申請(qǐng)日2013.10.14

　　公開(kāi)(公告)日2014.01.22

　　IPC分類號(hào)F23C10/10; F23C10/18; F23G7/00; F23C10/26; F23K1/02; F23C10/20

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，包括布風(fēng)裝置、燃燒室、旋渦分離燃盡裝置、尾部對(duì)流受熱面部件，燃燒室分為密相區(qū)和稀相區(qū)，布風(fēng)裝置設(shè)有一塊布風(fēng)板，布風(fēng)板上設(shè)通風(fēng)孔，通風(fēng)孔從布風(fēng)板中部向邊緣依次排列并且面積逐漸縮小;密相區(qū)采用倒梯臺(tái)形結(jié)構(gòu)，密相區(qū)的回流區(qū)設(shè)置埋管;稀相區(qū)四周設(shè)置水冷壁;稀相區(qū)上部設(shè)置漩渦分離燃盡裝置;漩渦分離燃盡裝置后部設(shè)置所述尾部對(duì)流受熱面部件;有機(jī)工質(zhì)鍋爐使用市政污泥-水煤漿混合燃料。本發(fā)明拓展了市政污泥的應(yīng)用范圍，降低了有機(jī)工質(zhì)鍋爐的使用成本。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，包括布風(fēng)裝置、燃燒室、旋渦 分離燃盡裝置、尾部對(duì)流受熱面部件，所述燃燒室分為密相區(qū)和稀相區(qū)，其特 征在于，所述布風(fēng)裝置的出風(fēng)口設(shè)有一塊布風(fēng)板，所述布風(fēng)板呈V字型，所述 布風(fēng)板上設(shè)通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔從所述布風(fēng)板中部向邊緣依次排列并且面積逐 漸縮小;所述密相區(qū)采用倒梯臺(tái)形結(jié)構(gòu)，所述密相區(qū)的回流區(qū)設(shè)置埋管;所述 稀相區(qū)四周設(shè)置水冷壁;所述稀相區(qū)上部設(shè)置所述漩渦分離燃盡裝置;所述漩 渦分離燃盡裝置后部設(shè)置所述尾部對(duì)流受熱面部件;所述有機(jī)工質(zhì)鍋爐使用市 政污泥-水煤漿混合燃料。

　　2.如權(quán)利要求1所述的市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，其特征在 于，所述通風(fēng)孔為長(zhǎng)條形孔或圓形孔。

　　3.如權(quán)利要求1所述的市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，其特征在 于，所述埋管設(shè)置在所述回流區(qū)的兩側(cè)或四周。

　　4.如權(quán)利要求3所述的市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，其特征在 于，所述埋管外表面焊有防磨環(huán)或防磨鰭片。

　　5.如權(quán)利要求1所述的市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，其特征在 于，所述水冷壁是方形螺旋盤管水冷壁。

　　6.如權(quán)利要求1所述的市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，其特征在 于，所述漩渦分離燃盡裝置包括水冷管，所述水冷管上敷設(shè)耐火材料，漩渦分 離燃盡裝置下部設(shè)有回輸通道。

　　7.如權(quán)利要求1所述的市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，其特征在 于，所述對(duì)流受熱面部件為管束、省煤器或空氣預(yù)熱器之一。

　　8.如權(quán)利要求1所屬的市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，其特征在 于，所述市政污泥-水煤漿混合燃料由市政污泥和煤粉按1:3～1:1的比例配制而 成。

　　9.如權(quán)利要求8所屬的市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，其特征在 于，所述市政污泥-水煤漿混合燃料由市政污泥和煤粉按3:7～1:2的比例配制而 成。

　　10.如權(quán)利要求1所述的市政污泥-水煤漿混合燃料潔凈燃燒的有機(jī)工質(zhì)鍋 爐，其特征在于，還包括燃料投料口，所述燃料投料口設(shè)置在所述稀相區(qū)前墻 或左右墻。

　　說(shuō)明書(shū)

　　市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及到一種工業(yè)鍋爐，尤其涉及一種市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì) 鍋爐。

　　背景技術(shù)

