多功能小型碱回收烟气余热锅炉

摘要

本发明创造涉及纸浆厂制浆废液燃烧后废气热量及碱尘的回收设备，它主要由余热锅炉、碱尘自动分离捕集系统和支座组合而成。主要用于20吨浆/日以下的小型厂，也可用于30吨浆/日左右的中型厂。它能使烟气余热转换成蒸汽、热水和热风供生产使用，烟气余热的利用率高达80％左右。它还能使烟气中的大量碱尘自动分离、捕集和回炉，它与文丘里配合，总除尘率约90％，碱回收率提高5～10％。

说明书

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本发明创造涉及纸浆厂制浆废液燃烧后废气热量及碱尘的回收设备。

目前，国内外大、中型纸浆厂大都采用燃烧黑液的方法进行回收黑液中的碱性物质（NaOH和Na₂S），重新用于制浆，同时，利用燃烧黑液中的有机物质所放出的大量余热产生蒸汽，供生产使用，变废为宝。但是，大、中型厂的碱回收设备投资巨大，不适宜小厂使用。目前，国内外大多数20吨浆/日以下的小型厂的制浆黑液都直接排入江河，造成环境污染，国内现只有少数几个厂

采用简易喷射炉和碱尘沉降室配套进行碱回收，经多年实践证明，其结构简单、投资较少，易为工人掌握，有一定经济效益和社会效益，但缺点也不少;

1.碱回收率低，只达50～55%。

2.沉降室操作条件恶劣，工人劳动强度大。从简易喷射炉出来的烟气达900℃，烟气中含大量碱尘和熔融物，进入沉降室后产生二次燃烧，沉降室的第一室往往被烧得通红，工人无法入内清扫碱尘，碱尘越积越多，会变得很坚硬，难以清除，有时要用风钻才能清除。

3.清除碱尘时间长，一次要十多天，造成碱回收各工段之间不平衡，如果停炉时间较长，黑液量太多，无法贮存，只好排入江河，如果不能排入江河，制浆和抄纸只好停产，造成较大经济损失。

4.烟气余热的利用率极低，只有10%左右，绝大部分余热被白白浪费掉，使碱回收成本增加。

5.经沉降室后进入文丘里管的烟气远远超过250℃，使文丘里管不能直接蒸发黑液，只能喷水除尘和降低烟气温度，从文丘里管和旋风分离器出来的含碱尘废水无法回用，排入江河，造成对环境的污染并浪费烟气的余热。

6.由于文丘里管中喷水降温除尘，使进入引风机和烟囱的烟气含大量水蒸汽，在引风机和烟囱内壁冷凝，这些冷凝水含有一定酸碱度，易造成引风机和烟囱的腐蚀破坏。

7.沉降室内的空气预热管易积碱尘，热交换效果差，炽热的碱尘也会腐蚀管壁。

本发明创造的目的是提供给小型纸浆厂一种多功能的碱回收烟气余热锅炉，它能利用燃烧黑液产生的余热去生产热水，蒸汽和热风，同时能使碱尘自动分离和自动捕集，还可以自动输送回简易喷射炉。

本发明创造的主要构造是：自上而下由余热锅炉、碱尘自动分离捕集系统和支座（11）组成，并且与前面的简易喷射炉（14）的上部相通。小型碱回收烟气余热锅炉中的余热锅炉部份，包括：与简易喷射炉（14）上部连通的水冷排烟管（1）、作为锅炉壁的水冷旋风分离套（2）、固悬在该分离套中央的炉胆（3）、位于水冷旋风分离套外上侧的上升水管（4）、上汽包（5）及下降水管（6）。

碱尘自动分离和捕集系统包括水冷旋风分离套（2）、炉胆（3）、空气预热夹套（7）、在支座面上的碱尘捕集装置（8）和该装置底下的传动机构（9）及碱尘排出斗（10）。

为了便于把碱尘再输送回简易喷射炉去燃烧，最好在碱尘自动分离和捕集系统之后设有包括给尘器（12）和碱尘输送器（13）的碱尘自动输送系统。

附图1是现有技术中的碱尘沉降室与简易喷射炉配套使用的构造示意二视图。

在附图1中：1.排烟管;2.沉降室;3.空气预热管;4.隔墙;5.简易喷射炉;

附图2是本发明创造与简易喷射炉配套使用的构造示意二视图。

在附图2中，从简易喷射炉（14）上部排出的烟气首先进入本余热锅炉的水冷排烟管（1）的中心，该管有外夹套，冷水通入夹套后被高温（约900℃）烟气加热成热水排出供洗浆使用，烟气流过水冷排烟管后以切线方向进入水冷旋风分离套（2）和空气预热夹套（7）的内壁并沿其内壁旋转下降，夹杂在烟气中的较重的碱尘落下炉底，而较轻的碱尘随烟气从炉胆（3）的底部进入炉胆的列管后向上排出并进入文丘里管，炉胆列管周围充满水（炉胆实际上是一个热交换器），水冷旋风分离套内也充满水，与上汽包连通，构成自然循环回路。当水从下端流入时，吸收了烟气的部份热量，使部份水汽化而成为水、汽混合物由上升水管（4）流至上汽包（5），蒸汽从上汽包放出供生产使用。同时，又向上汽包补充软水通过下降水管（6）分别进入炉胆和水冷旋风分离套内。

从炉胆顶上排出的烟气温度已降至250℃左右，再进入文丘里直接蒸发黑液使用。

进入空气预热夹套内的冷空气吸收炉内的烟气的热量后变成热风，送回简易喷射炉内助燃。

烟气中较重的碱尘沿空气预热夹套内壁旋转下降落在支座面上的碱尘捕集装置（8）中，该装置为转动刮板式，经传动机构带动，把碱尘刮入碱尘排出斗（10）。

本多功能小型碱回收烟气余热锅炉最底下的是支座（11）。

如果在碱尘排出斗下面设给尘器（12），先接受排出斗的碱尘后再进入碱尘输送器（13），就可以把碱尘自动送回简易喷射炉中燃烧。

本发明创造主要用于20吨浆/日以下的小型厂，也可用于30吨浆/日左右的中型厂。

本发明创造的优点是：

一、可使烟气余热转换成蒸汽、热风、热水供生产使用，烟气余热的利用率高达80%左右。而碱尘沉降室的烟气余热利用率还不到10%。

二、可使烟气中的大量碱尘自动分离、捕集、回炉，不必中途停炉清理碱尘，确保了简易喷射炉连续运行，并实现了碱尘清理的自动化操作。

三、烟气经本发明创造及文丘里二级除尘后，总的除尘率可达90%左右，而烟气经碱尘沉降室和文丘里二级除尘后，总除尘率仅70～80%左右。同时，本发明创造与文丘里配合所除下的碱尘都可回收利用，所以碱回收率比用碱尘沉降室配合文丘里提高5～10%。

四、使烟气余热得到充分利用和提高了碱回收率，故本发明创造的社会效益和经济效益显著。

下面举例（按设计估算列表）比较用本发明创造与用碱尘沉降室的效益。