專利名稱：污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及能源與環(huán)境、固體廢棄物資源化利用領(lǐng)域，尤其是一種污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著城市污水的處理量逐年增加，城市下水污泥產(chǎn)量也急劇增加，城市污泥中含有大量水分、病菌、有機(jī)物以及重金屬等有害物質(zhì)，如何有效、安全地處理城市污泥已成為我國(guó)當(dāng)前現(xiàn)代化建設(shè)中迫在眉睫的問題。傳統(tǒng)的污泥處理方法越來越多的受到人們的質(zhì)疑。焚燒處理具有減容化顯著、高溫殺菌、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。污泥焚燒逐漸成為主要的污泥處置方法。流化床燃燒技術(shù)具有流動(dòng)性能好，燃料與床料之間傳熱效率高，燃料適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，近年來開始應(yīng)用于固體廢棄物的處理。目前關(guān)于污泥流化床焚燒試驗(yàn)的研究在世界范圍內(nèi)仍處于探索階段，且多以處理城市污泥為主。國(guó)外流化床技術(shù)以瑞典、日本、德國(guó)等國(guó)家發(fā)展較快。國(guó)內(nèi)的浙江大學(xué)、清華大學(xué)等單位均采用CFB技術(shù)開展了相關(guān)的研究，但是，盡管目前已對(duì)城市污泥與煤混燒已有一定的研究，但對(duì)于混燒特性及混燒過程中氣體污染物、重金屬和多環(huán)芳烴類物質(zhì)的排放規(guī)律仍不清楚。目前的技術(shù)中，通常是采用普通的流化床反應(yīng)器來對(duì)污泥進(jìn)行燃燒處理，現(xiàn)有的流化床反應(yīng)器包括爐體，爐體內(nèi)設(shè)有布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置多是采用水平布置的布風(fēng)板以及與布風(fēng)板垂直的設(shè)在布風(fēng)板上側(cè)面上的風(fēng)帽，布風(fēng)板將爐體內(nèi)的空間隔為位于上部的燃燒室和位于下部的布風(fēng)室，另外，爐體上還設(shè)有點(diǎn)火裝置以及用于向燃燒室中加料的加料裝置。工作時(shí)，通過風(fēng)機(jī)向布風(fēng)室內(nèi)供風(fēng)，使燃燒室中的床料及燃料達(dá)到流態(tài)化后點(diǎn)火，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的燃燒處理，上述方式雖然能夠用于處理污泥，但是，其在工作的過程中卻常常會(huì)出現(xiàn)床料與燃料形成團(tuán)聚，導(dǎo)致床料與燃料之間的換熱受阻，從而引起燃燒反應(yīng)效率低的問題，浪費(fèi)了大量的能源，這在化石能源日益短缺的今天顯然是不被允許的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種流化床燃燒反應(yīng)器，以解決現(xiàn)有的廢棄物流化床燃燒爐存在的燃燒效率低、能耗大的問題。為了解決上述問題，本實(shí)用新型的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器采用以下技術(shù)方案:一種污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，包括爐體以及設(shè)在爐體中的布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置包括布風(fēng)板以及分布在布風(fēng)板上的風(fēng)帽，布風(fēng)板將爐體的內(nèi)腔分隔為燃燒室和布風(fēng)室，布風(fēng)裝置的布風(fēng)板分為中心布風(fēng)板和布風(fēng)翼板，中心布風(fēng)板水平設(shè)置，布風(fēng)翼板圍繞中心布風(fēng)板并形成倒置的截頭圓錐形。爐體的布風(fēng)室被分隔為與中心布風(fēng)板對(duì)應(yīng)的中心布風(fēng)室和與布風(fēng)翼板對(duì)應(yīng)的外圍布風(fēng)室，中心布風(fēng)室與外圍布風(fēng)室之間互相隔斷并且它們各自具有獨(dú)立的進(jìn)風(fēng)口。該污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器還包括風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)與爐體的布風(fēng)室連接。