　　目前常用的給水和廢水處理方法有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。 無(wú)論哪種方法都或多或少會(huì)產(chǎn)生沉淀物、顆粒物和漂浮物等，所產(chǎn)生的物質(zhì)統(tǒng) 稱為污泥。污泥是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌體、無(wú)機(jī)顆粒和膠體等組成的非均質(zhì) 體。它很難通過(guò)沉降進(jìn)行徹底的固液分離。市政污泥，主要指來(lái)自污水廠的污 泥，這是數(shù)量最大的一類污泥。此外，自來(lái)水廠的污泥也來(lái)自市政設(shè)施，可以 歸入這一類。

　　現(xiàn)有的市政污泥的處理方法主要包括濃縮、消化、預(yù)處理(藥劑處理、熱 處理)、脫水、干燥等;其處置方法主要包括填埋、海洋傾棄、肥料農(nóng)用、焚 燒及資源化利用等，其中焚燒方法將在未來(lái)市政污泥的處理中占據(jù)主要地位。 市政污泥中含有大量的有機(jī)物，焚燒時(shí)產(chǎn)生大量的熱量。這種熱量如何利用是 近幾年研究的熱點(diǎn)，將市政污泥用作工業(yè)鍋爐燃料是研究的方向之一。

　　水煤漿是由大約70%的煤、29%的水和1%的添加劑通過(guò)物理加工得到的一 種低污染、高效率、可管道輸送的煤基流體燃料。它改變了煤的傳統(tǒng)燃燒方式， 顯示出巨大的環(huán)保與節(jié)能優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)豐富煤炭資源的保障下，水煤漿也已成 為替代石油、天然氣等能源的最基礎(chǔ)、最經(jīng)濟(jì)的潔凈能源。

　　有機(jī)工質(zhì)鍋爐能在較低的運(yùn)行壓力下，獲得較高的工作溫度，具有低壓、 高溫的技術(shù)特性，與利用蒸汽加熱相比，有機(jī)工質(zhì)具有加熱均勻、操作簡(jiǎn)單、 安全環(huán)保、節(jié)約能源、控溫精度高、操作壓力低等優(yōu)點(diǎn)。因此，在現(xiàn)代工業(yè)生 產(chǎn)中，有機(jī)工質(zhì)已被作為傳熱介質(zhì)得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)以水煤漿作為燃料的 有機(jī)工質(zhì)鍋爐，采用霧化燃燒方式，主要存在的問(wèn)題是：高溫燃燒火焰中心溫 度在1450℃以上，在小空間燃燒室中易結(jié)焦;著火條件差，燃燒不穩(wěn)定;鍋爐 煤種適應(yīng)性差，需洗精煤制漿，運(yùn)行成本高;負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍小，低負(fù)荷時(shí)易使 燃燒率低大幅降低;屬于高溫燃燒，污染物排放高;鍋爐供漿系統(tǒng)復(fù)雜且運(yùn)行 壓力高容易照成供漿泵和漿槍的磨損。

　　諸多問(wèn)題的存在影響了有機(jī)工質(zhì)鍋爐的推廣和使用，研究開(kāi)發(fā)一種替代純 水煤漿燃料的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，降低鍋爐的燃料使用成本，對(duì)鍋爐的應(yīng)用推廣和 節(jié)能減排具有重大意義。鑒于市政污泥燃料的應(yīng)用現(xiàn)狀，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致 力于開(kāi)發(fā)一種能使市政污泥燃料變廢為寶綜合利用的方法，致力于設(shè)計(jì)制造一 種市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種市政污泥-水 煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋爐，解決市政污泥綜合利用難題，擴(kuò)大有機(jī)工質(zhì)鍋爐燃 料的來(lái)源，降低其使用成本。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種市政污泥-水煤漿混燒的有機(jī)工質(zhì)鍋 爐，包括布風(fēng)裝置、燃燒室、旋渦分離燃盡裝置、尾部對(duì)流受熱面部件，燃燒 室分為密相區(qū)和稀相區(qū)，布風(fēng)裝置的出風(fēng)口設(shè)有一塊布風(fēng)板，布風(fēng)板呈V字型， 布風(fēng)板上設(shè)通風(fēng)孔，通風(fēng)孔從布風(fēng)板中部向邊緣依次排列并且面積逐漸縮小; 密相區(qū)采用倒梯臺(tái)形結(jié)構(gòu)，密相區(qū)的回流區(qū)設(shè)置埋管;稀相區(qū)四周設(shè)置水冷壁; 稀相區(qū)上部設(shè)置漩渦分離燃盡裝置;漩渦分離燃盡裝置后部設(shè)置尾部對(duì)流受熱 面部件;有機(jī)工質(zhì)鍋爐使用市政污泥-水煤漿混合燃料。

