申请日2010.05.07
公开(公告)日2013.01.09
IPC分类号F23G7/00
摘要
一种鼓泡床污泥焚烧锅炉及其污泥焚烧方法，其中鼓泡床污泥焚烧锅炉包括钢构架及设置在该钢构架上的污泥焚烧炉膛、空气预热器、蒸发器、给水预热器、一次风室及锅筒，该一次风室与该污泥焚烧炉膛的下部端口连接，该污泥焚烧炉膛为绝热炉膛，以使污泥焚烧产生的热量都用于该污泥的干燥，该空气预热器分别通过管路与该炉膛烟气出口和二次风入口以及该一次风室连通，该空气预热器用于生产高温空气以补充该污泥干燥所需要的热量及提供点火和初步燃烧所需要的氧气，该蒸发器与该空气预热器连接，该给水预热器与该蒸发器连接，该蒸发器和该给水预热器分别与该锅筒连接，以生产该污泥干燥用的饱和蒸汽。
权利要求书
1.一种鼓泡床污泥焚烧锅炉，包括钢构架及设置在所述钢构架上的污泥 焚烧炉膛、空气预热器、蒸发器、给水预热器、锅筒及一次风室，所述一次风 室与所述污泥焚烧炉膛的下部端口连接，其特征在于，所述污泥焚烧炉膛为能 使污泥焚烧产生的热量全部用于所述污泥干燥的绝热炉膛，所述污泥焚烧炉膛 包括顺次连接为一体的炉膛上部、炉膛中部和炉膛下部，所述炉膛上部、炉膛 中部及炉膛下部的炉墙均包括耐火层和保温层，所述炉膛上部的顶端设置有炉 膛烟气出口，所述炉膛中部设置有二次风入口，所述炉膛下部的底面设置有布 风板，所述空气预热器分别与所述炉膛烟气出口和所述二次风入口以及所述一 次风室连通，所述空气预热器用于生产高温空气以补充所述污泥干燥所需要的 热量及提供点火和初步燃烧所需要的氧气，所述蒸发器与所述空气预热器连 接，所述给水预热器与所述蒸发器连接，所述蒸发器和所述给水预热器分别与 所述锅筒连接，以生产所述污泥干燥用的饱和蒸汽。
2.如权利要求1所述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于，所述鼓泡床 污泥焚烧锅炉还包括床料循环装置，所述床料循环装置包括冷却器、振动筛、 提升机及床料返回口，所述一次风室内设置有排渣管，所述冷却器及所述振动 筛依次设置在所述排渣管下方，所述床料返回口设置在所述炉膛中部，所述提 升机通过管路分别与所述振动筛及所述床料返回口连通。
3.如权利要求2所述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于，所述床料循 环装置还设置有床料给料机，所述床料给料机设置在所述提升机与所述床料返 回口之间，分别与所述提升机及所述床料返回口连通。
4.如权利要求2所述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于，所述床料循 环装置还包括上部床料仓，所述上部床料仓设置在所述提升机的出口处，用于 将多余的床料分流出来。
5.如权利要求3所述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于，所述床料循 环装置还包括上部床料仓，所述上部床料仓设置在所述提升机的出口处，用于 将多余的床料分流出来。
6.如权利要求5所述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于，所述上部床 料仓与所述床料给料机平行设置。
7.如权利要求4所述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于，所述上部床 料仓还通过管路与所述提升机的下部通道连通。
8.如权利要求5所述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于，所述上部床 料仓还通过管路与所述提升机的下部通道连通。
9.如权利要求2、3、6、7或8所述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于， 所述床料循环装置还包括下部床料仓，用于给所述鼓泡床污泥焚烧锅炉补充床 料，所述下部床料仓与所述提升机的下部通道连通。