[0009]該污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器還包括進(jìn)料系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)包括漏斗式進(jìn)料槽，漏斗式進(jìn)料槽的出料口與爐體的燃燒室連通。所述漏斗式進(jìn)料槽的出料口通過螺旋加料器與爐體的燃燒室連通。所述螺旋加料器的出口處設(shè)有朝向燃燒室的吹掃部件。爐體的頂部連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的灰斗通過回料管與爐體的燃燒室連通。所述爐體上還設(shè)有觀察視鏡。所述爐體的爐壁為由內(nèi)層和外層構(gòu)成的夾套結(jié)構(gòu)，爐體的內(nèi)層上具有與爐體的燃燒室連通的上部開口以及與爐體的布風(fēng)室連通的下部開口。所述爐體上設(shè)有點(diǎn)火位并于點(diǎn)火位處裝配有點(diǎn)火裝置，點(diǎn)火位及點(diǎn)火裝置均位于燃燒室的上部,爐體內(nèi)層上的上部開口位于點(diǎn)火位上方處。由于本實(shí)用新型的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器將其布風(fēng)裝置的布風(fēng)板分為中心布風(fēng)板和布風(fēng)翼板，并且中心布風(fēng)板水平設(shè)置，布風(fēng)翼板圍繞中心布風(fēng)板并形成倒置的截頭圓錐形，因此，在工作時(shí)，可通過調(diào)整流化風(fēng)的風(fēng)速來使?fàn)t體內(nèi)部形成旋轉(zhuǎn)氣固兩相氣流，從而可有效地避免流化床的床料與燃料形成團(tuán)聚，強(qiáng)化流化床的床料與燃料之間的換熱，顯著提高對(duì)燃料的適應(yīng)性，提高燃燒效率，從而解決了現(xiàn)有的廢棄物流化床燃燒爐存在的燃燒效率低、能耗大的問題。更進(jìn)一步的，將爐體的布風(fēng)室分隔為與中心布風(fēng)板對(duì)應(yīng)的中心布風(fēng)室和與布風(fēng)翼板對(duì)應(yīng)的外圍布風(fēng)室，并且使中心布風(fēng)室與外圍布風(fēng)室之間互相隔斷可分別調(diào)節(jié)中心布風(fēng)板和布風(fēng)翼板上的風(fēng)速，從而可更加有利于環(huán)流的形成；漏斗式進(jìn)料槽方便了對(duì)爐體的加料工作；螺旋加料器可用于精確控制向爐體內(nèi)的加料量；吹掃部件一方面可防止物料堆積，另一方面可加強(qiáng)爐體內(nèi)混合并提供進(jìn)一步燃盡所需的過量空氣；旋風(fēng)分離器一方面可防止燃燒過程中產(chǎn)生的固體污染物直接排入大氣而污染環(huán)境，另一方面可形成的固體污染物上殘留的熱量再一次引入爐體內(nèi)而被循環(huán)利用；將爐體設(shè)為夾套結(jié)構(gòu)并且在爐體內(nèi)層上設(shè)置與爐體的燃燒室連通的上部開口以及與爐體的布風(fēng)室連通的下部開口后，可通過爐體內(nèi)、外層之間的通道來將爐體燃燒室內(nèi)的熱量導(dǎo)入布風(fēng)室，從而對(duì)即將進(jìn)入爐體燃燒室內(nèi)的氣體進(jìn)行預(yù)加熱，進(jìn)而提高燃燒效率；將爐體內(nèi)層上的上部開口設(shè)于點(diǎn)火位上方處后，可在通過點(diǎn)火裝置點(diǎn)火的初期便對(duì)進(jìn)入爐體燃燒室內(nèi)的氣體進(jìn)行預(yù)加熱，加快點(diǎn)火進(jìn)程，減少點(diǎn)火裝置所需的燃料。

圖1是本實(shí)用新型的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器的一種實(shí)施例，如圖1所示，包括爐體11，本實(shí)施例中，爐體11采用由內(nèi)層和外層構(gòu)成的夾套結(jié)構(gòu)，爐體11中于下部設(shè)有布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置包括布風(fēng)板以及分布在布風(fēng)板上的風(fēng)帽12，布風(fēng)板將爐體11的內(nèi)腔分割為位于上部的燃燒室以及位于下部的布風(fēng)室，爐體11的內(nèi)層上部設(shè)有與燃燒室連通的上部開口 111，下部設(shè)有與布風(fēng)室連通的下部開口 112，上部開口 111與下部開口 