CN103542415A - 烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，包括回转式热解装置、焚烧炉、余热锅炉、空气预热器和烟风选配装置。本发明集回转窑炉、热解气化炉、往复炉排炉的优势于一身，其中的回转式热解气化炉附以烟风选配装置，采用流量、温度、含氧量可控的混配烟风，对入炉污泥进行稳定的热解气化与缺氧燃烧，其热解过程中产生的可燃气体在系统负压的作用下，进入焚烧炉的二燃室进行高温焚烧处理，其缺氧燃烧过程中没燃烬的固状污泥，直接落入焚烧炉的往复炉排上继续焚烧处理。本发明利用系统烟气中的余热对污泥进行热解，降低了能耗，同时严格控制了进入回转窑体的氧气含量，有效避免了爆燃现象的发生。本发明还配置了余热锅炉，余热锅炉产生的蒸汽用于供热和发电。
Description
技术领域
本发明涉及污泥焚烧处理技术领域，特别涉及烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置。
背景技术
污泥焚烧炉至少应完成污泥焚烧和为污泥干燥提供热源两个基本功能，就焚烧特性而言，污泥有着与一般燃料差异很大的特点：它灰分含量大，内水分含量大，因此热值低；它可燃基挥发分高，颗粒细，因此易于燃烬。
当前国内市场上通用的污泥焚烧处理技术中，综合分析其各自的焚烧处理结果，其流化床式污泥焚烧处理技术相比处于领先水平。循环流化床炉主要技术特征是：1、适于燃用高灰、高水、低热值燃料；2、在燃烧过程中添加石灰石可以在炉内进行脱硫；3、由于干污泥容易燃烬，可以采用低的过量空气系数，并处于较低温度的燃烧工况，使之氮氧化物生成量低；4、由于低温燃烧生成的灰渣可用性好。因此循环流化床炉燃烧方式适合焚烧污泥。但流化床式污泥焚烧处理技术也存在能源消耗大，尾气净化负担重，系统运行成本高等突出问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有硫化床式为污泥焚烧处理技术所存在的问题而提供一种烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置。该烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置集回转窑炉、热解气化炉、往复炉排炉的优势于一身，其中的回转式热解气化炉附以烟风选配装置，采用流量、温度、含氧量可控的混配烟风，对入炉污泥进行稳定的热解气化与缺氧燃烧，其热解过程中产生的可燃气体在系统负压的作用下，进入焚烧炉的二燃室进行高温焚烧处理，其缺氧燃烧过程中没燃烬的固状污泥，直接落入焚烧炉的往复炉排上继续焚烧处理。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，包括：
一回转式热解装置，该回转式热解装置至少具有一出料端和入料端，所述出料端具有一落料口，在所述入料端上配置有一混配烟风入口；
一焚烧炉，该焚烧炉至少具有设置在所述焚烧炉下部的一进料口、第一燃烧室和出料口，该焚烧炉至少还具有一设置在所述焚烧炉内呈立式布置的第二燃烧室，所述第二燃烧室位于所述第一燃烧室的上方且其底部与该第一燃烧室连通，所述焚烧炉的进料口与所述回转式热解装置的落料口连接；在所述第一燃烧室下方设置往复炉排；在第二燃烧室的顶部设置有一烟气出口；
一余热锅炉，该余热锅炉至少配置有烟气入口和烟气出口，所述余热锅炉的烟气入口与所述焚烧炉的第二燃烧室的烟气出口连通；
一空气预热器，该空气预热器至少具有一烟气入口，该空气预热器的烟气入口与所述余热锅炉的烟气出口连通；
一烟风选配装置，该烟风选配装置至少具有一高温烟气入口和热空气入口，其中，所述高温烟气入口通过管线与配置在余热锅炉的高温烟气出口连通，所述热空气入口通过管线与配置在空气预热器上的热空气出口连通；该烟风选配装置还具有一混配烟风出口，该混配烟风出口通过通风机和管线与所述回转式热解装置上的混配烟风入口连通，向所述回转式热解装置内输送温度为350～550℃混配烟风。
在本发明的一个优选实施例中，所述回转式热解装置包括一回转窑体、一回转窑体支架、一安装在所述回转窑体支架上用以支撑并驱动回转窑体回转的回转窑体驱动机构；该回转窑体具有相对的两端，其中一端为所述的入料端，另一端为所述的出料端，在所述入料端上配置有入料端密封装置，在所述出料端上配置有出料端密封装置；在所述出料端密封装置上配置有所述的落料口；在所述入料端密封装置上安装有给料装置、接料箱以及所述的混配烟风入口，在所述给料装置上配置有料仓；在所述混配烟风入口上配置有一燃烧器；在所述回转窑体内部由入料端向出料端方向依次配置有搂式抄板区、链条区和抄垅区。
在本发明的一个优选实施例中，所述回转窑体呈倾斜状布置，其中入料端高于出料端。
在本发明的一个优选实施例中，所述料仓内具有一螺旋落料器，该螺旋落料器将料仓内的污泥送入给料装置。
在本发明的一个优选实施例中，所述给料装置为无轴双螺旋给料器，该无轴双螺旋给料器按设定进料量将污泥送入回转式热解装置的回转窑体内。
在本发明的一个优选实施例中，所述搂式抄板区由均布在回转窑体内的炉衬上的多排搂式抄板构成。
在本发明的一个优选实施例中，所述链条区由若干呈辐射状均布在回转窑体内的多排链条构成，其中所有链条的一端连接在回转窑体的炉衬上。
在本发明的一个优选实施例中，所述抄垅区由安装在回转窑体内壁上的抄垅构成。
在本发明的一个优选实施例中，所述燃烧器为长明火式燃烧器。
在本发明的一个优选实施例中，所述回转窑体驱动机构采用变频调速装置驱动，以适应不同污泥热解工况的需求。