　　布風(fēng)板呈V字型，可使布風(fēng)板上的較大顆粒自動(dòng)向布風(fēng)板中部運(yùn)動(dòng)，這樣 可使影響流化質(zhì)量的較大顆粒順利地從布風(fēng)板中部的排料管排出，布風(fēng)板中部 的通風(fēng)孔面積較大，至邊緣面積逐步縮小，這樣做使得中部的風(fēng)量大，而越向 邊緣風(fēng)量越小，這種風(fēng)量不均勻的送風(fēng)方式，促使在密相區(qū)內(nèi)部形成流化床料 和燃料顆粒的內(nèi)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。燃燒室的密相區(qū)采用倒梯臺(tái)形結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了在密相 區(qū)內(nèi)部流化床料與燃料顆粒的內(nèi)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，在密相區(qū)的回流區(qū)設(shè)置埋管形成受 熱面，以吸收密相區(qū)燃料燃燒所釋放的熱量，使密相區(qū)床溫控制在850～ 1050℃;埋管布置在倒梯臺(tái)形密相區(qū)的回流區(qū)，避免了布風(fēng)板上面主氣流帶著 顆粒直接沖刷而造成的埋管快速磨損。

　　優(yōu)選地，通風(fēng)孔為長(zhǎng)條形孔或圓形孔。

　　優(yōu)選地，埋管設(shè)置在所述回流區(qū)的兩側(cè)或四周。

　　優(yōu)選地，埋管外表面焊有防磨環(huán)或防磨鰭片，以進(jìn)一步減輕燃料對(duì)埋管的 磨損，延長(zhǎng)埋管的使用壽命;杜絕埋管破損后有機(jī)工質(zhì)泄露進(jìn)入燃燒室引起的 安全事故。

　　優(yōu)選地，水冷壁是方形螺旋盤管水冷壁，充分高效吸收高溫?zé)煔獾妮椛錈?量和對(duì)流熱量，使整個(gè)燃燒室煙溫低于灰熔點(diǎn)，防止燃燒室與后續(xù)受熱面結(jié)焦。

　　優(yōu)選地，漩渦分離燃盡裝置包括水冷管，水冷管上敷設(shè)耐火材料，漩渦分 離燃盡裝置下部設(shè)有回輸通道。分離下來(lái)的市政污泥-水煤漿混合燃料顆粒團(tuán)經(jīng) 回輸通道滑移進(jìn)入密相區(qū)，實(shí)現(xiàn)了燃料的循環(huán)燃燒，強(qiáng)化了可燃?xì)怏w與空氣的 混合燃盡，克服了工業(yè)鍋爐矮小空間內(nèi)燃燒效率偏低的缺陷。

　　優(yōu)選地，對(duì)流受熱面部件為管束、省煤器或空氣預(yù)熱器之一，進(jìn)一步吸收 煙氣的熱量，使排煙溫度降至合理水平。

　　優(yōu)選地，所述市政污泥-水煤漿混合燃料由市政污泥和煤粉按1:3～1:1的比 例配制而成。

　　更優(yōu)選地，所述市政污泥-水煤漿混合燃料由市政污泥和煤粉按3:7～1:2的 比例配制而成。

　　優(yōu)選地，有機(jī)工質(zhì)鍋爐還包括燃料投料口，設(shè)置在稀相區(qū)前墻或左右墻， 能夠適應(yīng)不同的操作環(huán)境。

　　本發(fā)明的有益效果是：開(kāi)拓了市政污泥新的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了在有機(jī)工質(zhì) 鍋爐內(nèi)低溫、高效潔凈燃燒，并具有負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、運(yùn)行費(fèi)用低、降低勞動(dòng) 強(qiáng)度、降低使用成本，在燃燒過(guò)程中直接脫硫脫硝、可對(duì)燃燒過(guò)程實(shí)施深度經(jīng) 濟(jì)脫硫、減少NOx的排放、輔助配套系統(tǒng)簡(jiǎn)潔可靠、節(jié)省設(shè)備投資等優(yōu)點(diǎn)。

　　以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明， 以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。