鍋爐裝置的製作方法
2023-10-19 10:21:27
專利名稱：鍋爐裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於擴建鍋爐的設置和方法，該鍋爐特別是製漿廠的化學回收鍋爐，並且特別是該鍋爐的爐子，並且因此優化並簡化其容量的增加。
背景技術：
用於燃燒黑液的化學回收鍋爐的爐子具有前壁、後壁和側壁。黑液噴射裝置在一個高度或幾個高度上設置在側壁上。多個空氣口在若干個水平高度上設置在側壁上，用於將空氣從氣源引進到該爐子中。在黑液燃燒中產生的煙氣被引導與各種熱傳輸裝置、過熱器、鍋爐管束和鍋爐的水預熱器(節熱器)接觸，因此存在於該氣體中的熱以在熱傳輸裝置中流動的水、蒸氣或其混合物的形式收回。鼻端結構設置在該爐子的上部用於引導該氣體流。通過該頂部懸置的過熱器元件過熱該蒸氣。
空氣通常以三種不同的高度輸入鍋爐第一次空氣輸入鍋爐底部，第二次空氣在第一次空氣高度的上方，但是低於液體噴嘴，而為了確保完全燃燒第三次空氣在液體噴嘴之上。通常，空氣經由若干空氣口或者從鍋爐所有的四個壁或者只從兩個相對的側壁輸入。也可以在鍋爐中設置多於三個的用於引進空氣的高度。
近年來提供的新鍋爐裝置的共同特點是具有輔助裝置的新鍋爐在初步設計中考慮到必要時可能的未來容量的增加。通常這是通過在建造的鍋爐中留出空間和考慮到結構鋼的結構並加大管道的尺寸以及輔助裝置具有足夠的用於鍋爐未來負荷的容量來實現的。
大的容量範圍在鍋爐運行中產生問題。關於化學回收鍋爐，太大的爐子在低負荷下使保持足夠高的熔床溫度和適當的過熱變得很複雜，而太小的爐子在高負荷下導致熱表面堵塞的危險。當鍋爐的負荷變化時這些問題通過擴建爐子能夠避免。
迄今為止，化學回收鍋爐裡面的擴建通過保留用於重新安置爐子前後壁的空間實現，因而側壁被延伸。這導致前壁和後壁之間距離的增大，這可能引起燃燒過程本身的問題。當空在氣布置中助燃空氣主要從前壁和後壁輸入時這特別有問題。在回收鍋爐爐子中，在燃燒過程中在第二和第三空氣高度上空氣貫穿和空氣射流速度是關鍵因素。這些參數通過選擇正確的空氣口尺寸來優化。正確的尺寸取決於鍋爐負荷，在這種鍋爐負荷下適當的空氣量必須經由空氣口朝著相對的壁輸入到適當的貫穿距離。在爐子擴建中當到相對壁的距離增加時，如果空氣口的數量保持基本不變，那麼對於不同的鍋爐負荷空氣口的尺寸必然要綜合考慮。在這種情況下，考慮到鍋爐中的燃燒過程，不能實現最好的結果。典型的空氣設置，其中例如，第二次空氣優選只從前壁和後壁輸入已經在WO公開的WO 02/081971中提出。
發明內容
本發明的目的是消除上述缺點並提供一種鍋爐裝置，其可容易地改造以增大鍋爐負荷，以便燃燒過程的效率不受損失，並且仍然能夠以最佳方式實施控制。本發明的目的還在於與現有技術相比從技術上以更簡單更快的方式完成擴建。本發明的目標是一種用於優化特定空氣高度的設置，特別是用於優化爐子擴建之前和之後的化學回收鍋爐的第二和第三次空氣流。
本發明涉及一種鍋爐，特別是一種由前壁、後壁和兩個側壁構成的化學回收鍋爐。本發明的特徵在於在鍋爐方面已經留出用於擴建的空間，其方式是移動側壁，因而前後壁的長度延伸。
因此，本發明的重要構思是當改造或建造鍋爐時通過延伸前後壁準備重新安置一個側壁。
而且，本發明涉及一種鍋爐中的方法，特別是在由前壁、後壁和兩個側壁構成的化學回收鍋爐中的方法，主要特徵在於該鍋爐首先在第一容量範圍內運行，其後為了在高於第一範圍的第二容量範圍運行而通過擴建該鍋爐來改造該鍋爐，擴建該鍋爐是通過移動一個側壁並相應地為該鍋爐提供容量增大所需要的其它裝置/設施和改造而完成的。
