱液中的有机物，也使得高温熔融物保持液态，便于从出渣口排出。三、过渡烟道的底壁从第一烟道向炉膛方向由上往下逐渐倾斜设置，使得位于过渡烟道底部的高温熔融物能够快速从出渣口排出。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于焚烧废碱液的锅炉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步说明。

如图1所示：用于焚烧废碱液的锅炉，包括：炉膛1、烟道2和汽包3，汽包3位于炉膛1和烟道2的上方，炉膛1竖向设置，炉膛壁由外向内分别为炉膛水冷壁11、耐火材料层12，炉膛1顶部设置有燃烧器4，燃烧器4的喷嘴伸入到炉膛1中；烟道2包括：竖向设置的第一烟道22、第二烟道23、第三烟道24、第四烟道25，炉膛1下端和第一烟道22的下端通过过渡烟道5相连通，过渡烟道5的底部设置有出渣口51，第一烟道22的顶端和第二烟道23的顶端相连通，第二烟道的底端23和第三烟道24的底端相连通，第三烟道24的顶端和第四烟道25的顶端相连通；第三烟道24内从下向上设置有蒸发器241、三级过热器242、二级过热器243，第四烟道内从上向下设置有一级过热器251和五级省煤器252、四级省煤器253、三级省煤器254、二级省煤器255、一级省煤器256，一级省煤器256下方的第四烟道25上设置有尾气出口21；第一烟道22上段、第二烟道23、第三烟道24均为水冷壁结构，过渡烟道壁52和第一烟道下段的侧壁221由外向内均分别为水冷壁、耐火材料层。

工作时，雾化的废碱液经喷枪进入炉膛1，由于雾化的废碱液在炉膛1中焚烧时温度可达1100℃，废碱液经高温焚烧氧化产生高温烟气和高温熔融钠盐，高温熔融钠盐定期从过渡烟道5底部的出渣口51排出，高温烟气通过过渡烟道5进入第一烟道22，再依次经过第二烟道23、第三烟道24、第四烟道25，经蒸发器241、三级过热器242、二级过热器243、一级过热器251和五级省煤器252、四级省煤器253、三级省煤器254、二级省煤器255、一级省煤器256，一级省煤器256换热后从尾气出口21排出。将炉膛壁设置为由外向内分别为水冷壁11、耐火材料层12，在炉膛1的顶部设置燃烧器4，以上结构使得雾化的废碱液在炉膛1中焚烧，焚烧时的温度可达1100℃，炉膛水冷壁11可吸收废碱液焚烧时的热量，提高热量利用效率，而炉膛1的耐火材料层12也不需设置太厚，从而节约了大量的耐火材料。设置具有耐火材料层的过渡烟道5和第一烟道22下段使得炉膛1底部产生的高温烟气在过渡烟道5和第一烟道22下段停留一段时间，由于过渡烟道5和第一烟道22下段的温度较高，既完全除去了废碱液中的有机物，也使得高温熔融物保持液态，便于从出渣口51排出。采用由第一烟道22、第二烟道23、第三烟道24、第四烟道25组成的烟道2使得高温烟气在烟道内迂回运行，在提高换热效果的同时，降低了锅炉的高度。

在本实施例中，过渡烟道5的底壁从第一烟道22向炉膛1方向由上往下逐渐倾斜设置，使得位于过渡烟道5底部的高温熔融物能够快速从出渣口51排出。

在本实施例中，三级过热器242、二级过热器243均包括由下向上间隔设置的三个过热器。将第一烟道22、第二烟道23、第三烟道24均设置为水冷壁结构，第三烟道24内设置有蒸发器241、三级过热器242、二级过热器243，第四烟道内设置有一级过热器251和共设置五级省煤器，上述结构均形成烟道2的受热面，能够提高锅炉对废碱液产生的高温烟气的热量利用效率。

