專利名稱：一種廢水焦炭粉混合固體燃料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于以工業(yè)廢渣、廢物為基本原料的固體燃料及其制備方法的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種廢水焦炭粉混合固體燃料及其制備方法。適用于工業(yè)廢渣、廢水、城市污水處理后的廢物的資源化、能源化應(yīng)用。
背景技術(shù)：
焦炭是重要的工業(yè)原料，也是煤化工重要的產(chǎn)品。焦炭的應(yīng)用行業(yè)通常要求焦炭中的粉末含量不能大于一定值，焦化廠在焦炭出廠前和應(yīng)用企業(yè)在焦炭使用前，都要將焦炭進(jìn)行篩分。在篩分的過程中產(chǎn)生大量的焦炭粉。焦炭粉比重輕、含炭高、灰份和硫份低、熱值高，由于缺少鍋爐燃料煤的重要成分——揮發(fā)份，因此無法做為鍋爐的燃料來使用。焦炭粉的空隙率高，具有良好的過濾性和吸附性，可作為過濾吸附材料用于處理工業(yè)廢水、城市污水。但如何以過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后產(chǎn)生的廢水焦炭粉混合物為主要原料，制作成一種適用于燃煤鍋爐的固體燃料和它的制備方法，至今尚未見報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明研制了一種廢水焦炭粉混合固體燃料；并提出了一種將過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后產(chǎn)生的廢水焦炭粉混合物脫水后，加入一定比例的煤粉，調(diào)整廢水焦炭粉混合物的各種成分，來制作成廢水焦炭粉混合固體燃料的方法；還提出了此種固體燃料對(duì)各種燃煤鍋爐的適用性。
1、一種廢水焦炭粉混合固體燃料焦炭的品種很多，有褐煤焦、冶金焦、氣煤焦、低溫焦、硅石焦。這些焦炭的粉末都可以用來作廢水處理的過濾吸附劑，處理之后生成的廢水焦炭粉混合物的成份發(fā)生了變化。
原有焦炭的成份廢水焦炭粉混合物的成份固定碳％ 73～84干基部分變化不大灰份％12～25干基部分變化不大揮發(fā)份％ 0～4 15～20水份％4～12 ≤30硫份％0.8～1.3 ≤3
氣孔率％42～61 ≤10低位發(fā)熱值MJ/Kg ≥18≥21冶金焦炭在空氣中的著火溫度為650～750℃，比較高不易點(diǎn)燃。而吸附了廢水中有機(jī)物的干燥后的廢水焦炭粉混合物在空氣中的著火溫度降低到≤350℃。
煤粉分為無煙煤、煙煤、褐煤、貧煤、泥煤幾類，其技術(shù)指標(biāo)波動(dòng)很大，除泥煤外的煤粉都可以用作本發(fā)明的原料，要視使用者的當(dāng)?shù)厮萌济汉湾仩t的條件而定，其煤粉的低位發(fā)熱值在＞15MJ/Kg為好。
制作廢水焦炭粉混合固體燃料的主要原料為過濾和吸附工業(yè)廢水、城市污水后的焦炭粉。過濾和吸附工業(yè)廢水、城市污水后的焦炭粉中吸附了大量的有機(jī)物、懸浮物等，形成了廢水焦炭粉混合物，將廢水焦炭粉混合物中加入一定比例的煤粉，可制成廢水焦炭粉混合固體燃料。
