一種多床循環流化床石煤脫碳裝置制造方法
【專利摘要】本發明具體涉及一種多床循環流化床石煤脫碳裝置。其技術方案是：該裝置的爐體(7)內設有主床(4)和副床(12)，與擋火墻(8)平行的主床(4)側壁裝有進料管(5)，與擋火墻(8)垂直的主床(4)兩側設有主床煤氣燒嘴(6)，與擋火墻(8)垂直的副床(12)兩側設有副床煤氣燒嘴(11)；主床(4)和副床(12)下部對應地設有主床風帽(3)和副床風帽（14）。與擋火墻(8)垂直的副床(12)一側上部設有旋風分離器進口(10)，旋風分離器進口(10)處固定裝有旋風分離器(16)，旋風分離器(16)的下端固定裝有返料裝置(17)，返料裝置(17)通過返料管(13)與副床(12)相通，旋風分離器(16)的上端設有旋風分離器出口(9)。本發明結構簡單，能實現低熱值石煤穩定沸騰燃燒，且燃燒充分，脫碳效率高。
【專利說明】一種多床循環流化床石煤脫碳裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于石煤脫碳裝置【技術領域】。具體涉及一種多床循環流化床石煤脫碳裝置。
【背景技術】
[0002]釩是一種稀有金屬，具有良好的延展性、高熔點等特性，釩產品在造船、高速鋼、反應堆、噴氣式飛機和火箭等尖端科學領域中得到廣泛應用。我國釩礦資源豐富，尤以石煤中釩的儲量最多，但石煤中釩的品位低，開發難度大。經過幾十年的發展，多種石煤提釩工藝雖已經應用于工業，但存在釩提取率低、環境污染嚴重等問題。因石煤中存在10%~20%的碳，在一步焙燒過程中不利于釩的氧化，所以研究人員提出先脫碳再焙燒的工藝。脫碳是石煤進行提釩焙燒前的一種預處理工藝，要求能在短時間內將石煤中含有的碳等還原性物質大部分脫除，減少其對焙燒過程中釩氧化的抑制；同時使石煤顆粒內部形成疏松的孔道，有利于后續焙燒過程中氧化氣氛與低價態釩的充分接觸氧化；弱化碳的疏水性及吸附作用，使釩產品在浸出和洗出過程中，更容易富集。
[0003]現有普通石煤脫碳裝置,一般燃燒熱值大于4000kcal/kg的燃料,但對于熱值低于1000kcal/kg的石煤，難易實現穩定的沸騰燃燒，而加入其它產生灰渣的燃料助燃不利于釩的富集提取；普通石煤脫碳裝置飛灰量大，將帶走部分碳使石煤不能完全燃燒，灰渣含炭量較大。

【發明內容】

[0004]本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種結構簡單、能實現低熱值石煤穩定燃燒和脫碳效率高的多床循環流化床石煤脫碳裝置。
[0005]為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:該裝置的爐體內設有主床和副床，主床和副床由擋火墻隔開。與擋火墻平行的主床側壁裝有進料管，與擋火墻垂直的主床兩側設有主床煤氣燒嘴，與擋火墻垂直的副床兩側設有副床煤氣燒嘴，主床煤氣燒嘴和副床煤氣燒嘴高度相同，主床煤氣燒嘴和副床煤氣燒嘴通過煤氣管道外接煤氣源。主床和副床下部對應地設有主床風帽和副床風帽，主床風帽和副床風帽與各自對應的主床風室和副床風室相通。與擋火墻垂直的副床一側上部設有旋風分離器進口，旋風分離器進口處固定裝有旋風分離器，旋風分離器的下端固定裝有返料裝置，返料裝置通過返料管與副床相通，旋風分離器的上端設有旋風分離器出口，旋風分離器出口位于返料裝置的正上方。
[0006]進料管的爐內端口的高度為爐體高度的3/10-5/10，擋火墻的高度為爐體高度的4/10~8/10。
[0007]風機的出口通過風管與主床風室相通，主床風室通過風管與副床風室相通。
[0008]所述的主床寬為爐體爐內寬的1/2~2/3。
[0009]所述的副床寬為爐體爐內寬的1/3~1/2。
[0010]所述的返料管與水平方向夾角為40°~70°。[0011]本發明的工作過程是:先點燃主床4和副床12上的主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11對爐膛加熱，再開啟風機1，使其在小風量條件下運行；當爐膛溫度到800°c -lOOO0C時，將石煤通過進料管5送入主床4，隨著石煤進入量的增加，逐漸加大風量。當爐內密相區石煤沸騰高度達到爐體7高度的9/2(Tll/20時，保持進料量和風量穩定，使石煤實現穩定沸騰燃燒，石煤開始脫碳過程。