由于废碱液焚烧产生的高温烟气中含有微小的钠盐颗粒及粉尘杂质，高温烟气进入烟道2后，这些微小的钠盐颗粒及粉尘杂质会吸附在第一烟道22、第二烟道23、第三烟道24的水冷壁上，为了不影响水冷壁的换热效果，需要定期清理这些微小的钠盐颗粒及粉尘杂质，由此在第一烟道22、第二烟道23的顶端设置有水力清灰装置6。在实际使用中，由于第三烟道24内由下向上设置有蒸发器241、三级过热器242、二级过热器243，因此可采用在第三烟道24的水冷壁上设置多处收缩式蒸汽吹灰器来去除这些微小的钠盐颗粒及粉尘杂质。

在本实施例中，第二烟道23与第三烟道24通过共用水冷壁隔墙8而相邻设置，该水冷壁隔墙8与第二烟道23、第三烟道24的底部均有间隙，第二烟道23、第三烟道24通过底部间隙相连通，第二烟道23、第三烟道24的底部设置有共用灰斗9。第一烟道22顶端设置的水力清灰装置6清除的微小的钠盐颗粒及粉尘杂质从出渣口51排出，第二烟道23顶端设置的水力清灰装置6及第三烟道24的水冷壁上设置多处收缩式蒸汽吹灰器清除的微小的钠盐颗粒及粉尘杂质从灰斗9底部的出灰口排出。第二烟道23与第三烟道24通过共用水冷壁隔墙8相邻设置，在不影响换热效果的前提下减少了锅炉的宽度，也简化了锅炉的安装。

在本实施例中，炉膛1和烟道2外设置有钢架平台7，所述的炉膛1、烟道2均支吊在钢架平台7上，汽包3固定在钢架平台7的顶端。

本实施例中所述的用于焚烧废碱液的锅炉的烟气流程如下：工作时，雾化的废碱液经燃烧器4进入炉膛1，经高温焚烧氧化产生高温烟气和高温熔融物，高温烟气通过过渡烟道5进入第一烟道22，随后进入第二烟道23，再进入第三烟道24，依次经蒸发器241、三级过热器242、二级过热器243，一级过热器251和五级省煤器252、四级省煤器253、三级省煤器254、二级省煤器255、一级省煤器256换热后从尾气出口21排出。

本实施例中所述的用于焚烧废碱液的锅炉的汽水流程如下：外部给水至一级省煤器256，一级省煤器256内的水依次经二级省煤器255、三级省煤器254、四级省煤器253、五级省煤器252，水经各级省煤器不断吸收高温烟气中的热量，五级省煤器252的输出端输出的热水供给至汽包3。汽包3中的水一部分供应给蒸发器241，一部分供应给水冷壁，水冷壁和蒸发器241中的水吸收高温烟气的热量后形成汽水混合物再回流至汽包3内。汽包3内的由汽水分离装置分离出的饱和蒸汽依次进入一级过热器251、二级过热器243、三级过热器242中进一步吸收高温烟气中的热量，形成的高压过热蒸汽从三级过热器242的输出端输出。

本实用新型的优点在于：一、将炉膛壁设置为由外向内分别为水冷壁11、耐火材料层12，在炉膛1的顶部设置燃烧器4，以上结构使得雾化的废碱液在炉膛1中焚烧，焚烧时的温度可达1100℃，炉膛水冷壁11可吸收废碱液焚烧时的热量，提高热量利用效率，而炉膛1的耐火材料层12也不需设置太厚，从而节约了大量的耐火材料。二、设置具有耐火材料层的过渡烟道5和第一烟道22下段使得炉膛1底部产生的高温烟气在过渡烟道5和第一烟道22下段停留一段时间，由于过渡烟道5和第一烟道22下段的温度较高，既完全除去了废碱液中的有机物，也使得高温熔融物保持液态，便于从出渣口51排出。三、过渡烟道5的底壁从第一烟道22向炉膛1方向由上往下逐渐倾斜设置，使得位于过渡烟道5底部的高温熔融物能够快速从出渣口51排出。