廢水焦炭粉混合固體燃料的技術(shù)參數(shù)水份 ＜15％除水份外的揮發(fā)份 18～28％灰份 12～14％固定碳 46～55％干燥基全硫 0.5％低位發(fā)熱值 ＞17MJ/Kg2、廢水焦炭粉混合固體燃料的制備方法(1)、將過濾和吸附工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物送入濃縮池中進(jìn)行沉降脫水，使廢水焦炭粉混合物的含水量降到＜70％，濃縮池上部流出的水進(jìn)入凈水池回用或排放；根據(jù)需要采用脫水裝置對(duì)沉降脫水后的廢水焦炭粉混合物作進(jìn)一步脫水，脫水裝置可采用離心式脫水機(jī)、帶式壓濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)、臥螺式沉降離心脫水機(jī)，以臥螺式沉降離心脫水機(jī)為好。可把廢水焦炭粉混合物含水降到≤30％。
(2)、為了進(jìn)一步降低廢水焦炭粉的含水率，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種專用干燥混料機(jī)。在每批廢水焦炭粉混合固體燃料制作前，需要對(duì)廢水焦炭粉混合物和煤粉進(jìn)行化驗(yàn)，檢驗(yàn)廢水焦炭粉混合物和煤粉的水份、熱值、揮發(fā)份等成分。以每種原料的含水率及最終所要生產(chǎn)的固體燃料的含水率來確定各種原料的配比，這一過程是由計(jì)算機(jī)來自動(dòng)檢測(cè)并完成的。按計(jì)算出的配比，先將粒度為0.5～1.5mm的過濾用焦炭粉用布料機(jī)平鋪在過濾干燥混料機(jī)的多孔輸送板上，厚度為0～40mm；之后把廢水焦炭粉混合物用布料機(jī)均勻平鋪到過濾焦炭粉的上面，厚度為30～60mm；最上一層是按配比加入的煤粉，厚度為20～40mm；也是用布料機(jī)平鋪在廢水焦炭粉混合物的料層上。如要由已知的生產(chǎn)的固體燃料的含水率W固、煤粉的含水率W煤、廢水焦炭粉混合物的含水率W焦泥計(jì)算出 即廢水焦炭粉混合物加入量Q焦泥與煤粉加入量Q煤的比值。當(dāng) 時(shí)就需要加過濾用焦炭粉，如不大于 時(shí)就可以不再外加過濾用焦炭粉。多孔輸送板在向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過一個(gè)熱風(fēng)幕的干燥帶。由風(fēng)機(jī)送來的熱風(fēng)幕的熱風(fēng)是由鍋爐煙氣轉(zhuǎn)化而來，其溫度可在150～300℃，經(jīng)過混合燃料層后由機(jī)器的下部風(fēng)機(jī)抽出送入煙囪。在多孔輸送板的最前端的下部設(shè)置了一個(gè)與多孔輸送板運(yùn)行方向橫向垂直布置的螺旋攪拌機(jī)，把這三種物料攪拌混合均勻，并由螺旋攪拌機(jī)的頭部排出，送入料斗。再由大傾角的膠帶輸送機(jī)送入鍋爐燃料的貯倉。經(jīng)過過濾干燥混料機(jī)后的固體燃料的含水率最低可達(dá)1～4％。如果所需生產(chǎn)的固體燃料的含水率W固＞4％，就可以不用干燥帶的熱風(fēng)，如果含水率W固＜4％而且含水率W固＜2％就要用溫度＞200℃大風(fēng)量的熱風(fēng)幕來干燥。而當(dāng)含水率2％＜W固＜4％時(shí)，就可以用低溫度小風(fēng)量的熱風(fēng)幕來干燥。
根據(jù)這一配料工藝，在廢水焦炭粉混合固體燃料中的廢水焦炭粉混合物為25～80％，其中外加的過濾用焦炭粉為廢水焦炭粉混合物的0～60％，準(zhǔn)確配比視固體燃料的含水率要求而確定。廢水焦炭粉混合固體燃料中的煤粉為20～75％。
(3)、以上的制備過程由計(jì)算機(jī)來自動(dòng)檢測(cè)并實(shí)施燃料的制備，其計(jì)算機(jī)控制步驟為六個(gè)(如附圖1所示)。
a、在線傳感器自動(dòng)檢測(cè)料倉中煤粉及由脫水機(jī)下來的廢水焦炭粉混合物的含水率W煤、W焦泥并送入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集器，再由人工輸入要求生產(chǎn)的固體燃料的含水率W固。