[0012]小顆粒的石煤在主床4中短暫燃燒后，在煙氣的攜帶下越過擋火墻8進入副床12的上部空間繼續燃燒；較小顆粒的石煤在煙氣攜帶下，進入旋風分離器16，在旋風分離器16分離作用下大部分被分離出來，并被返料裝置17收集。若返料裝置17中的石煤灰渣含碳量達到脫碳標準則排出收集，未達到脫碳標準則通過返料管13送入副床12繼續燃燒，經副床12燃燒后的煙氣再次進入旋風分離器16，隨煙氣進入旋風分離器16的較小顆粒石煤飛灰會再次被收集并送入副床12中燃燒，如此不斷循環燃燒，直至完成脫碳。石煤脫碳過程中產生的煙氣經旋風分離器出口 9排出。
[0013]由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有以下積極效果:
本發明在主床和副床上增加了主床煤氣燒嘴和副床煤氣燒嘴的煤氣助燃方式，利用煤氣燃燒提供熱量，實現低熱值石煤穩定沸騰燃燒，在不添加其它固體燃料的基礎上提高石煤的脫碳效率。
[0014]本發明在雙床流化床沸騰爐結構基礎上增加了旋風分離器，不僅結構簡單，且能在煙氣排出之前將煙氣中攜帶的小顆粒石煤飛灰分離出來，并被返料裝置收集，通過返料管將石煤飛灰送入副床中繼續燃燒，經副床燃燒后，煙氣再次進入旋風分離器，隨煙氣進入旋風分離器的小顆粒石煤飛灰會再次被收集并送入副床中燃燒，如此循環往復直至達到脫碳標準，從而可實現循環燃燒，有利于石煤中碳的充分燃燒。
[0015]因此，本發明結構簡單，能實現低熱值石煤穩定沸騰燃燒，且燃燒充分，脫碳效率聞。
【專利附圖】

【附圖說明】[0016]圖1為本發明的一種結構示意圖；
圖2為圖1中A-A結構剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。
[0018]實施例1
一種多床循環流化床石煤脫碳裝置，其結構如圖1和圖2所示:該裝置的爐體7內設有主床4和副床12，主床4和副床12由擋火墻8隔開。與擋火墻8平行的主床4側壁裝有進料管5，與擋火墻8垂直的主床4兩側設有主床煤氣燒嘴6，與擋火墻8垂直的副床12兩側設有副床煤氣燒嘴11，主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11高度相同，主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11通過煤氣管道外接煤氣源。主床4和副床12下部對應地設有主床風帽3和副床風帽14，主床風帽3和副床風帽14與各自對應的主床風室2和副床風室15相通。與擋火墻8垂直的副床12 —側上部設有旋風分離器進口 10，旋風分離器進口 10處固定裝有旋風分離器16，旋風分離器16的下端固定裝有返料裝置17，返料裝置17通過返料管13與副床12相通，旋風分離器16的上端設有旋風分離器出口 9，旋風分離器出口 9位于返料裝置17的正上方。
[0019]進料管5的爐內端口的高度為爐體7高度的3/10-4/10，擋火墻8的高度為爐體7高度的4/10-6/10。
[0020]風機I的出口通過風管與主床風室2相通，主床風室2通過風管與副床風室15相通。
[0021]所述的主床4寬為爐體7爐內寬的1/2-3/5。
[0022]所述的副床12寬為爐體7爐內寬的2/5-1/2。
[0023]所述的返料管13與水平方向夾角為40°飛5°。
[0024]實施例2
一種多床循環流化床石煤脫碳裝置。除下述技術參數外，其余同實施例1。
[0025]進料管5的爐內端口的高度為爐體7高度的4/10-5/10，擋火墻8的高度為爐體7高度的6/10-8/10。
[0026]所述的主床4寬為爐體7爐內寬的3/5-2/3。
[0027]所述的副床12寬為爐體7爐內寬的I/3-2/5。
[0028]所述的返料管13與水平方向夾角`為55°-70°。
