專利名稱：工業(yè)污泥循環(huán)流化床焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于處理工業(yè)污泥的焚燒爐。
許多工業(yè)行業(yè)產(chǎn)生大量的含有害物質(zhì)的污泥，這些污泥不能作為肥料，又不適于直接埋棄處理。對于這類污泥，焚燒是比較經(jīng)濟(jì)的處置方法。在焚燒過程中，污泥的水分蒸發(fā)為蒸汽，有機(jī)物燃燒產(chǎn)生二氧化碳等氣體，無機(jī)物則成為極少量的灰，污泥體積大為減少，便于運(yùn)輸和進(jìn)一步處置。同時(shí)工業(yè)污泥隨著有機(jī)物含量的增多，其本身所具有的發(fā)熱值顯著增加，所以焚燒處理可以將這部分熱量加以回收利用。目前所用的工業(yè)污泥焚燒爐，污泥一般要進(jìn)行預(yù)先干燥處理，造成焚燒系統(tǒng)復(fù)雜；多采用燃油為輔助燃料，使處理費(fèi)用居高不下。另一方面，以燃油為輔助燃料的焚燒溫度局部很高，使有機(jī)物的氮、硫等元素大量形成難以去除的氮氧化物和硫氧化物，造成較大的二次污染。
本實(shí)用新型的目的是提出一種焚燒處理工業(yè)污泥的循環(huán)流化床焚燒爐，采用循環(huán)流化床燃燒方式，以煤(可用劣質(zhì)煤)為輔助燃料，可直接焚燒含水率較低的工業(yè)污泥，也可先將含水率較高的工業(yè)污泥在焚燒爐的干燥室內(nèi)進(jìn)行干燥處理，再在循環(huán)流化床焚燒室內(nèi)進(jìn)行焚燒處理，起到節(jié)省輔助燃料的作用，并將干燥工業(yè)污泥時(shí)產(chǎn)生的廢氣引入循環(huán)流化床焚燒室的稀相焚燒區(qū)內(nèi)焚燒處理，同時(shí)將焚燒過程所產(chǎn)生的熱量回收利用，該實(shí)用新型具有處理成本低、處理能力大、焚燒效率高、運(yùn)行操作簡單、二次污染小的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型包括一循環(huán)流化床焚燒室1，其底部為人字形布風(fēng)板10，布風(fēng)板上布置有灰渣的排放口11，下部高度1.0～1.2米的范圍為密相焚燒區(qū)，距離布風(fēng)板300～500毫米高度范圍內(nèi)布置有輔助燃料煤的供給口12，其上部為稀相焚燒區(qū)，煙氣出口窗14布置在其上部；旋風(fēng)分離燃燼室2，由二個(gè)并列的旋風(fēng)分離室組成，煙氣入口14切向布置；工業(yè)污泥干燥室3，布置在旋風(fēng)分離燃燼室2的傾斜底的下面，其底部為布風(fēng)板22；干燥廢氣引射口4，由多個(gè)矩形水平布置的引射口所組成；物料返送口5，布置在循環(huán)流化床焚燒室1的密相焚燒區(qū)頂上部0～100mm處；二次風(fēng)噴射器6，向下傾斜布置在循環(huán)流化床焚燒室1的爐墻四角，距干燥廢氣引射口4的上部200～300mm高度上，向下傾斜角為0°～10°，由四組噴嘴組成；本實(shí)用新型的特征是布置有旋風(fēng)分離燃燼室2和工業(yè)污泥干燥室3。旋風(fēng)分離燃燼室2的下部為傾斜底面，傾角為55°～70°，最低處布置有排灰口17，通過排灰口17將旋風(fēng)分離燃燼室2與布置在其下的工業(yè)污泥干燥室3相通；工業(yè)污泥干燥室3內(nèi)還安裝有的機(jī)械式攪拌器23；在工業(yè)污泥干燥室3與循環(huán)流化床焚燒室1間隔墻上布置有干燥廢氣引射口4和物料返送口5，通過布置在上部的干燥廢氣引射口4和中部的物料返送口5將工業(yè)污泥干燥室3與循環(huán)流化床焚燒室1聯(lián)通，物料返送口5的傾斜角為55°～65°，由循環(huán)流化床焚燒室1、旋風(fēng)分離燃燼室2、排灰口17、工業(yè)污泥干燥室3、干燥廢氣引射口4和物料返送口5構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的工作特點(diǎn)為經(jīng)過余熱回收器7的空氣預(yù)熱器24加熱的空氣通過布風(fēng)板10鼓入循環(huán)流化床焚燒室1的密相焚燒區(qū)，使由輔助燃料供給口12進(jìn)入循環(huán)流化床焚燒室1的煤處于良好的流化燃燒狀態(tài)，循環(huán)流化床焚燒室1的床層燃燒溫度維持在800℃～1000℃，其內(nèi)有大量的高溫惰性物料(灰渣)，床內(nèi)的傳熱工況十分優(yōu)越，熱容量很大，能夠提供經(jīng)物料返送口5由工業(yè)污泥干燥室3供入的經(jīng)干燥后的工業(yè)污泥蒸發(fā)、熱解所需的大量熱量，并保證工業(yè)污泥的充分分解和燃燒。