b、計(jì)算 式中η——向固體燃料中加入兩種原料的比值 W煤——煤粉的含水率 ％W’焦泥——廢水焦炭粉混合物的含水率％W固——要求生產(chǎn)的固體燃料的含水率 ％Q焦泥——向固體燃料中需加入的廢水焦炭粉混合物量KgQ煤——向固體燃料中需加入的煤粉量 Kg
c、判斷η是否不小于 如果大于 就可以進(jìn)入下一步驟，去計(jì)算需加入各種原料的加入量。如果小于 就說明加入的煤粉數(shù)量Q煤過大于加入的廢水焦炭粉混合物的數(shù)量，不經(jīng)濟(jì)。需要調(diào)整配比，加入過濾用焦炭粉，用下式來計(jì)算其值 式中W’焦泥——配入了過濾焦炭粉后的廢水焦炭粉混合物的含水率％W焦泥——原有廢水焦炭粉混合物的含水率 ％Q焦泥——配入廢水焦炭粉混合物的數(shù)量KgQ焦——配入的過濾焦炭粉的數(shù)量 Kg要求得到的W’焦泥再重新計(jì)算 d、計(jì)算出各種原料需加入的數(shù)量Q煤、Q焦泥、Q焦。
e、判定要求制備的固體燃料的含水率W固是否不小于4％，如果W固不小于4％就可以不用過濾干燥混料機(jī)上的干燥熱風(fēng)。如果W固＜4％而且W固＜2％就要用溫度＞200℃大風(fēng)量的強(qiáng)風(fēng)的熱風(fēng)幕來干燥，而當(dāng)含水率2％＜W固＜4％時(shí)，就可以用低溫度小風(fēng)量的弱風(fēng)的熱風(fēng)幕來干燥。
f、用在線傳感器檢測(cè)生產(chǎn)出來的固體燃料的含水率W’固，并與W固對(duì)比，如果W’固≤W固本計(jì)算機(jī)控制過程結(jié)束。如果W’固＞W(wǎng)固則要返回計(jì)算機(jī)控制程序第一步驟，改變配比和熱風(fēng)干燥狀況。
(4)、廢水焦炭粉混合固體燃料中的焦炭粉的粒徑為0.1～2mm，煤粉的粒徑則根據(jù)所采用鍋爐的要求。
3、廢水焦炭粉混合固體燃料的應(yīng)用廢水焦炭粉混合固體燃料對(duì)鍋爐的適應(yīng)性強(qiáng)，可作為多種燃煤鍋爐的燃料如室燃鍋爐、流化床鍋爐、層燃鍋爐的燃料；以流化床鍋爐和層燃鍋爐的使用維修和運(yùn)行費(fèi)用低，較經(jīng)濟(jì)。廢水焦炭粉混合固體燃料可以根據(jù)上述鍋爐燃燒方式的需要，制成粉狀、塊狀、粒狀。
為了防止廢水焦炭粉混合固體燃料在燃燒過程中產(chǎn)生、排放有害氣體，在鍋爐排煙系統(tǒng)中，除了按有關(guān)規(guī)定安裝脫硫設(shè)備外還采用中國(guó)社會(huì)科學(xué)院和日本三菱重工公司等單位研制的煙氣處理技術(shù)設(shè)備。煙塵處理采用布袋除塵器，并裝有加活性碳裝置。上述技術(shù)設(shè)備已在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用，本發(fā)明直接采用市場(chǎng)上定型產(chǎn)品，處理和消除煙氣中的有害物質(zhì)和污染物。對(duì)HCl、HF的脫除率達(dá)到96％，重金屬的去除率在95％以上，煙塵去除率達(dá)99.9％，二噁瑛的去除率在95％以上。


圖1制備廢水焦炭粉混合固體燃料方法的計(jì)算機(jī)控制程序框圖；圖2制備廢水焦炭粉混合固體燃料的具體實(shí)施方式
的工藝流程圖；圖中1焦炭粉貯倉、2焦炭粉振動(dòng)篩、3風(fēng)動(dòng)輸送的鼓風(fēng)機(jī)、4風(fēng)動(dòng)輸送料器、5廢水焦炭粉濃縮池、6螺桿泥漿泵、7過濾用焦炭粉配料倉、8螺旋配料稱、9沖洗用水泵、10尾氣排出風(fēng)機(jī)、11臥螺式沉降離心脫水機(jī)、12廢水焦炭粉混合物螺旋配料稱、13干燥混料機(jī)、14煤粉料倉、15煤粉螺旋配料稱、16混料螺旋輸送機(jī)、17廢水焦炭粉混合固體燃料中間貯倉、18大傾角膠帶運(yùn)輸機(jī)、19鍋爐固體燃料貯倉、20干燥混料機(jī)用風(fēng)機(jī)、21凈水池。