10.一种污泥焚烧方法，用于鼓泡床污泥焚烧锅炉，其特征在于，将所述 鼓泡床污泥焚烧锅炉的污泥焚烧炉膛设置为绝热炉膛，在所述污泥焚烧炉膛的 炉墙上设置耐火层和保温层，以使污泥焚烧产生的热量全部用于污泥的干燥， 将空气预热器与所述污泥焚烧炉膛连接，所述空气预热器用于生产高温空气以 补充所述污泥干燥所需要的热量及提供点火和初步燃烧所需要的氧气，在所述 空气预热器后连接蒸发器，在所述蒸发器后连接给水预热器，将锅筒分别与所 述蒸发器和所述给水预热器连接，以生产所述污泥干燥用的饱和蒸汽。
11.如权利要求10所述的污泥焚烧方法，其特征在于，所述污泥焚烧方 法，还包括设置床料循环装置，并将所述床料循环装置与所述污泥焚烧炉膛连 接。
12.如权利要求10或11所述的污泥焚烧方法，其特征在于，所述污泥焚 烧炉膛运行时的外表温度小于或等于50℃。
13.如权利要求10或11所述的污泥焚烧方法，其特征在于，所述空气预 热器输出的高温空气为550℃～650℃。
说明书
一种鼓泡床污泥焚烧锅炉及其污泥焚烧方法
技术领域
本发明涉及一种污泥处理设备及方法，特别是一种采用鼓泡床燃烧方法对 污泥进行焚烧处理的鼓泡床污泥焚烧锅炉及其污泥焚烧方法。
背景技术
随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高，城市污水的处理已经成为 环境保护的一个重要内容，各城市纷纷修建污水处理厂。目前我国城市污水处 理厂每年排放的污泥量(干重)大约为130万吨，而且年增长率大于10%。如 果城市污水全部得到处理，则将产生污泥量(干重)为840万吨，占我国总固 体废弃物的3.2%。污水处理厂产生的污泥是具有高度污染的废物，含有病原 体、过量的盐份和氮磷、有机高聚物、重金属等物质，不能随意排放，必须采 用适当的方法加以处理。目前多采用焚烧的方法处理，可以达到减量和消除污 染的目的。
由污水处理厂送出的污泥含水量在90%上下，发热值很低，大约在 1200kj/kg左右。污泥必须在干燥状态才能着火燃烧，因此需要有热量来蒸发 污泥中的水分。而干燥后污泥燃烧产生的热量不足以蒸发污泥中的水分，因此 需要补充一部分外部热量来满足污泥水分蒸发所需要的全部热量。现有技术中 多采用自然风干，或者利用邻近发电厂的排烟热量，对污泥进行初步干燥，然 后再利用污泥燃烧产生的热量(由蒸发器产生的饱和蒸汽带来)进行下一步干 燥，直到污泥含水量达到60%左右，发热值达到4000kj/kg左右时，才将污泥 送入炉膛进行焚烧。
送入炉膛的污泥仍然具有较高的水分，蒸发这部份水分还需要较多的热 量。专利号为“ZL200510111467.4”，名称为“污泥干化与焚烧工艺及其系统 装置”的中国发明专利，所公开的污泥处理系统及工艺，采用鼓泡流化床焚烧 炉，焚烧炉尾部布置有省煤器、空气预热器，焚烧所产生的高温烟气分别用来 加热导热油及冷空气，被加热的导热油通过循环泵送至污泥干燥机干燥湿污 泥，其采用导热油作为热媒介质，将干污泥焚烧产生的热量用来加热导热油， 再用于湿污泥的干化，虽然使资源得到循环利用，但该系统需要设置导热油站 及余热锅炉，结构比较复杂，同时在污泥燃烧过程中需要通过辅助燃烧系统保 证燃烧温度，不利于能源的节约及有效利用;申请号为“200910029426.9”， 名称为“基于垃圾填埋气为辅助燃料的城市污泥焚烧系统”的中国发明专利申 请，公开的城市污泥焚烧系统，将脱水后城市污泥进行烘干、破碎后再进行焚 烧，使用鼓泡流化床焚烧炉，鼓入被垃圾填埋气燃烧加热一次风及通入垃圾填 埋气作为辅助燃料，维持污泥焚烧炉中流化床的温度，该申请利用了垃圾填埋 气中的热能，降低了城市污泥的焚烧处理成本，但垃圾填埋气中的热能是否能 维持流化床温度以及该装置的焚烧效果在申请文件中未进行详细说明，且一次 风的加热仍然需要设置燃烧器，无法完全利用污泥自身焚烧产生的热量;申请 号为“200910061674.1”，名称为“双工质双循环污泥焚烧炉”的中国发明专 利申请，公开的用于焚烧和热能回用的双工质双循环污泥焚烧炉，其结构相对 较复杂，对污泥焚烧余热的利用仍然不够充分。