高效油污泥焚燒爐的制作方法
【專利摘要】一種高效油污泥焚燒爐,它包括由內(nèi)爐壁(11)和外爐壁(10)組成的爐體,其特征是內(nèi)爐壁和外爐壁之間形成有空氣夾層(12);在外爐壁上設(shè)有一次風(fēng)入口(13),在爐膛(15)的下部設(shè)有爐底(5),爐底(5)上設(shè)有與位于爐底外部的布風(fēng)板(4)的出風(fēng)口相連通的爐底出風(fēng)口(6),布風(fēng)板(4)的進(jìn)風(fēng)口與空氣夾層相連通;在爐體的中部安裝有二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道(9),向爐膛內(nèi)輸送油污泥的螺旋送料機(jī)(8)安裝在爐體的中下部,在爐體的下部安裝有柴油助燃器(1)、上部設(shè)有與煙氣出口通道(14),在爐體的下部設(shè)有可控式排渣通道(16)。本實(shí)用新型具有燃燒效率高、焚燒穩(wěn)定以及機(jī)械故障率低的優(yōu)點(diǎn),為油污泥的高效清潔處理提供了理想的設(shè)備。
【專利說明】高效油污泥焚燒爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保設(shè)備,尤其是一種用于對(duì)含油污泥焚燒以減輕環(huán)境污染的焚燒爐,具體地說是一種高效油污泥焚燒爐。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知,我國(guó)油田數(shù)量眾多,僅以石油勘探開發(fā)業(yè)為例,污泥產(chǎn)生量為原油產(chǎn)量的0.5%?1%,每年就將有近百萬噸的油污泥產(chǎn)生。與此同時(shí),在大量生產(chǎn)及運(yùn)輸、儲(chǔ)運(yùn)石油的過程中產(chǎn)生的含油污泥的數(shù)量也十分驚人。在我國(guó),油污泥處理問題一直沒有得到有效解決。盡管國(guó)內(nèi)已經(jīng)積極地進(jìn)行了油污泥的治理和綜合利用工作,但收效不大。各油田普遍采用直接掩埋法、農(nóng)田堆肥法處理油污泥。該方法直接污染了土壤、地表水和地下水并占有土地,沒有根本解決環(huán)境污染問題,并且使油污泥中可燃性物質(zhì)流失,造成能源的浪費(fèi)。因此,盡快研究和建立一套適合油田污泥無害化和資源化處理的新方法和新工藝成為當(dāng)務(wù)之急。目前油污泥的處理方式主要有填埋方法、摻燒焚燒法、分離法、生物降解法、回注法、掩埋法、堆放法等。其中,焚燒法在資源化、無害化及減量(容)化等方面具有其他處理方式不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。在我國(guó),污泥焚燒設(shè)備主要有多層爐排爐、流化床式焚燒爐、立式多段焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐、熔融焚燒爐等。針對(duì)油污泥的特性,工藝上一般將焚燒爐從分成一級(jí)燃室與二級(jí)燃室。一級(jí)燃室爐內(nèi)溫度一般控制在850°C?950°C,主要完成油污泥的干燥、熱解、燃燒、燃燼、冷卻五個(gè)過程,二級(jí)燃室內(nèi)主要是熱解氣化形成混合煙氣的燃燒過程。但是,目前國(guó)內(nèi)大部分焚燒爐普遍存在對(duì)油污泥的燃燒效率低,焚燒不穩(wěn)定以及機(jī)械故障率高等缺點(diǎn),造成油污泥燃燒不充分,能量利用率低,在焚燒過程中易產(chǎn)生氣體污染物以及維護(hù)費(fèi)用大等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的油污泥焚燒效率低,焚燒不充分的問題,設(shè)計(jì)一種能夠顯著提高油污泥顆粒的燃燒效率及能量利用率,控制油污泥穩(wěn)定燃燒,同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排渣,強(qiáng)有力的促進(jìn)油污泥的高效利用的高效油污泥焚燒爐。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種高效油污泥焚燒爐,它包括由內(nèi)爐壁11和外爐壁10組成的爐體,內(nèi)爐壁11圍成爐膛15,其特征是所述的內(nèi)爐壁11和外爐壁10之間形成有空氣夾層12,空氣夾層12中的空氣與內(nèi)爐壁11進(jìn)行熱交換而形成高溫一次風(fēng);在外爐壁10上設(shè)有為空氣夾層12供氣的一次風(fēng)入口 13,在爐膛15的下部設(shè)有爐底5,爐底5上設(shè)有向爐膛內(nèi)供氣的爐底出風(fēng)口 6,所述的爐底出風(fēng)口中6與位于爐底外部的布風(fēng)板4的出風(fēng)口相連通,布風(fēng)板4的進(jìn)風(fēng)口通過一次風(fēng)管道2與空氣夾層12相連通;在爐體的中部安裝有若干個(gè)斜向上布置的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9,二次風(fēng)經(jīng)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9斜向上送入爐膛內(nèi)與一次風(fēng)配合使?fàn)t膛內(nèi)形成向上的渦旋氣流以增加油污泥顆粒在爐內(nèi)懸浮燃燒的時(shí)間;向爐膛內(nèi)輸送油污泥的螺旋送料機(jī)8安裝在爐體的中下部,在爐體的下部安裝有柴油助燃器I ;在爐體的上部設(shè)有與爐膛相連通的煙氣出口通道14,在爐體的下部設(shè)有與爐膛相連通的可控式排渣通道16。