具體實(shí)施例方式
將過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物輸送到濃縮池5中進(jìn)行沉降脫水，使廢水焦炭粉混合物的含水量降到＜70％，濃縮池5上部流出的水進(jìn)入凈水池21回用或排放；采用臥螺式沉降離心脫水機(jī)13對(duì)沉降脫水后的廢水焦炭粉混合物作進(jìn)一步脫水至＜30％，把貯倉1中的焦炭粉經(jīng)過振動(dòng)篩2篩分，0.5～1.5mm的焦炭粉用作過濾而其他粒級(jí)的焦炭粉用作處理污水。由風(fēng)動(dòng)輸送裝置4將0.5～1.5mm的焦炭粉送至過濾用焦炭粉配料倉7中。在煤粉貯倉14中除安裝了料位計(jì)外還安裝了在線檢測(cè)的其含水率的濕度傳感器，在臥螺式沉降離心脫水機(jī)11的排泥口處也安裝在線檢測(cè)的其含水率的濕度傳感器，由它們分別測(cè)出煤粉的含水率W煤和廢水焦炭粉混合物的含水率W焦泥，把兩個(gè)數(shù)據(jù)與要求制備的固體燃料的含水率W固一并送入計(jì)算機(jī)，接著使用前面敘述過的計(jì)算機(jī)程序計(jì)算各種物料的配比。由過濾用焦炭粉用螺旋配料稱8、廢水焦炭粉混合物螺旋配料稱12、煤粉螺旋配料稱15實(shí)施配料，并按著過濾用焦炭粉、廢水焦炭粉混合物，煤粉的順序依次加到干燥混料機(jī)13的多孔輸送板上。由過濾干燥混料機(jī)用風(fēng)機(jī)20送來的鍋爐熱煙氣轉(zhuǎn)換來的熱風(fēng)來干燥廢水焦炭粉混合固體燃料，多孔輸送板載著固體燃料向前運(yùn)行并得到干燥；從頭部卸下掉入與其運(yùn)行方向橫向垂直配置的混料螺旋輸送機(jī)16中進(jìn)一步混料。在其排料口處同樣設(shè)置了檢測(cè)生產(chǎn)出的固體燃料的含水率W’固的濕度傳感器，來檢測(cè)其含水率W’固，送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行合格于否的判斷。如果W’固≤W固為合格，可以由大傾角膠帶輸送機(jī)18送到鍋爐燃料貯倉19。如不合格就需要重新調(diào)整配料和干燥的熱風(fēng)。
本發(fā)明對(duì)過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后的焦炭粉制作成廢水焦炭粉混合固體燃料實(shí)施了三種不同條件的例子。
實(shí)施例1將過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物加入煤粉制作成廢水焦炭粉混合固體燃料，用做循環(huán)流化床鍋爐的燃料。
(1)制作廢水焦炭粉混合固體燃料使用低溫焦粉和硅石焦粉處理工業(yè)廢水和城市污水。將過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后產(chǎn)生的廢水焦炭粉混合物輸送到濃縮池5中進(jìn)行沉降脫水，使廢水焦炭粉混合物的含水率降到＜70％，濃縮池5上部流出的水進(jìn)入凈水池21回用或排放；沉降脫水后廢水焦炭粉混合物經(jīng)過臥螺式沉降離心脫水機(jī)13進(jìn)一步脫水到W焦泥＝30％。循環(huán)流化床鍋爐要求燃料的含水率W固＝15％，選用的煙煤粉，其含水率W煤＝5.1％。