本發明提供一種為新鍋爐增容做好準備的改進方法。特別是，當在某個高度上，特別是當在第二和第三高度上相當大部分或基本上全部空氣經由前後壁輸入時，根據本發明的方法在負荷量變化很大的情況下能夠對爐子保持最佳空氣供給和恆定的貫穿距離。
前壁和後壁之間的距離在擴建時不改變。由於擴建需要的附加空氣經由沿著在前後壁的延伸設置的附加的空氣口輸入。這意味著對於擴建前的鍋爐負荷和擴建後的過路負荷空氣口的尺寸可以優化。在上述提到的WO公開中，某個空氣高度上或某些空氣高度上的空氣射流形成豎直列，通過擴建所需要附加的助燃空氣的量可以通過以由提到的空氣供給系統所需要的方式沿著前後壁的延伸的附加豎直空氣口列的數目來獲得。
根據本發明，在鍋爐裝置的方案設計階段對該鍋爐的一個側壁能夠重新安置採取措施。容易拆卸的保持平臺首先沿著這個可拆卸的側壁安裝。其它裝置優選設置在該建造的鍋爐裝置裡面其他位置。在擴建時蒸氣鼓延長並具有必要的噴嘴。為了擴建，熔解池在第一個位置建造成足夠大，或者為熔解池將來的擴建留出空間。總集氣管具有用於擴建的必要的噴嘴。
鍋爐的爐子具有寬度和深度。爐子的寬度是指爐子前壁的水平長度，而深度是指爐子側壁的水平長度。所謂的鼻端深度可以保持不變，因為爐子側壁的長度不變並且由此該爐子的總深度不變，該鼻端深度在將煙氣流引導到爐子上部起重要作用，並且通常佔爐子總深度的40-45％。希望在擴建前後該鼻端/側壁的比例是同樣的。
在通過頂部懸置的過熱元件中的優化的蒸氣速度對於確保該過熱管適當冷卻，並且另一方面避免過分的壓力減小是非常重要的。在本發明中這通過增加過熱元件的數目同時保持該元件之間適當的橫向距離來實現。
對於低負荷，由於根據本發明只安裝與擴建相關的附加管座(tubepanel)，避免在鍋爐管束上和節熱器部件中使用太大的並且因此效率不高的熱表面。這也適用於過熱器。
本發明的另一個優點是對於較小的鍋爐容量在擴建前吹灰器只用在一個壁上，因為這個方案不影響鍋爐裝置的尺寸。因此初始投資和維護工作明顯減少。
在現有技術的擴建方法(前壁/後壁傳輸)中，在前(後)壁至少需要四個完全的橫向管焊縫，這導致數百個管/管現場焊接(tube fieldweld)在最危險的區域形成潛在的滲漏危險。根據本發明的設置在上部爐子集氣管中將這些要求嚴格的焊接減少到只有兩個。
在根據本發明的設置中，與現有技術的方法相比擴建時鍋爐停止工作的時間可以縮短，因為在進行擴建之前過熱器、鍋爐管束和節熱器元件可以在專用空間預先組裝。根據本發明的爐子擴建由於比較容易現場焊接而較快。
下面將參考附圖對本發明進行更加詳細的描述，其中圖1示意地示出本發明可以應用於其中的一般的化學回收鍋爐的側視圖，圖2示意地示出根據本發明從空氣高度的爐子底部剖視圖。
具體實施例方式
圖1示意地示出化學回收鍋爐結構，其具有由以下水管壁限定的爐子1前壁2、兩個側壁3和後壁4以及也構成水管的底壁5。助燃空氣從幾個不同的高度作為第一、第二和第三空氣輸入爐子中。也可以有其它空氣高度。廢液，諸如黑液經由第二和第三空氣區之間的噴嘴6引進。在燃燒過程中，來自流出物的熔床形成在爐子的底部5，從這裡熔體經由安裝在爐子底部的熔體輸送管7輸出。
鍋爐的熱回收表面，即過熱器8位於爐子上方，而爐子的後壁4則沿著爐子上部的過熱器、鍋爐管束9和節熱器10容納熱表面，其中在爐子中產生的煙氣的熱以蒸氣的形式回收。在過熱器中，飽和蒸氣轉換成高溫蒸氣。在鍋爐的鍋爐管束9中，飽和溫度的水部分地沸騰成蒸氣，並且在將水引導到鍋爐的蒸發部件9和過熱部件8之前，水在供給水預熱器10中被煙氣預熱。所謂的鼻端用附圖標記14示出。