[0029]本【具體實施方式】的工作過程是:先點燃主床4和副床12上的主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11對爐膛加熱，再開啟風機1，使其在小風量條件下運行；當爐膛溫度到800°C-1000°C時，將石煤通過進料管5送入主床4，隨著石煤進入量的增加，逐漸加大風量。當爐內密相區石煤沸騰高度達到爐體7高度的9/2(Tll/20時，保持進料量和風量穩定，使石煤實現穩定沸騰燃燒，石煤開始脫碳過程。
[0030]小顆粒的石煤在主床4中短暫燃燒后，在煙氣的攜帶下越過擋火墻8進入副床12的上部空間繼續燃燒；較小顆粒的石煤在煙氣攜帶下，進入旋風分離器16，在旋風分離器16分離作用下大部分被分離出來，并被返料裝置17收集。若返料裝置17中的石煤灰渣含碳量達到脫碳標準則排出收集，未達到脫碳標準則通過返料管13送入副床12繼續燃燒，經副床12燃燒后的煙氣再次進入旋風分離器16，隨煙氣進入旋風分離器16的較小顆粒石煤飛灰會再次被收集并送入副床12中燃燒，如此不斷循環燃燒，直至完成脫碳。石煤脫碳過程中產生的煙氣經旋風分離器出口 9排出。
[0031]本【具體實施方式】與現有技術相比，其優點在于:
本【具體實施方式】在主床4和副床12上增加了主床煤氣燒嘴6和副床煤氣燒嘴11的煤氣助燃方式，利用煤氣燃燒提供熱量，實現低熱值石煤穩定沸騰燃燒，在不添加其它固體燃料的基礎上提高了石煤的脫碳效率。
[0032]本【具體實施方式】在雙床流化床沸騰爐結構基礎上增加了旋風分離器16，不僅結構簡單，且能在煙氣排出之前將煙氣中攜帶的小顆粒石煤飛灰分離出來，并被返料裝置17收集，通過返料管13將石煤飛灰送入副床12中繼續燃燒，經副床12燃燒后，煙氣再次進入旋風分離器16，隨煙氣進入旋風分離器16的小顆粒石煤飛灰會再次被收集并送入副床12中燃燒，如此循環往復直至達到脫碳標準，從而可實現循環燃燒，有利于石煤中碳的充分燃
Jyti ο[0033]因此，本【具體實施方式】結構簡單，能實現低熱值石煤穩定沸騰燃燒，且燃燒充分，脫碳效率高。
【權利要求】
1.一種多床循環流化床石煤脫碳裝置，其特征在于所述裝置的爐體(7)內設有主床(4)和副床(12)，主床(4)和副床(12)由擋火墻⑶隔開，與擋火墻⑶平行的主床⑷側壁裝有進料管(5)，與擋火墻(8)垂直的主床(4)兩側設有主床煤氣燒嘴(6)，與擋火墻(8)垂直的副床(12)兩側設有副床煤氣燒嘴(11)，主床煤氣燒嘴(6)和副床煤氣燒嘴(11)高度相同，主床煤氣燒嘴(6)和副床煤氣燒嘴(11)通過煤氣管道外接煤氣源；主床(4)和副床(12)下部對應地設有主床風帽(3)和副床風帽(14)，主床風帽(3)和副床風帽(14)與各自對應的主床風室(2)和副床風室(15)相通；與擋火墻(8)垂直的副床(12) —側上部設有旋風分離器進口(10)，旋風分離器進口(10)處固定裝有旋風分離器(16)，旋風分離器(16)的下端固定裝有返料裝置(17)，返料裝置(17)通過返料管(13)與副床(12)相通，旋風分離器(16)的上端設有旋風分離器出口(9)，旋風分離器出口(9)位于返料裝置(17)的正上方； 進料管(5)的爐內端口的高度為爐體(7)高度的3/10-5/10，擋火墻(8)的高度為爐體(7)高度的 4/10-8/10 ； 風機(I)的出口通過風管與主床風室(2)相通，主床風室(2)通過風管與副床風室(15)相通。
2.根據權利要求1所述的多床循環流化床石煤脫碳裝置，其特征在于所述的主床(4)寬為爐體(7)爐內寬的I/2-2/3。
3.根據權利要求1所述的多床循環流化床石煤脫碳裝置，其特征在于所述的副床(12)寬為爐體(7)爐內寬的1/3-1/2。
4.根據權利要求1所述的多床循環流化床石煤脫碳裝置，其特征在于所述的返料管(13)與水平方向夾角為40°-70°。
【文檔編號】C22B1/10GK103451414SQ201310431117
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】陳旺生, 劉小鑫, 韓軍, 王興東, 鄒光明, 孟康 申請人:武漢科技大學