[0006]所述的爐底呈錐形結(jié)構(gòu),所述的布風(fēng)板4也為錐形結(jié)構(gòu);所述的排渣通道16也斜向布置以便利用重力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排渣,排渣通道16的傾角與爐底的錐底角相匹配。
[0007]所述的在排渣通道16上安裝有電控排渣控制閥3,排渣通道的進(jìn)口端與錐形爐底相切。
[0008]所述的錐形布風(fēng)板4的下部形成個(gè)供柴油助燃器I火焰燃燒的錐形空間。
[0009]所述的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9由與外爐壁10相切的水平段及與水平面成25-45度夾角的斜向段組成。
[0010]所述的爐體中安裝有高溫?zé)犭娕肌?br>
[0011]所述的外爐壁10由外層鋼板和內(nèi)層耐火磚組成。
[0012]所述的內(nèi)爐壁11為優(yōu)質(zhì)耐高溫金屬材料構(gòu)件。
[0013]所述的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9數(shù)量為四個(gè),它們均布在爐體周圍。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型的爐壁采用雙層爐壁結(jié)構(gòu),由內(nèi)至外分別為由導(dǎo)熱性材料制成的內(nèi)爐壁、空氣夾層、隔熱材料制成的外爐壁,由于內(nèi)外層爐壁之間的空氣隔熱層,及外層爐壁材料的保溫作用,隔絕熱量傳遞,使?fàn)t體外層溫度較低,便于安全方便的維修檢查;同時(shí)一次風(fēng)由頂部入口進(jìn)入爐體內(nèi)外爐壁之間的空氣夾層,吸收內(nèi)爐壁的散熱來加熱一次空氣,提高了焚燒爐熱效率,同時(shí)降低能量損失。
[0016]本實(shí)用新型的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)中一次進(jìn)風(fēng)通過內(nèi)外爐壁之間的空氣夾層通道預(yù)熱,經(jīng)爐體底部坡形尖頂式布風(fēng)板向上噴入一次空氣,二次風(fēng)由設(shè)置在爐體中部,其水平方向與爐壁相切,豎直方向斜向上與水平面成30度夾角的四個(gè)傾斜進(jìn)風(fēng)管口噴入爐膛,一二次風(fēng)配合使?fàn)t膛內(nèi)形成向上渦旋氣流,能夠增加油污泥顆粒在爐內(nèi)懸浮燃燒時(shí)間,保證其在爐膛內(nèi)停留時(shí)間大于2秒,促進(jìn)油污泥顆粒充分燃燒,同時(shí)保證爐膛燃燒段各部分溫度均勻,不會(huì)出現(xiàn)局部過熱點(diǎn),使焚燒穩(wěn)定,易于控制。
[0017]本實(shí)用新型的坡形尖頂式爐底和爐底兩側(cè)最低點(diǎn)處的排渣口以及排渣控制閥構(gòu)成的排渣系統(tǒng),依靠灰渣自身重力作用向兩側(cè)最低點(diǎn)處排渣口聚集,由排渣控制閥控制排出,實(shí)現(xiàn)了焚燒爐自動(dòng)排渣,該排渣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于操作,避免了傳統(tǒng)的機(jī)械排渣系統(tǒng)機(jī)械故障率高,維修保養(yǎng)費(fèi)用高等問題。
[0018]送料機(jī)底部的溫度監(jiān)控裝置配合一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)量大小的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),確保油污泥顆粒燃燒保持在正常設(shè)計(jì)溫度,使油污泥顆粒充分燃燒,減少尾氣中氮氧化物及二噁英等氣體污染物含量。