112通過爐體11的內(nèi)、外層之間的間隙連通，布風(fēng)板分為中心布風(fēng)板13和布風(fēng)翼板14，本實(shí)施例中，中心布風(fēng)板13呈圓形并且水平設(shè)置，布風(fēng)翼板14圍繞中心布風(fēng)板13設(shè)置并且形成倒置的截頭錐形，本實(shí)施例中，布風(fēng)翼板14形成倒置的截頭圓錐形，布風(fēng)室被分割為與中心布風(fēng)板對(duì)應(yīng)的中心布風(fēng)室15和與布風(fēng)翼板14對(duì)應(yīng)的外圍布風(fēng)室16,中心布風(fēng)室15位于中心布風(fēng)板13的正下方并由固定在中心布風(fēng)板13底部的筒狀件圍成，外圍布風(fēng)室16位于布風(fēng)翼板14的正下方并且與中心布風(fēng)室15之間互相隔離，本實(shí)施例中，二者之間的隔離是通過中心布風(fēng)板13下部的筒狀件實(shí)現(xiàn)的，中心布風(fēng)室15和外圍布風(fēng)室16各自具有進(jìn)風(fēng)口，本實(shí)施例中，中心布風(fēng)室15的進(jìn)風(fēng)口與外圍布風(fēng)室16的進(jìn)風(fēng)口均連接于同一個(gè)風(fēng)機(jī)17，若需要使進(jìn)入中心布風(fēng)室和外圍布風(fēng)室的風(fēng)速不等，可通過在風(fēng)機(jī)與布風(fēng)室之間設(shè)置比例調(diào)節(jié)閥或者分別在中心布風(fēng)室可外圍布風(fēng)室的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)；爐體11的燃燒室連接有進(jìn)料系統(tǒng)，本實(shí)施例中，進(jìn)料系統(tǒng)包括漏斗式進(jìn)料槽18、螺旋加料器19和吹掃部件(圖中未顯示)構(gòu)成，螺旋加料器19連接在爐體11的燃燒室與漏斗式進(jìn)料槽18之間，吹掃部件設(shè)在螺旋加料器19的出口處，本實(shí)施例中，吹掃部件為用于與對(duì)應(yīng)的風(fēng)管連接的氣鎖閥，當(dāng)然，在本實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，所述的螺旋加料器19和吹掃部件均還可以省略；另外，爐體11上還設(shè)有點(diǎn)火位并于點(diǎn)火位處裝配有點(diǎn)火裝置20，點(diǎn)火位及點(diǎn)火裝置20均位于燃燒室的上部，本實(shí)施例中，點(diǎn)火裝置20采用噴燃器(市購(gòu)品)，爐體11上在點(diǎn)火裝置20的下方處設(shè)有點(diǎn)火孔21，爐體11內(nèi)層上的上部開口就位于點(diǎn)火位上方處；另外，爐體11上在點(diǎn)火裝置20的上方處還設(shè)有觀察視鏡22，爐體11的頂部連接有旋風(fēng)分離器23，旋風(fēng)分離器23的灰斗通過回料管24與爐體11的燃燒室連通，爐體11還具有放渣管25，放渣管25的上端通入爐體11的燃燒室，其下端向下穿過布風(fēng)室并設(shè)有放渣閥26。在使用該污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器處理城市污泥時(shí)，可首先關(guān)閉放渣閥、旋風(fēng)分離器的灰斗，打開點(diǎn)火裝置上的閥門，確保風(fēng)機(jī)與布風(fēng)室之間的管路暢通；然后啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)流化風(fēng)至設(shè)定值；啟動(dòng)螺旋加料器，將稱好的床料(石英砂)加入爐體燃燒室內(nèi)；啟動(dòng)點(diǎn)火裝置，點(diǎn)火裝置啟動(dòng)后產(chǎn)生的煙氣通過爐體內(nèi)層的上部開口進(jìn)入爐體夾套內(nèi)，加熱爐膛本體及床料。當(dāng)床層溫度升至設(shè)定溫度(約650°C)時(shí)，開始加入燃燒用煤(由于采用了中心布風(fēng)板與布風(fēng)翼板配合的形式，因此可大大提高反應(yīng)器的燃燒效率，可采用劣質(zhì)煤)。調(diào)節(jié)給煤量和流化風(fēng)量，使床溫達(dá)到設(shè)定溫度(約950°C )，穩(wěn)定燃燒后便可開始添加污泥進(jìn)行混燒處理。