由于是低溫燃燒，可降低燃燒過程中氮氧化物的生成量，同時(shí)在循環(huán)流化床焚燒室1的密相焚燒區(qū)內(nèi)加入石灰石等脫硫劑，可以實(shí)現(xiàn)燃燒過程的爐內(nèi)脫硫，從而減小二次污染。循環(huán)流化床焚燒室1的密相焚燒區(qū)內(nèi)的空氣操作速度為平均直徑煤粒臨界流化速度的1.8～3.5倍；焚燒后的粗顆?；以上虏康幕以欧趴?1排出，燃燒和分解后產(chǎn)生的煙氣夾帶著細(xì)顆?；以拔捶纸夂腿紶a的有機(jī)物進(jìn)入循環(huán)流化床焚燒室1的稀相焚燒區(qū)，由于干燥污泥時(shí)產(chǎn)生的廢氣一般含有有機(jī)成份，并帶有異味，必須經(jīng)過處理才可排放。本實(shí)用新型將其在爐內(nèi)焚燒處理，從而簡化了污泥焚燒處理系統(tǒng)。由干燥廢氣引射口4引射的干燥廢氣以10～20米／秒進(jìn)入循環(huán)流化床焚燒室1的稀相焚燒區(qū)。由布置在循環(huán)流化床焚燒室1爐墻四角的二次風(fēng)噴射器6以20～40米／秒的速度噴射出熱空氣流在循環(huán)流化床焚燒室1的中心形成一個(gè)直徑為0.2～0.5米的旋轉(zhuǎn)切園，使擾動(dòng)強(qiáng)烈、混合充分，稀相焚燒區(qū)的溫度為800℃～950℃，未燃燼的小顆?；以臀赐耆纸夂腿紵挠袡C(jī)成分可在此繼續(xù)進(jìn)行分解、燃燒。由循環(huán)流化床焚燒室1上部引出的煙氣切向以15～30米／秒高速進(jìn)入旋風(fēng)分離燃燼室2，使煙氣在旋風(fēng)分離燃燼室2內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分離煙氣中的灰渣，同時(shí)由于其內(nèi)的溫度仍可達(dá)700℃以上，未燃燼的灰渣和有機(jī)物可在此繼續(xù)燃燒，煙氣在循環(huán)流化床焚燒室1和旋風(fēng)分離燃燼室2內(nèi)的停留時(shí)間要大于5秒，以保證小顆?；以陀袡C(jī)物的充分燃燼。旋風(fēng)分離燃燼室2內(nèi)分離下來的高溫灰渣由其下部的排灰口17進(jìn)入工業(yè)污泥干燥室3。在工業(yè)污泥干燥室3中以高溫灰渣作熱載體，經(jīng)在底部V字形布風(fēng)板22鼓入的熱空氣為流化介質(zhì)，干燥由兩側(cè)墻上布置的工業(yè)污泥供給口21進(jìn)入的含水率較高的污泥，處于流化狀態(tài)的干燥床溫度為150℃～250℃。如處理的工業(yè)污泥含水率很高，可起動(dòng)布置在干燥床內(nèi)的機(jī)械攪拌器23，以幫助工業(yè)污泥實(shí)現(xiàn)流化，提高傳熱效果，縮短干燥時(shí)間。經(jīng)干燥的污泥由傾斜的物料返送口5進(jìn)入循環(huán)流化床焚燒室1的密相焚燒區(qū)進(jìn)行焚燒，干燥污泥時(shí)產(chǎn)生的廢氣由干燥廢氣引射口4引射進(jìn)入循環(huán)流化床焚燒室1的稀相焚燒區(qū)處理。這樣即可降低污泥焚燒的輔助燃料耗量，減少運(yùn)行成本，又可將干燥污泥時(shí)產(chǎn)生的廢氣在爐內(nèi)處理掉，減化污泥焚燒系統(tǒng)。進(jìn)入旋風(fēng)分離燃燼室2中的煙氣由上部的煙氣引出芯管16引入后部的尾部煙道15，沖刷布置在那里的余熱回收器7，余熱回收器7中的空氣預(yù)熱器管箱24內(nèi)的被加熱工質(zhì)是空氣，經(jīng)預(yù)熱后的空氣由人字型布風(fēng)板10和V字型布風(fēng)板22引入循環(huán)流化床焚燒室1和工業(yè)污泥干燥室3中，起到助燃和干燥的作用；余熱回收器7的蛇形鋼管簇25內(nèi)的被加熱工質(zhì)為水或?qū)嵊?