[0019]本實(shí)用新型具有燃燒效率高、焚燒穩(wěn)定以及機(jī)械故障率低的優(yōu)點(diǎn),為油污泥的高效清潔處理提供了理想的設(shè)備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1為柴油助燃器,2為一次風(fēng)管道,3為排渣控制閥,4為布風(fēng)板,5為爐底,6為爐底出風(fēng)口,7為高溫?zé)犭娕?8為螺旋送料機(jī),9為二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道,10為外爐壁,11為內(nèi)爐壁,12為空氣夾層,13為一次風(fēng)入口,14為煙氣出口通道,15為爐膛,16為排渣口。【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0023]如圖1所示。
[0024]一種高效油污泥焚燒爐,它包括柴油助燃器1,一次風(fēng)管道2,排渣控制閥3,布風(fēng)板4,爐底5,爐底出風(fēng)口 6,高溫?zé)犭娕?,螺旋送料機(jī)8,二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9,外爐壁10,內(nèi)爐壁11,空氣夾層12,一次風(fēng)入口 13,煙氣出氣通道14,爐膛15和排渣口 16,如圖1。內(nèi)爐壁11和外爐壁10組成爐體,內(nèi)爐壁11中是焚燒油污泥的爐膛15,油污染由螺旋送料機(jī)8送入爐膛內(nèi)。內(nèi)爐壁11由耐高溫導(dǎo)熱材料(如金屬材料)制成,以便內(nèi)爐壁11散熱能夠快速被空氣夾層12中的空氣吸收,外爐壁10由外層鋼板和內(nèi)層耐火磚組成。所述的內(nèi)爐壁11和外爐壁10之間形成有空氣夾層12,空氣夾層12中的空氣與內(nèi)爐壁11進(jìn)行熱交換而形成高溫一次風(fēng);在外爐壁10上設(shè)有為空氣夾層12供氣的一次風(fēng)入口 13,在爐膛15的下部設(shè)有錐尖形爐底5,錐尖形爐底5上設(shè)有向爐膛內(nèi)供氣的爐底出風(fēng)口 6,所述的爐底出風(fēng)口中6與位于爐底外部的也呈錐尖狀的布風(fēng)板4的出風(fēng)口相連通,布風(fēng)板4的進(jìn)風(fēng)口通過一次風(fēng)管道2與空氣夾層12相連通;在爐體的中部安裝有若干個(gè)斜向上布置的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9 (本實(shí)施例采用四個(gè)均布的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9),二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9由與外爐壁10相切的水平段及與水平面成25-45度夾角的斜向段組成。二次風(fēng)經(jīng)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9斜向上送入爐膛內(nèi)與一次風(fēng)配合使?fàn)t膛內(nèi)形成向上的渦旋氣流以增加油污泥顆粒在爐內(nèi)懸浮燃燒的時(shí)間;向爐膛內(nèi)輸送油污泥的螺旋送料機(jī)8安裝在爐體的中下部,螺旋送料機(jī)8下方安裝有作為溫度監(jiān)控裝置的高溫?zé)犭娕?,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控爐膛內(nèi)溫度。在爐體的下部安裝有柴油助燃器1,柴油助燃器I的火焰在錐形布風(fēng)板4的下部錐形燃燒空間中燃燒,以便用于爐溫過低時(shí)提高爐內(nèi)溫度;在爐體的上部設(shè)有與爐膛相連通的煙氣出口通道14,在爐體的下部設(shè)有與爐膛相連通的角度與爐底錐底角相匹配的可控式排渣通道16,以便利用重力排渣,在排渣通道上安裝有電控式或手動(dòng)式排渣控制閥門3,排渣通道的進(jìn)口端以設(shè)計(jì)成與錐形爐底相切的形式為最佳。
[0025]本實(shí)用新型的外爐壁10是由保溫磚及鋼結(jié)構(gòu)組成的圓柱形腔體,保溫磚在外爐壁10中間,防止熱量散失,鋼結(jié)構(gòu)在爐壁外側(cè),主要起固定支撐作用;內(nèi)爐壁11由優(yōu)質(zhì)耐高溫金屬材料構(gòu)成,使內(nèi)爐壁的散熱能夠快速被空氣夾層12中的空氣吸收。爐體底部的柴油助燃器I用于爐溫過低時(shí)提高爐內(nèi)溫度。在爐體頂部設(shè)置有煙氣出氣通道14。