申请日2013.10.14
公开(公告)日2014.01.22
IPC分类号F23C10/10; F23C10/18; F23G7/00; F23C10/26; F23K1/02; F23C10/20
摘要
本发明公开了一种市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，包括布风装置、燃烧室、旋涡分离燃尽装置、尾部对流受热面部件，燃烧室分为密相区和稀相区，布风装置设有一块布风板，布风板上设通风孔，通风孔从布风板中部向边缘依次排列并且面积逐渐缩小;密相区采用倒梯台形结构，密相区的回流区设置埋管;稀相区四周设置水冷壁;稀相区上部设置漩涡分离燃尽装置;漩涡分离燃尽装置后部设置所述尾部对流受热面部件;有机工质锅炉使用市政污泥-水煤浆混合燃料。本发明拓展了市政污泥的应用范围，降低了有机工质锅炉的使用成本。
权利要求书
1.市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，包括布风装置、燃烧室、旋涡 分离燃尽装置、尾部对流受热面部件，所述燃烧室分为密相区和稀相区，其特 征在于，所述布风装置的出风口设有一块布风板，所述布风板呈V字型，所述 布风板上设通风孔，所述通风孔从所述布风板中部向边缘依次排列并且面积逐 渐缩小;所述密相区采用倒梯台形结构，所述密相区的回流区设置埋管;所述 稀相区四周设置水冷壁;所述稀相区上部设置所述漩涡分离燃尽装置;所述漩 涡分离燃尽装置后部设置所述尾部对流受热面部件;所述有机工质锅炉使用市 政污泥-水煤浆混合燃料。
2.如权利要求1所述的市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，其特征在 于，所述通风孔为长条形孔或圆形孔。
3.如权利要求1所述的市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，其特征在 于，所述埋管设置在所述回流区的两侧或四周。
4.如权利要求3所述的市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，其特征在 于，所述埋管外表面焊有防磨环或防磨鳍片。
5.如权利要求1所述的市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，其特征在 于，所述水冷壁是方形螺旋盘管水冷壁。
6.如权利要求1所述的市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，其特征在 于，所述漩涡分离燃尽装置包括水冷管，所述水冷管上敷设耐火材料，漩涡分 离燃尽装置下部设有回输通道。
7.如权利要求1所述的市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，其特征在 于，所述对流受热面部件为管束、省煤器或空气预热器之一。
8.如权利要求1所属的市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，其特征在 于，所述市政污泥-水煤浆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.如权利要求8所属的市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉，其特征在 于，所述市政污泥-水煤浆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.如权利要求1所述的市政污泥-水煤浆混合燃料洁净燃烧的有机工质锅 炉，其特征在于，还包括燃料投料口，所述燃料投料口设置在所述稀相区前墙 或左右墙。
说明书
市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉
技术领域
本发明涉及到一种工业锅炉，尤其涉及一种市政污泥-水煤浆混烧的有机工质 锅炉。
背景技术
目前常用的给水和废水处理方法有物理法、化学法、物理化学法和生物法。 无论哪种方法都或多或少会产生沉淀物、颗粒物和漂浮物等，所产生的物质统 称为污泥。污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质 体。它很难通过沉降进行彻底的固液分离。市政污泥，主要指来自污水厂的污 泥，这是数量最大的一类污泥。此外，自来水厂的污泥也来自市政设施，可以 归入这一类。
现有的市政污泥的处理方法主要包括浓缩、消化、预处理(药剂处理、热 处理)、脱水、干燥等;其处置方法主要包括填埋、海洋倾弃、肥料农用、焚 烧及资源化利用等，其中焚烧方法将在未来市政污泥的处理中占据主要地位。 市政污泥中含有大量的有机物，焚烧时产生大量的热量。这种热量如何利用是 近几年研究的热点，将市政污泥用作工业锅炉燃料是研究的方向之一。