，吸收焚燒過程輔助燃料煤和有機(jī)成份焚燒產(chǎn)生的熱量加以利用。流過余熱回收器7經(jīng)熱交換后的煙氣由尾部煙道15下部的排煙口20引出工業(yè)污泥循環(huán)流化床焚燒爐本體。經(jīng)過這樣的過程，工業(yè)污泥中的有機(jī)成份和可燃質(zhì)將被分解和燃燼，同時(shí)焚燒過程產(chǎn)生的熱量也得以回收和利用。采用本實(shí)用新型后，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)污泥的大量而迅速的處理，處理過程具有運(yùn)行成本低、焚燒效率高、運(yùn)行操作簡單、二次污染小的特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖的正視圖。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖的俯視圖。
圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖的側(cè)視圖。
附圖中所示的尺寸參數(shù)符號分別代表1－循環(huán)流化床焚燒室2－旋風(fēng)分離器燃燼室3－工業(yè)污泥干燥室4－干燥廢氣引射口5－物料返送口6－二次風(fēng)噴射器7－余熱回收器8－焚燒爐底座9－風(fēng)箱10－人字形布風(fēng)板11－灰渣排放口12－輔助燃料供給口13－防爆門14－切向煙氣引出口
15－尾部煙道16－煙氣引出芯管17－排灰口18－被加熱工質(zhì)聯(lián)箱19－焚燒爐爐墻20－排煙口21－污泥供給口22－V字形布風(fēng)板23－污泥攪拌器24－空氣預(yù)熱管箱25－蛇形管或鑄鐵管簇實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)的說明。
如附圖所示，循環(huán)流化床焚燒室1為矩形截面，其底部的1.0～1.2米高度范圍內(nèi)為密相焚燒區(qū)，其底部為人字形布置的布風(fēng)板10，傾斜角為0°～15°，布風(fēng)板與風(fēng)箱相連，布風(fēng)板10的最低處布置有灰渣排放口11，距離此布風(fēng)板300mm～500mm高度范圍內(nèi)，在循環(huán)流化床焚燒室1的前墻上布置有輔助燃料煤的供給口12，循環(huán)流化床焚燒室1的上部為稀相焚燒區(qū)，距密相焚燒區(qū)頂上部0～100mm范圍內(nèi)，在循環(huán)流化床焚燒室1的后墻上布置有干燥廢氣引射口4，在干燥廢氣引射口4的上部200～300mm范圍內(nèi)的爐墻四角布置有向下傾斜的二次風(fēng)噴射器6，傾斜角為0°～10°，循環(huán)流化床焚燒室1的頂棚安裝有防爆門13。循環(huán)流化床焚燒室1的上部布置的煙氣引出口14將煙氣切向引入并列布置的二個(gè)旋風(fēng)分離燃燼室2中，旋風(fēng)分離燃燼室2的上部布置的煙氣引出芯管16與尾部煙道15相通，旋風(fēng)分離燃燼室2的下部是傾斜角度為55°～70°的傾斜底面，最低處布置有排灰口17。旋風(fēng)分離燃燼室2的傾斜底下面為工業(yè)污泥干燥室3，它經(jīng)由排灰管排灰口17與旋風(fēng)分離燃燼室2相通，其底部為V字形布置的布風(fēng)板22，其傾斜角為0°～15°，當(dāng)處理的工業(yè)污泥含水率很高時(shí)，在工業(yè)污泥干燥室3的床內(nèi)布置有葉片旋轉(zhuǎn)式的攪拌器23，工業(yè)污泥干燥室3上部的多組干燥廢氣引射口4與循環(huán)流化床焚燒室1的稀相焚燒區(qū)相通，在距密相焚燒區(qū)頂上部0～100mm的高度上布置二個(gè)傾斜的物料返送口5，傾斜角為55°～65°，在工業(yè)污泥干燥室3的兩側(cè)墻布置有工業(yè)污泥的供給口21。由旋風(fēng)分離燃燼室2的煙氣引出芯管16引出的煙氣進(jìn)入尾部煙道15，沖刷布置在那里的余熱回收器7，余熱回收器7的受熱面由蛇形鋼管簇或鑄鐵管簇25、空氣預(yù)熱器管箱24組成，其中的被加熱介質(zhì)分別是水或?qū)嵊?、空氣，最后煙氣由尾部煙道的下部排煙?0引出工業(yè)污泥循環(huán)流化床焚燒爐本體。