本實(shí)用新型的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)包括一次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和二次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng),一次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)包括設(shè)置于外爐壁正上方的一次風(fēng)入口 13、內(nèi)外爐壁之間的空氣夾層通道和爐體底部坡形尖頂式布風(fēng)板4,二次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)由設(shè)置在爐體中部,其水平方向與爐壁相切,豎直方向斜向上與水平面成25-45度(最佳為30度)夾角的四個(gè)(或四個(gè)以上)二次風(fēng)進(jìn)口通道9,一次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)與二次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)配合進(jìn)風(fēng),使?fàn)t膛內(nèi)形成向上渦旋氣流,能夠增加油污泥顆粒在爐內(nèi)懸浮燃燒時(shí)間,保證油污泥顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間,促進(jìn)油污泥顆粒充分燃燒,同時(shí)保證爐膛15燃燒段各部分溫度均勻,不會(huì)出現(xiàn)局部過熱點(diǎn),使焚燒穩(wěn)定,易于控制。排渣系統(tǒng)包括坡形尖頂式爐底5和爐底兩側(cè)最低點(diǎn)處的排渣口 16以及排渣控制閥3構(gòu)成,可實(shí)現(xiàn)焚燒爐自動(dòng)排渣。坡形尖頂式爐底5由優(yōu)質(zhì)耐高溫鋼板制成,布風(fēng)板4與爐底鋼板緊密接觸,爐底出風(fēng)口 6與布風(fēng)板4上的一次風(fēng)出風(fēng)口位置一致,緊密接觸,保護(hù)布風(fēng)板避免受到爐渣的直接沖擊,延長(zhǎng)布風(fēng)板使用壽命。
[0026]工作時(shí),待焚燒的油污泥顆粒經(jīng)過螺旋送料機(jī)8均勻的輸送到爐膛15內(nèi),立即與一、二次風(fēng)形成的向上渦旋氣流混合,形成流態(tài)化床層,開始燃燒,一次風(fēng)經(jīng)由外爐壁10正上方的一次風(fēng)入口 13進(jìn)入內(nèi)爐壁11與外爐壁10之間的空氣夾層12中,吸收內(nèi)爐壁散熱使溫度升高,通過一次風(fēng)管道2進(jìn)入坡形尖頂式布風(fēng)板4后,由爐底出風(fēng)口 6噴入爐膛15內(nèi),二次風(fēng)經(jīng)由四個(gè)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道9噴入爐膛,斜向上噴入的二次風(fēng)與坡形尖頂式布風(fēng)板4噴入的一次風(fēng)配合形成向上渦旋氣流,既為爐膛燃燒提供充足的氧氣,又延長(zhǎng)了油污泥顆粒在爐內(nèi)的懸浮燃燒時(shí)間,促進(jìn)油污泥顆粒充分燃燒,同時(shí)氣流劇烈湍動(dòng)保證爐膛15燃燒段各部分溫度均勻,不會(huì)出現(xiàn)局部過熱點(diǎn),在此過程中油污泥顆粒迅速干燥、著火,并劇烈跳躍碰撞,懸浮在爐膛15內(nèi)以沸騰態(tài)燃燒,高溫?zé)犭娕?實(shí)時(shí)監(jiān)控爐膛內(nèi)溫度,并配合一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)量大小的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),確保油污泥顆粒燃燒保持在正常設(shè)計(jì)溫度,使油污泥顆粒充分燃燒,減少尾氣中氮氧化物及二噁英等氣體污染物含量,最后上升的煙氣由爐體頂部的煙氣出所通道14排出焚燒爐,同時(shí)產(chǎn)生的灰渣在自身重力作用下逐漸向坡形尖頂爐底5兩側(cè)最低點(diǎn)處排渣通道16聚集,由排渣控制閥3控制排出,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排渣。
[0027]本實(shí)用新型高效油污泥焚燒爐的雙層爐壁結(jié)構(gòu)保證了內(nèi)爐壁的散熱被一次空氣吸收,使噴入爐膛的一次風(fēng)溫度升高,提高了焚燒爐燃燒效率,同時(shí)降低爐壁散熱導(dǎo)致的能量損失;坡形尖頂式布風(fēng)板和焚燒爐中部四個(gè)傾斜進(jìn)風(fēng)管口分別向爐膛內(nèi)噴入一次風(fēng)和二次風(fēng),該進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)可在爐膛內(nèi)形成向上渦旋氣流,能夠增加油污泥顆粒在爐內(nèi)懸浮燃燒時(shí)間,促進(jìn)油污泥顆粒充分燃燒,同時(shí)保證爐膛燃燒段各部分溫度均勻,不會(huì)出現(xiàn)局部過熱點(diǎn),使焚燒均勻穩(wěn)定,同時(shí)布風(fēng)板處在坡形尖頂式爐底下方并緊挨爐底鋼板,可使布風(fēng)板避免受爐渣的直接沖擊,延長(zhǎng)布風(fēng)板使用壽命;坡形尖頂式爐底和爐底兩側(cè)最低點(diǎn)處的排渣口以及排渣控制閥所構(gòu)成的排渣系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了焚燒爐自動(dòng)排渣,避免了傳統(tǒng)的機(jī)械排渣系統(tǒng)機(jī)械故障率高,維修保養(yǎng)費(fèi)用高等問題。該新型油污泥焚燒爐解決了目前油污泥焚燒處理技術(shù)中普遍存在對(duì)油污泥的燃燒效率低,焚燒不穩(wěn)定以及機(jī)械故障率高等缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)油污泥的高效清潔處理。