經(jīng)計(jì)算 不需要配入過濾焦炭粉，又因?yàn)閃固＝15％＞4％也不需要熱風(fēng)干燥。
在焦炭粉混合固體燃料中廢水焦炭粉混合物40％，煙煤粉60％。
經(jīng)化驗(yàn)，采用臥螺式沉降離心脫水機(jī)13脫水后的廢水焦炭粉混合物含水率為30％、揮發(fā)份16％、低位發(fā)熱值為＞21.6MJ/Kg；煙煤粉的含水率為5.1％，揮發(fā)份為26.72％，低位發(fā)熱值為＞15.6MJ/Kg；根據(jù)上述化驗(yàn)，制備的廢水焦炭粉混合固體燃料的技術(shù)參數(shù)是水份 ＜15％除水份外的揮發(fā)份 22.43％灰份 12.6％固定碳 48％干燥基全硫 0.4％低位發(fā)熱值 ＞18MJ/Kg2、廢水焦炭粉混合固體燃料作為循環(huán)流化床鍋爐的燃料采用循環(huán)流化床鍋爐燃燒廢水焦炭粉混合固體燃料，將制備的廢水焦炭粉混合固體燃料送入煤粉倉中儲(chǔ)存，再由螺旋輸送機(jī)按鍋爐負(fù)荷的需要將廢水焦炭粉混合固體燃料粉送入爐膛燃燒。循環(huán)流化床鍋爐采用熱風(fēng)流態(tài)點(diǎn)火。廢水焦炭粉混合固體燃料進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐后，迅速完成析出水份、揮發(fā)份，并著火燃燒同時(shí)焦碳也燃燒，細(xì)顆粒被熱煙氣帶出密相區(qū)，進(jìn)入懸浮室繼續(xù)燃燒，在燃燒室出口設(shè)有飛灰份離和回送裝置，被熱煙氣帶出的燃料及其它媒體物料較大的顆粒被分離器分離、捕捉，通過分離器下部設(shè)置的回送裝置，送回燃燒室密相區(qū)，進(jìn)行循環(huán)燃燒。
廢水焦炭粉混合固體燃料在爐膛內(nèi)850～950℃低溫燃燒，有效地抑制了燃料在燃燒過程中熱力型NOx和二噁瑛的生成，由于爐膛內(nèi)石灰石作為媒體物料，抑制了煙氣中SO2的排放，實(shí)現(xiàn)了在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)直接脫硫。
在鍋爐排煙系統(tǒng)中采用煙氣處理設(shè)備，煙塵處理采用旋風(fēng)除塵和布袋除塵(布袋除塵器增設(shè)加活性碳裝置)兩級(jí)除塵器，處理和消除煙氣中的有害物質(zhì)和污染物。對(duì)HCl、HF的脫除率達(dá)到96％，重金屬的去除率在95％以上，煙塵去除率達(dá)99.9％，二噁瑛的去除率在95％以上。
以廢水焦炭粉混合固體燃料為燃料的循環(huán)流化床鍋爐，安裝上述煙氣處理設(shè)備和除塵設(shè)備后，煙氣排放可達(dá)到下述指標(biāo)

實(shí)施例2、將過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物加入煤粉制備成廢水焦炭粉混合固體燃料，用做爐排鍋爐的燃料。
(1)、制備廢水焦炭粉混合固體燃料使用褐煤焦粉處理工業(yè)廢水和城市污水。將過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后產(chǎn)生的廢水焦炭粉混合物輸送到濃縮池5中進(jìn)行沉降脫水，使廢水焦炭粉混合物的含水率降到＜70％，濃縮池5上部流出的水進(jìn)入凈水池21回用或排放；由于鍋爐要求燃料的含水率W固＝14％，經(jīng)過臥螺式沉降離心脫水機(jī)13對(duì)沉降脫水后的廢水焦炭粉混合物作進(jìn)一步脫水到W焦泥＝22％，選用褐煤粉，其含水率W煤＝2％。
經(jīng)計(jì)算

不需要配入過濾焦炭粉，又因?yàn)閃固＝14％＞4％也不需要熱風(fēng)干燥。