水煤浆是由大约70%的煤、29%的水和1%的添加剂通过物理加工得到的一 种低污染、高效率、可管道输送的煤基流体燃料。它改变了煤的传统燃烧方式， 显示出巨大的环保与节能优势。在我国丰富煤炭资源的保障下，水煤浆也已成 为替代石油、天然气等能源的最基础、最经济的洁净能源。
有机工质锅炉能在较低的运行压力下，获得较高的工作温度，具有低压、 高温的技术特性，与利用蒸汽加热相比，有机工质具有加热均匀、操作简单、 安全环保、节约能源、控温精度高、操作压力低等优点。因此，在现代工业生 产中，有机工质已被作为传热介质得到广泛的应用。传统以水煤浆作为燃料的 有机工质锅炉，采用雾化燃烧方式，主要存在的问题是：高温燃烧火焰中心温 度在1450℃以上，在小空间燃烧室中易结焦;着火条件差，燃烧不稳定;锅炉 煤种适应性差，需洗精煤制浆，运行成本高;负荷调节范围小，低负荷时易使 燃烧率低大幅降低;属于高温燃烧，污染物排放高;锅炉供浆系统复杂且运行 压力高容易照成供浆泵和浆枪的磨损。
诸多问题的存在影响了有机工质锅炉的推广和使用，研究开发一种替代纯 水煤浆燃料的有机工质锅炉，降低锅炉的燃料使用成本，对锅炉的应用推广和 节能减排具有重大意义。鉴于市政污泥燃料的应用现状，本领域的技术人员致 力于开发一种能使市政污泥燃料变废为宝综合利用的方法，致力于设计制造一 种市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉。
发明内容
有鉴于现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种市政污泥-水 煤浆混烧的有机工质锅炉，解决市政污泥综合利用难题，扩大有机工质锅炉燃 料的来源，降低其使用成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅 炉，包括布风装置、燃烧室、旋涡分离燃尽装置、尾部对流受热面部件，燃烧 室分为密相区和稀相区，布风装置的出风口设有一块布风板，布风板呈V字型， 布风板上设通风孔，通风孔从布风板中部向边缘依次排列并且面积逐渐缩小; 密相区采用倒梯台形结构，密相区的回流区设置埋管;稀相区四周设置水冷壁; 稀相区上部设置漩涡分离燃尽装置;漩涡分离燃尽装置后部设置尾部对流受热 面部件;有机工质锅炉使用市政污泥-水煤浆混合燃料。
布风板呈V字型，可使布风板上的较大颗粒自动向布风板中部运动，这样 可使影响流化质量的较大颗粒顺利地从布风板中部的排料管排出，布风板中部 的通风孔面积较大，至边缘面积逐步缩小，这样做使得中部的风量大，而越向 边缘风量越小，这种风量不均匀的送风方式，促使在密相区内部形成流化床料 和燃料颗粒的内循环运动。燃烧室的密相区采用倒梯台形结构，加强了在密相 区内部流化床料与燃料颗粒的内循环运动，在密相区的回流区设置埋管形成受 热面，以吸收密相区燃料燃烧所释放的热量，使密相区床温控制在850～ 1050℃;埋管布置在倒梯台形密相区的回流区，避免了布风板上面主气流带着 颗粒直接冲刷而造成的埋管快速磨损。
优选地，通风孔为长条形孔或圆形孔。
优选地，埋管设置在所述回流区的两侧或四周。
优选地，埋管外表面焊有防磨环或防磨鳍片，以进一步减轻燃料对埋管的 磨损，延长埋管的使用寿命;杜绝埋管破损后有机工质泄露进入燃烧室引起的 安全事故。
优选地，水冷壁是方形螺旋盘管水冷壁，充分高效吸收高温烟气的辐射热 量和对流热量，使整个燃烧室烟温低于灰熔点，防止燃烧室与后续受热面结焦。
优选地，漩涡分离燃尽装置包括水冷管，水冷管上敷设耐火材料，漩涡分 离燃尽装置下部设有回输通道。分离下来的市政污泥-水煤浆混合燃料颗粒团经 回输通道滑移进入密相区，实现了燃料的循环燃烧，强化了可燃气体与空气的 混合燃尽，克服了工业锅炉矮小空间内燃烧效率偏低的缺陷。
优选地，对流受热面部件为管束、省煤器或空气预热器之一，进一步吸收 烟气的热量，使排烟温度降至合理水平。
优选地，所述市政污泥-水煤浆混合燃料由市政污泥和煤粉按1:3～1:1的比 例配制而成。
更优选地，所述市政污泥-水煤浆混合燃料由市政污泥和煤粉按3:7～1:2的 比例配制而成。
优选地，有机工质锅炉还包括燃料投料口，设置在稀相区前墙或左右墙， 能够适应不同的操作环境。
本发明的有益效果是：开拓了市政污泥新的应用领域，实现了在有机工质 锅炉内低温、高效洁净燃烧，并具有负荷调节性能好、运行费用低、降低劳动 强度、降低使用成本，在燃烧过程中直接脱硫脱硝、可对燃烧过程实施深度经 济脱硫、减少NOx的排放、辅助配套系统简洁可靠、节省设备投资等优点。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明， 以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