[0028]本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高效油污泥焚燒爐,它包括由內(nèi)爐壁(11)和外爐壁(10)組成的爐體,內(nèi)爐壁(11)圍成爐膛(15),其特征是所述的內(nèi)爐壁(11)和外爐壁(10)之間形成有空氣夾層(12),空氣夾層(12)中的空氣與內(nèi)爐壁(11)進(jìn)行熱交換而形成高溫一次風(fēng);在外爐壁(10)上設(shè)有為空氣夾層(12 )供氣的一次風(fēng)入口(13 ),在爐膛(15 )的下部設(shè)有爐底(5 ),爐底(5 )上設(shè)有向爐膛內(nèi)供氣的爐底出風(fēng)口( 6 ),所述的爐底出風(fēng)口中(6 )與位于爐底外部的布風(fēng)板(4 )的出風(fēng)口相連通,布風(fēng)板(4)的進(jìn)風(fēng)口通過一次風(fēng)管道(2)與空氣夾層(12)相連通;在爐體的中部安裝有若干個(gè)斜向上布置的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道(9),二次風(fēng)經(jīng)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道(9)斜向上送入爐膛內(nèi)與一次風(fēng)配合使?fàn)t膛內(nèi)形成向上的渦旋氣流以增加油污泥顆粒在爐內(nèi)懸浮燃燒的時(shí)間;向爐膛內(nèi)輸送油污泥的螺旋送料機(jī)(8)安裝在爐體的中下部,在爐體的下部安裝有柴油助燃器(I);在爐體的上部設(shè)有與爐膛相連通的煙氣出口通道(14),在爐體的下部設(shè)有與爐膛相連通的可控式排渣通道(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效油污泥焚燒爐,其特征是所述的爐底呈錐形結(jié)構(gòu),所述的布風(fēng)板(4)也為錐形結(jié)構(gòu);所述的排渣通道(16)也斜向布置以便利用重力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排渣,排渣通道(16)的傾角與爐底的錐底角相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效油污泥焚燒爐,其特征是所述的在排渣通道(16)上安裝有電控排渣控制閥(3 ),排渣通道的進(jìn)口端與錐形爐底相切。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效油污泥焚燒爐,其特征是所述的錐形布風(fēng)板(4)的下部形成個(gè)供柴油助燃器(I)火焰燃燒的錐形空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效油污泥焚燒爐,其特征是所述的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道(9)由與外爐壁(10)相切的水平段及與水平面成25-45度夾角的斜向段組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效油污泥焚燒爐,其特征是所述的爐體中安裝有高溫?zé)犭娕肌?br>
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效油污泥焚燒爐,其特征是所述的外爐壁(10)由外層鋼板和內(nèi)層耐火磚組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效油污泥焚燒爐,其特征是所述的內(nèi)爐壁(11)為優(yōu)質(zhì)耐高溫金屬材料構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效油污泥焚燒爐,其特征是所述的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)通道(9)數(shù)量為四個(gè),它們均布在爐體周圍。
【文檔編號(hào)】F23G7/00GK203784965SQ201420208604
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】周凱, 師為東 申請(qǐng)人:江蘇金鼎鍋爐有限公司