在焦炭粉混合固體燃料中廢水焦炭粉混合物60％，褐煤粉40％。
經(jīng)化驗(yàn)，采用臥螺式沉降離心脫水機(jī)13脫水后的廢水焦炭粉混合物含水率為22％、揮發(fā)份18％、低位發(fā)熱值為＞22.6MJ/Kg；煙煤粉的含水率為2％，揮發(fā)份為31.92％，低位發(fā)熱值為＞17.6MJ/Kg；根據(jù)上述化驗(yàn)，制備的廢水焦炭粉混合固體燃料的技術(shù)參數(shù)是
水份 ＜14％除水份外的揮發(fā)份 23.5％灰份 12.6％固定碳 46％干燥基全硫 0.4％低位發(fā)熱值 ＞20.6MJ/Kg(2)廢水焦炭混合固體燃料作為爐排鍋爐燃料將制作的廢水焦炭混合固體燃料與原煤按4∶6的比例送入爐排鍋爐的加煤斗中，加煤斗上設(shè)有分層燃燒裝置，當(dāng)煤斗中的廢水焦炭粉混合固體燃料與原煤經(jīng)分層裝置篩選落入爐排時(shí)，由于慣性大顆粒的原煤落在前部，小顆粒的廢水焦炭粉混合固體燃料落在后部，經(jīng)爐排轉(zhuǎn)動(dòng)，大顆粒的原煤在下，小顆粒的廢水焦炭粉混合固體燃料在上，煤層通風(fēng)好，便于燃燒，提高燃燒效率。
在鍋爐排煙系統(tǒng)中采用煙氣處理設(shè)備，煙塵處理采用旋風(fēng)除塵和布袋除塵(布袋除塵器增設(shè)加活性碳裝置)兩級(jí)除塵器，處理和消除煙氣中的有害物質(zhì)和污染物，對(duì)HF的脫除率達(dá)到96％，重金屬的去除率在95％以上，煙塵去除率達(dá)99.9％，二噁瑛的去除率在95％以上。
以廢水焦炭粉混合固體燃料和原煤為燃料的爐排鍋爐，安裝上述煙氣處理設(shè)備和除塵設(shè)備后，煙氣排放可達(dá)到下述指標(biāo)

實(shí)施例3、將過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物加入煤粉制作成廢水焦炭粉混合固體燃料，用做煤粉鍋爐的燃料。
(1)、制備廢水焦炭粉混合固體燃料使用冶金焦粉和氣煤焦粉處理工業(yè)廢水和城市污水。將過濾吸附處理工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物輸送到濃縮池5中進(jìn)行沉降脫水，使廢水焦炭粉混合物的含水量降到＜70％，濃縮池5上部流出的水進(jìn)入凈水池21回用或排放；由于煤粉鍋爐要求燃料的含水率W固≤4％，經(jīng)過臥螺式沉降離心脫水機(jī)13對(duì)沉降脫水后的廢水焦炭粉混合物作進(jìn)一步脫水；其含水率W焦泥＝22％，選用煙煤粉，其含水率W煤＝2％經(jīng)計(jì)算 需加過濾焦炭粉，經(jīng)計(jì)算 可得到Q焦泥/Q焦＝54.5/45.5使W’焦泥＝12％， 在焦炭粉混合固體燃料中廢水焦炭粉混合物20％，煙煤粉80％。
在新配的廢水焦炭粉混合物中，外加入過濾用焦炭粉為45.5％，由脫水機(jī)來的廢水焦炭粉混合物54.5％。
如果外加入的過濾用焦炭粉加大到55％，由脫水機(jī)來的廢水焦炭粉混合物為45％，則 這時(shí)配比為在焦炭粉混合固體燃料中廢水焦炭粉混合物11％，過濾用焦炭粉14％，煙煤粉75％。
這時(shí)需要用鍋爐熱煙氣轉(zhuǎn)換來的＞200℃大風(fēng)量的熱風(fēng)來干燥，廢水焦炭粉混合固體燃料。將制成的廢水焦炭粉混合固體燃料輸送到煤粉鍋爐的制粉系統(tǒng)中進(jìn)行再加工，成為煤粉鍋爐燃料—廢水焦炭混合固體燃料粉。
