[發明專利]市政污泥-水煤漿混燒的有機工質鍋爐

有效

• 申請號: 201310479366.7
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103528054A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 劉建國;劉加勛;韓向新;姜秀民
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;F23C10/18;F23C10/20;F23C10/26;F23K1/02;F23G7/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及到一種工業鍋爐，尤其涉及一種市政污泥-水煤漿混燒的有機工質鍋爐。

背景技術

目前常用的給水和廢水處理方法有物理法、化學法、物理化學法和生物法。無論哪種方法都或多或少會產生沉淀物、顆粒物和漂浮物等，所產生的物質統稱為污泥。污泥是一種由有機殘片、細菌體、無機顆粒和膠體等組成的非均質體。它很難通過沉降進行徹底的固液分離。市政污泥，主要指來自污水廠的污泥，這是數量最大的一類污泥。此外，自來水廠的污泥也來自市政設施，可以歸入這一類。

現有的市政污泥的處理方法主要包括濃縮、消化、預處理（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、肥料農用、焚燒及資源化利用等，其中焚燒方法將在未來市政污泥的處理中占據主要地位。市政污泥中含有大量的有機物，焚燒時產生大量的熱量。這種熱量如何利用是近幾年研究的熱點，將市政污泥用作工業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。它改變了煤的傳統燃燒方式，顯示出巨大的環保與節能優勢。在我國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、最經濟的潔凈能源。

有機工質鍋爐能在較低的運行壓力下，獲得較高的工作溫度，具有低壓、高溫的技術特性，與利用蒸汽加熱相比，有機工質具有加熱均勻、操作簡單、安全環保、節約能源、控溫精度高、操作壓力低等優點。因此，在現代工業生產中，有機工質已被作為傳熱介質得到廣泛的應用。傳統以水煤漿作為燃料的有機工質鍋爐，采用霧化燃燒方式，主要存在的問題是：高溫燃燒火焰中心溫度在1450℃以上，在小空間燃燒室中易結焦；著火條件差，燃燒不穩定；鍋爐煤種適應性差，需洗精煤制漿，運行成本高；負荷調節范圍小，低負荷時易使燃燒率低大幅降低；屬于高溫燃燒，污染物排放高；鍋爐供漿系統復雜且運行壓力高容易照成供漿泵和漿槍的磨損。

諸多問題的存在影響了有機工質鍋爐的推廣和使用，研究開發一種替代純水煤漿燃料的有機工質鍋爐，降低鍋爐的燃料使用成本，對鍋爐的應用推廣和節能減排具有重大意義。鑒于市政污泥燃料的應用現狀，本領域的技術人員致力于開發一種能使市政污泥燃料變廢為寶綜合利用的方法，致力于設計制造一種市政污泥-水煤漿混燒的有機工質鍋爐。

發明內容

有鑒于現有技術的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種市政污泥-水煤漿混燒的有機工質鍋爐，解決市政污泥綜合利用難題，擴大有機工質鍋爐燃料的來源，降低其使用成本。

為實現上述目的，本發明提供了一種市政污泥-水煤漿混燒的有機工質鍋爐，包括布風裝置、燃燒室、旋渦分離燃盡裝置、尾部對流受熱面部件，燃燒室分為密相區和稀相區，布風裝置的出風口設有一塊布風板，布風板呈V字型，布風板上設通風孔，通風孔從布風板中部向邊緣依次排列并且面積逐漸縮小；密相區采用倒梯臺形結構，密相區的回流區設置埋管；稀相區四周設置水冷壁；稀相區上部設置漩渦分離燃盡裝置；漩渦分離燃盡裝置后部設置尾部對流受熱面部件；有機工質鍋爐使用市政污泥-水煤漿混合燃料。

布風板呈V字型，可使布風板上的較大顆粒自動向布風板中部運動，這樣可使影響流化質量的較大顆粒順利地從布風板中部的排料管排出，布風板中部的通風孔面積較大，至邊緣面積逐步縮小，這樣做使得中部的風量大，而越向邊緣風量越小，這種風量不均勻的送風方式，促使在密相區內部形成流化床料和燃料顆粒的內循環運動。燃燒室的密相區采用倒梯臺形結構，加強了在密相區內部流化床料與燃料顆粒的內循環運動，在密相區的回流區設置埋管形成受熱面，以吸收密相區燃料燃燒所釋放的熱量，使密相區床溫控制在850～1050℃；埋管布置在倒梯臺形密相區的回流區，避免了布風板上面主氣流帶著顆粒直接沖刷而造成的埋管快速磨損。

優選地，通風孔為長條形孔或圓形孔。

優選地，埋管設置在所述回流區的兩側或四周。

優選地，埋管外表面焊有防磨環或防磨鰭片，以進一步減輕燃料對埋管的磨損，延長埋管的使用壽命；杜絕埋管破損后有機工質泄露進入燃燒室引起的安全事故。

優選地，水冷壁是方形螺旋盤管水冷壁，充分高效吸收高溫煙氣的輻射熱量和對流熱量，使整個燃燒室煙溫低于灰熔點，防止燃燒室與后續受熱面結焦。