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能使资源得到充分循环利用、满足 目前解决污水处理厂污泥处理问题需要的鼓泡床污泥焚烧锅炉及其污泥焚烧 方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种鼓泡床污泥焚烧锅炉，包括钢构架 及设置在所述钢构架上的污泥焚烧炉膛、空气预热器、蒸发器、给水预热器、 锅筒及一次风室，所述一次风室与所述污泥焚烧炉膛的下部端口连接，其中， 所述污泥焚烧炉膛为能使污泥焚烧产生的热量全部用于所述污泥干燥的绝热 炉膛，所述污泥焚烧炉膛包括顺次连接为一体的炉膛上部、炉膛中部和炉膛下 部，所述炉膛上部、炉膛中部及炉膛下部的炉墙均包括耐火层和保温层，所述 炉膛上部的顶端设置有炉膛烟气出口，所述炉膛中部设置有二次风入口，所述 炉膛下部的底面设置有布风板，所述空气预热器分别与所述炉膛烟气出口和所 述二次风入口以及所述一次风室连通，所述空气预热器用于生产高温空气以补 充所述污泥干燥所需要的热量及提供点火和初步燃烧所需要的氧气，所述蒸发 器与所述空气预热器连接，所述给水预热器与所述蒸发器连接，所述蒸发器和 所述给水预热器分别与所述锅筒连接，以生产所述污泥干燥用的饱和蒸汽。
上述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其中，所述鼓泡床污泥焚烧锅炉还包括床料 循环装置，所述床料循环装置包括冷却器、振动筛、提升机及床料返回口，所 述一次风室内设置有排渣管，所述冷却器及所述振动筛依次设置在所述排渣管 下方，所述床料返回口设置在所述炉膛中部，所述提升机通过管路分别与所述 振动筛及所述床料返回口连通。
上述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其中，所述床料循环装置还设置有床料给料 机，所述床料给料机设置在所述提升机与所述床料返回口之间，分别与所述提 升机及所述床料返回口连通。
上述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其中，所述床料循环装置还包括上部床料仓， 所述上部床料仓设置在所述提升机的出口处，用于将多余的床料分流出来。
上述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其中，所述上部床料仓与所述床料给料机平 行设置。
上述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其中，所述上部床料仓还通过管路与所述提 升机的下部通道连通。
上述的鼓泡床污泥焚烧锅炉，其中，所述床料循环装置还包括下部床料仓， 用于给所述鼓泡床污泥焚烧锅炉补充床料，所述下部床料仓与所述提升机的下 部通道连通。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种污泥焚烧方法，用于鼓泡 床污泥焚烧锅炉，其中，将所述鼓泡床污泥焚烧锅炉的污泥焚烧炉膛设置为绝 热炉膛，在所述污泥焚烧炉膛的炉墙上设置耐火层和保温层，以使污泥焚烧产 生的热量全部用于污泥的干燥，将空气预热器与所述污泥焚烧炉膛连接，所述 空气预热器用于生产高温空气以补充所述污泥干燥所需要的热量及提供点火 和初步燃烧所需要的氧气，在所述空气预热器后连接蒸发器，在所述蒸发器后 连接给水预热器，将锅筒分别与所述蒸发器和所述给水预热器连接，以生产所 述污泥干燥用的饱和蒸汽。
上述的污泥焚烧方法，其中，所述污泥焚烧方法，还包括设置床料循环装 置，并将所述床料循环装置与所述污泥焚烧炉膛连接。
上述的污泥焚烧方法，其中，所述污泥焚烧炉膛运行时的外表温度小于或 等于50℃。
上述的污泥焚烧方法，其中，所述空气预热器输出的高温空气为550℃～ 650℃。
本发明的技术效果在于：本发明的鼓泡床污泥焚烧锅炉及其污泥焚烧方 法，采用绝热保温炉膛，有效地保证了污泥焚烧热量用于后续燃烧，同时通过 布风板向炉膛提供高温一次风，以使该高温一次风参与污泥的烘干和提供点火 和初步燃烧所需要的氧气，同时二次风由炉膛中下部引入，对进入稀相区的挥 发份进行强烈扰动，形成有效、充分、完全的燃烧，降低了不完全燃烧损失， 提高了锅炉效率，使能源得到充分循环利用，并满足了目前解决污水处理厂污 泥处理问题需要。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