經(jīng)化驗(yàn)，經(jīng)混入了過濾用焦炭粉后的廢水焦炭粉混合物含水率W’焦泥＝9.9％、揮發(fā)份18％、低位發(fā)熱值為＞22.6MJ/Kg；煙煤粉的含水率W煤＝2％，揮發(fā)份為31.92％，低位發(fā)熱值為＞17.6MJ/Kg；根據(jù)上述化驗(yàn)，制作廢水焦炭粉混合固體燃料的技術(shù)參數(shù)為水份 1.5％除水份外的揮發(fā)份 28.4％灰份 12.8％固定碳 49％干燥基全硫 0.4％低位發(fā)熱值 ＞18.85MJ/Kg
粒的細(xì)粒度 350～250目(2)廢水焦炭粉混合固體燃料粉作為煤粉鍋爐燃料由給粉機(jī)按煤粉鍋爐負(fù)荷的需要將廢水焦炭粉混合固體燃料粉送入煤粉鍋爐的爐膛進(jìn)行燃燒。煤粉鍋爐的燃燒裝置分為旋流式和直流式兩種。旋流式燃燒裝置一般布置在爐膛的前墻或前后墻，煤粉鍋爐的一、二次風(fēng)進(jìn)入爐膛內(nèi)時(shí)呈不同程度的旋轉(zhuǎn)，以便在噴嘴出口處形成一定程度的熱回流，滿足穩(wěn)定著火的需要直流式燃燒裝置通常布置在爐膛四角，直流式燃燒裝置的氣流進(jìn)入爐膛時(shí)本身不旋轉(zhuǎn)，由于氣流中心線與爐膛中心線呈一定半徑的相切，總氣流在爐膛內(nèi)旋轉(zhuǎn)，稱作四角切向燃燒或四角切園燃燒。合理布置燃燒裝置的噴嘴，使廢水焦炭混合固體燃料粉既能容易著火，又能燃燒完全，同時(shí)還要將燃燒時(shí)生成的有害氣體如氮氧化物NOx控制在最低水平。
煤粉鍋爐的燃燒裝置配有油槍，用以點(diǎn)火、伴燒加熱。旋流式燃燒裝置的油槍設(shè)在鍋殼中央。直流式燃燒裝置的油槍設(shè)在兩層噴嘴之間。
在鍋爐運(yùn)行過程中，除了將爐膛內(nèi)的燃燒溫度控制在850以上，控制二噁瑛的生成和排放外，在鍋爐排煙系統(tǒng)中還采用煙氣處理設(shè)備、煙塵處理采用脫硫除塵和布袋除塵(布袋除塵器增設(shè)加活性碳裝置)兩級(jí)除塵器，處理和消除煙氣中的有害物質(zhì)和污染物，對(duì)HF的脫除率達(dá)到96％，重金屬的去除率在95％以上，煙塵去除率達(dá)99.9％，二噁瑛的去除率在95％以上。
以廢水焦炭粉混合固體燃料為燃料的煤粉鍋爐，安裝上述煙氣處理設(shè)備和除塵設(shè)備后，煙氣排放可達(dá)到下述指標(biāo)

權(quán)利要求
1.一種廢水焦炭粉混合固體燃料，其特征在于以過濾和吸附工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物為主要原料，加入煤粉制成廢水焦炭粉混合固體燃料，其配比為廢水焦炭粉混合物為25～80％，煤粉為20～75％；制成了含水份＜15％、除水份外的揮發(fā)份18～28％、低位發(fā)熱值＞17MJ/Kg的固體燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水焦炭粉混合固體燃料，其特征在于該固體燃料適用于室燃鍋爐、流化床鍋爐和層燃鍋爐，但以流化床鍋爐和層燃鍋爐使用維修和運(yùn)行費(fèi)用更為經(jīng)濟(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水焦炭粉混合固體燃料，其煤粉特征在于可以是無煙煤、煙煤、褐煤、貧煤的煤粉，以低位發(fā)熱值＞15MJ/Kg的煤粉為好；其廢水焦炭粉混合物中的焦炭粉特征在于，可以是褐煤焦、冶金焦、氣煤焦、低溫焦、硅石焦的焦炭粉。