鍋爐的水/蒸氣循環藉助於自然循環發生，因而在鍋爐壁水管和底部水管中產生的水/蒸氣混合物經由匯集管向上流動到相對於鍋爐橫向，即沿著前壁2的方向設置的蒸氣鼓11。熱水從該蒸氣鼓經由排放管12流到底部集合管13，從這裡水分配到底部水管並進一步到水管壁。
圖2示出保留在鍋爐內的擴建區，用於當希望擴建該鍋爐時重新定位一個側壁3。該側壁被移動到前/後壁的延長部分2a、4a的長度。圖2還示意地示出經由空氣口16的空氣射流15，在該設置中空氣射流的數目在較低鍋爐容量時包括在後壁4上的兩個射流和在前壁2上的三個射流。需要的附加空氣通過在前壁和後壁的延長部分2a、4a中設置更多的空氣口16a和經由它們的空氣射流15而被接收到該擴建部分中。在擴建時，不需要改變現有空氣口和流經它們的射流的運行。
連接於鍋爐的方法對於本領域的技術人員是已知的，因此在這方不更詳細地描述。
雖然結合認為是最實際最優選的實施例描述了本發明，但是應當理解，本發明不限於給出的實施例，而是相反，旨在覆蓋屬於本發明範圍內和權利要求範圍內的各種修改和相應的設置。例如，本發明的應用不限於某些空氣設置，儘管當某些高度上的空氣的主要部分經由前壁和後壁輸入使本發明的優點變得特別明顯。
權利要求
1.一種鍋爐，特別是由前壁、後壁和兩個側壁限定的化學回收鍋爐，其特徵在於，在該鍋爐方面保留用於擴建該鍋爐的空間，其方式是移動一個側壁，從而延長前壁和後壁的長度。
2.如權利要求1所述的鍋爐，其特徵在於擴建之後該前壁和後壁之間的距離基本上與擴建之前是一樣的。
3.如權利要求1或2所述的鍋爐，其特徵在於具有用於輸送第二次空氣的裝置，其方式是第二次空氣的主要部分從前壁和後壁輸入。
4.如權利要求1、2或3所述的鍋爐，其特徵在於具有用於輸送第三次空氣的裝置，其方式是第三次空氣的主要部分從前壁和後壁輸入。
5.如前述任何一項權利要求所述的鍋爐，其特徵在於所謂的鼻端深度對該鍋爐總深度的比例在擴建前後基本上是一樣的。
6.一種鍋爐中的方法，特別是在由前壁、後壁和兩個側壁限定的化學回收鍋爐中的方法，其特徵在於，該鍋爐首先在第一容量範圍內運行，其後為了在高於第一範圍的第二容量範圍運行，通過擴建該鍋爐來改造該鍋爐，擴建該鍋爐是通過移動該鍋爐的一個側壁使得該前壁和後壁的長度增加並且相應地為該鍋爐提供容量增大所需要的其它裝置和改造而完成的。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於在第二容量範圍內所需要的附加空氣通過設置在該前壁和後壁加長部分的附加的空氣口輸入。
全文摘要
本發明涉及一種用於擴建鍋爐特別是化學回收鍋爐並且由此優化並簡化其容量增加的設置和方法。本發明的目的是提供一種鍋爐裝置，其可容易地改造以增大鍋爐負荷而不減少燃燒過程的效率，並且便於其最佳控制。根據本發明，擴建鍋爐的操作考慮到保留與鍋爐相關的空間，使得側壁(3)可以被移動，因此增加前壁(2)和後壁(4)的長度。擴建之後該前壁和後壁之間的距離基本上與擴建之前是一樣的。
文檔編號F23M5/00GK101044356SQ200580035733
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月18日 優先權日2004年10月18日
發明者讓·斯託爾巴卡, 彼得裡·蒂卡 申請人:安德裡茲公司