權(quán)利要求1.工業(yè)污泥循環(huán)流化床焚燒爐，包括-循環(huán)流化床焚燒室(1)，其底部為布風(fēng)板(10)，布風(fēng)板上布置有灰渣的排放口(11)，其下部高度1.0～1.2米的范圍為密相焚燒區(qū)，距離布風(fēng)板300～500毫米高度范圍內(nèi)布置有輔助燃料煤的供給口(12)，其上部為稀相焚燒區(qū)，煙氣出口窗布置在其上部；旋風(fēng)分離燃燼室(2)，由二個(gè)并列的旋風(fēng)分離室組成，煙氣入口切向布置；工業(yè)污泥干燥室(3)，布置在旋風(fēng)分離燃燼室(2)的傾斜底的下面，其底部為布風(fēng)板(22)；干燥廢氣引射口(4)，由多個(gè)矩形水平布置的引射口組成；物料返送口(5)，布置在循環(huán)流化床焚燒室(1)的密相焚燒區(qū)頂上部0～100mm處；二次風(fēng)噴射器(6)，向下傾斜布置在循環(huán)流化床焚燒室(1)的爐墻四角，距干燥廢氣引射口(4)的上部200～300mm高度上，向下傾斜角為0°～10°，由四組噴嘴組成，本實(shí)用新型的特征是布置有旋風(fēng)分離燃燼室(2)和工業(yè)污泥干燥室(3)；旋風(fēng)分離燃燼室(2)的下部為傾斜的底面，傾斜角為55°～70°，最低處布置有排灰口(17)，通過排灰口(17)將旋風(fēng)分離燃燼室(2)與布置在其下的工業(yè)污泥干燥室(3)相通；工業(yè)污泥干燥室(3)內(nèi)還安裝有的機(jī)械式攪拌器(23)；在工業(yè)污泥干燥室(3)與循環(huán)流化床焚燒室(1)間隔墻上布置有干燥廢氣引射口(4)和物料返送口(5)，通過布置在上部的干燥廢氣引射口(4)和中部的物料返送口(5)將工業(yè)污泥干燥室(3)與循環(huán)流化床焚燒室(1)聯(lián)通，物料返送口(5)的傾斜角為55°～65°，由循環(huán)流化床焚燒室(1)、旋風(fēng)分離燃燼室(2)、排灰口(17)、工業(yè)污泥干燥室(3)、干燥廢氣引射口(4)和物料返送口(5)構(gòu)成了循環(huán)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)污泥循環(huán)流化床焚燒爐，其特征在于，循環(huán)流化床焚燒室(1)底部的布風(fēng)板(10)為人字形布置，工業(yè)污泥干燥室(3)底部的布風(fēng)板為V字形布置(22)，其傾斜角都為0°～15°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)污泥循環(huán)流化床焚燒爐，其特征在于，在尾部煙道中還布置有余熱回收器(7)，受熱面由空氣預(yù)熱器管箱(24)、蛇形鋼管簇或鑄鐵管簇(25)組成，被加熱的工質(zhì)為空氣、熱水或介質(zhì)導(dǎo)熱油等。
專利摘要一種工業(yè)污泥循環(huán)流化床焚燒爐，包括流化床密相焚燒區(qū)、流化床稀相焚燒區(qū)、兩個(gè)并列的旋風(fēng)分離燃燼室、切向布置的煙氣入口、工業(yè)污泥干燥室、干燥廢氣引射口、物料返送口、二次風(fēng)噴射器、余熱回收器，其特征是布置了旋風(fēng)分離燃燼室，旋風(fēng)分離燃燼室與工業(yè)污泥干燥室相通，工業(yè)污泥干燥室內(nèi)安裝有攪拌器，通過干燥廢氣引射口和物料返送口將工業(yè)污泥干燥室與流化床焚燒室連通構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)。
文檔編號F23G7/00GK2173355SQ93242549
公開日1994年8月3日 申請日期1993年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月21日
發(fā)明者吳文淵, 楊勵(lì)丹, 張子棟, 鮑亦鈴, 周定, 趙明泉, 李靜海 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)