4.一種廢水焦炭粉混合固體燃料及其制備方法，其特征在于該方法依次由三個(gè)步驟組成(1)將過濾和吸附工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物送入濃縮池，進(jìn)行沉降脫水，使廢水焦炭粉混合物的含水量降到＜70％；(2)之后用脫水機(jī)對(duì)第一步驟，濃縮池底部排的廢水焦炭粉混合物進(jìn)一步脫水，把其含水率降低到≤30％；(3)把含水≤30％的廢水焦炭粉混合物和煤粉依次輸送到干燥混料機(jī)中，干燥之后將原料攪拌混合，制成了固體燃料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種廢水焦炭粉混合固體燃料的制備方法，其燃料制備過程的實(shí)施檢測(cè)及其配比的計(jì)算確認(rèn)都是由計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，其特征在于由六個(gè)步驟構(gòu)成，每個(gè)步驟工作內(nèi)容是(1)在線傳感器自動(dòng)檢測(cè)煤粉、廢水焦炭粉混合物的含水率，W煤、W焦泥并將這兩個(gè)數(shù)據(jù)和要求生產(chǎn)的固體燃料的含水率W固一并輸入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存貯器；(2)用下公式和上面數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出廢水焦炭粉混合物加入量Q焦泥與煤粉加入量Q煤的比值 (3)判斷η是否不小于 如果小于 說明加入煤粉數(shù)量Q煤過大于加入的廢水焦炭粉混合物的數(shù)量而不經(jīng)濟(jì)，需加大過濾用焦炭粉量，來調(diào)整廢水焦炭粉的含水率W’焦泥，如果大于 就認(rèn)為可行進(jìn)入下一步驟；(4)、依據(jù)以上的數(shù)據(jù)計(jì)算出所需加入各原料數(shù)量即配比；(5)、判定要求的固體燃料的含水率W固是否不小于4％，如果W固不小于4％就可以不用干燥混料機(jī)上的熱風(fēng)干燥。如果W固＜4％而且W固＜2％就要用溫度＞200℃大風(fēng)量的熱風(fēng)干燥，而當(dāng)含水率2％＜W固＜4％時(shí)，就可以用低溫度小風(fēng)量的熱風(fēng)來干燥；(6)、最后用在線傳感器測(cè)取生產(chǎn)出的固體燃料的含水率W’固與前面輸入的要求固體燃料的含水率W固進(jìn)行對(duì)比，如W’固＞W(wǎng)固，就要重新調(diào)整配比或干燥用熱風(fēng)的技術(shù)條件，直至合格為止。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種廢水焦炭粉混合固體燃料的制備方法，其第二步驟使用的脫水機(jī)可以是離心脫水機(jī)、帶式壓濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)和臥螺式沉降離心脫水機(jī)，以臥螺式沉降離心脫水機(jī)為好。
全文摘要
一種廢水焦炭粉混合固體燃料，屬于以工業(yè)廢渣、廢物為基本原料的固體燃料及其制備方法的技術(shù)領(lǐng)域，以過濾和吸附工業(yè)廢水、城市污水后的廢水焦炭粉混合物為主要原料，加入煤粉制成廢水焦炭粉混合固體燃料，其中廢水焦炭粉混合物為25～80％，煤粉為20～75％，制成低位發(fā)熱值＞17MJ/Kg的固體燃料；其制備方法是將廢水焦炭粉濃縮沉降，用脫水機(jī)濃度脫水至≤30％，以需要生產(chǎn)固體燃料含水率W
文檔編號(hào)C10L5/40GK1616610SQ20041005061
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月19日
發(fā)明者張大偉 申請(qǐng)人:沈陽戴維環(huán)保節(jié)能設(shè)備有限公司