權(quán)利要求1.一種污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，包括爐體以及設(shè)在爐體中的布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置包括布風(fēng)板以及分布在布風(fēng)板上的風(fēng)帽，布風(fēng)板將爐體的內(nèi)腔分隔為燃燒室和布風(fēng)室，其特征在于，布風(fēng)裝置的布風(fēng)板分為中心布風(fēng)板和布風(fēng)翼板，中心布風(fēng)板水平設(shè)置，布風(fēng)翼板圍繞中心布風(fēng)板并形成倒置的截頭圓錐形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，爐體的布風(fēng)室被分隔為與中心布風(fēng)板對(duì)應(yīng)的中心布風(fēng)室和與布風(fēng)翼板對(duì)應(yīng)的外圍布風(fēng)室，中心布風(fēng)室與外圍布風(fēng)室之間互相隔斷并且它們各自具有獨(dú)立的進(jìn)風(fēng)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，還包括風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)與爐體的布風(fēng)室連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，還包括進(jìn)料系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)包括漏斗式進(jìn)料槽，漏斗式進(jìn)料槽的出料口與爐體的燃燒室連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，所述漏斗式進(jìn)料槽的出料口通過螺旋加料器與爐體的燃燒室連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，所述螺旋加料器的出口處設(shè)有朝向燃燒室的吹掃部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，爐體的頂部連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的灰斗通過回料管與爐體的燃燒室連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，所述爐體上還設(shè)有觀察視鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，所述爐體的爐壁為由內(nèi)層和外層構(gòu)成的夾套結(jié)構(gòu)，爐體的內(nèi)層上具有與爐體的燃燒室連通的上部開口以及與爐體的布風(fēng)室連通的下部開口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器，其特征在于，所述爐體上設(shè)有點(diǎn)火位并于點(diǎn)火位處裝配有點(diǎn)火裝置，點(diǎn)火位及點(diǎn)火裝置均位于燃燒室的上部，爐體內(nèi)層上的上部開口位于點(diǎn)火位上方處。
專利摘要本實(shí)用新型涉及能源與環(huán)境、固體廢棄物資源化利用領(lǐng)域，尤其是一種污泥與煤流化床混燒反應(yīng)器。該反應(yīng)器包括爐體以及設(shè)在爐體中的布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置包括布風(fēng)板以及分布在布風(fēng)板上的風(fēng)帽，布風(fēng)板將爐體的內(nèi)腔分隔為燃燒室和布風(fēng)室，布風(fēng)裝置的布風(fēng)板分為中心布風(fēng)板和布風(fēng)翼板，中心布風(fēng)板水平設(shè)置，布風(fēng)翼板圍繞中心布風(fēng)板并形成倒置的截頭圓錐形；在工作時(shí)，可通過調(diào)整流化風(fēng)的風(fēng)速來使?fàn)t體內(nèi)部形成旋轉(zhuǎn)氣固兩相氣流，從而可有效地避免流化床的床料與燃料形成團(tuán)聚，強(qiáng)化流化床的床料與燃料之間的換熱，顯著提高對(duì)燃料的適應(yīng)性，提高燃燒效率，從而解決了現(xiàn)有的廢棄物流化床燃燒爐存在的燃燒效率低、能耗大的問題。
文檔編號(hào)F23G7/00GK203036647SQ20132002224
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者王學(xué)濤, 徐斌, 屈成銳, 蘭維娟, 吳鳳英, 劉春梅, 吳健, 劉建新, 趙紅杰 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)