在本发明的一个优选实施例中，所述余热锅炉配置在所述焚烧炉的顶部并与焚烧炉制成一体结构。
由于采用了如上的技术方案，本发明的回转式热解装置采用非燃烬方式处理污泥，污泥的燃烬过程由焚烧炉完成。回转式热解装置的热解用烟风，取自于烟风选配装置，烟风温度约为350～550℃，采用此种方法可达到对烟气余热的再利用，防止爆燃现象、氮氧化物还原处理的多重效果。
本发明集回转窑炉、热解气化炉、往复炉排炉的优势于一身，其中的回转式热解气化炉附以烟风选配装置，采用流量、温度、含氧量可控的混配烟风，对入炉污泥进行稳定的热解气化与缺氧燃烧，其热解过程中产生的可燃气体在系统负压的作用下，进入焚烧炉的二燃室进行高温焚烧处理，其缺氧燃烧过程中没燃烬的固状污泥，直接落入焚烧炉的往复炉排上继续焚烧处理。
本发明利用系统烟气中的余热对污泥进行热解，降低了能耗，同时严格控制了进入回转窑体的氧气含量，有效避免了爆燃现象的发生。本发明还配置了余热锅炉，余热锅炉产生的蒸汽用于供热和发电。
附图说明
图1为本发明的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置结构示意图。
图2为本发明回转窑体内部的搂式抄板区径向截面图。
图3为本发明回转窑体内部的链条区径向截面图。
图4为本发明回转窑体内部的抄垅区径向截面图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。
参见图1，图中给出的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，包括一台回转式热解装置100、一台焚烧炉200、一台余热锅炉300、一台空气预热器400以及一台烟风选配装置500。
回转式热解装置100包括一个回转窑体110、一个回转窑体支架120、一个回转窑体驱动机构130，回转窑体驱动机构130安装在回转窑体支架120，用以支撑回转窑体110并驱动回转窑体110回转。回转窑体驱动机构130采用变频调速装置驱动，以适应不同污泥热解工况的需求。
回转窑体110具有相对的两端，其中一端为入料端111，另一端为出料端112，在入料端111上配置有入料端密封装置140，在出料端112上配置有出料端密封装置150。回转窑体110整个呈倾斜状布置，入料端111高于出料端112。
在出料端密封装置150上配置有落料口151；在入料端密封装置140上开设有污泥入口141、混配烟风入口142并安装有一接料箱170，其中在污泥入口141中安装有一无轴双螺旋给料器160，该无轴双螺旋给料器160按设定进料量将污泥通过污泥入口141送入回转式热解装置100的回转窑体110内。在无轴双螺旋给料器160上安装有一料仓161，料仓161内设置有一螺旋落料器162，该螺旋落料器162将料仓161内的污泥送入无轴双螺旋给料器160。无轴双螺旋给料器160为水冷式的无轴双螺旋给料器。
在混配烟风入口142上安装有一燃烧器180，燃烧器180为长明火式燃烧器，这样可以提高回转式热解装置100内的热解温度，也避免了爆燃现象。
在回转窑体110内部由入料端111向出料端112方向依次配置有搂式抄板区113、链条区114和抄垅区115。
参见图2，搂式抄板区113由均布在回转窑体110内的炉衬116上的多排搂式抄板113a构成。在回转窑体110的前段设置搂式抄板区113的目的在于：由于进入搂式抄板区113的污泥含水量大，易聚集在回转窑体110的底部，搂式抄板区113的这些搂式抄板113a就将污泥均匀铺在第一排搂式抄板113a上，沿倾斜角流到下一排搂式抄板113a上，增加污泥与高温烟气接触的表面积，提高污泥脱水效果。
参见图3，链条区114由若干呈辐射状均布在回转窑体110内的链条114a构成，其中所有链条114a的一端连接在回转窑体110的炉衬116上。由于进入链条区114的污泥粘稠，易粘连。前一排的链条114a有效的将附着在其上的污泥甩开，污泥沿着回转窑体110倾斜角向下一排的链条114a运动，直至甩到抄垅区115。
参见图4，抄垅区115由安装在回转窑体110的炉衬116a上的抄垅115a构成。被甩到抄垅区115的污泥较干燥，易结成块状。抄垅115a有效的将滚动下来的块状污泥破碎，送入焚烧炉200的往复炉排210上继续焚烧处理。
余热锅炉300配置在焚烧炉200的顶部并与焚烧炉200制成一体结构。该焚烧炉200具有设置在焚烧炉200下部的进料口210、第一燃烧室220和出料口230以及设置在焚烧炉200内呈立式布置的第二燃烧室240，第二燃烧室240位于第一燃烧室220的上方且其底部与第一燃烧室220连通，焚烧炉200的进料口210与回转式热解装置100的落料口151连接；在第一燃烧室220下部设置往复炉排250；在第二燃烧室240的顶部设置有烟气出口241；余热锅炉300配置有烟气入口310和烟气出口320，由于余热锅炉300配置在焚烧炉200的顶部并与焚烧炉200制成一体结构，因此余热锅炉300的烟气入口310与第二燃烧室240顶部的烟气出口241可以为同一口。
进入回转式热解装置100内的污泥，依次通过搂式抄板区113、链条区114和抄垅区115进行干燥热解，产生的热解气体在系统负压的作用下通过回转式热解装置100的落料口151以及焚烧炉200的进料口210进入焚烧炉200的第二燃烧室240焚烧处理，干燥后的污泥通过回转式热解装置100的落料口151以及焚烧炉200的进料口210直接落在焚烧炉200的第一燃烧室220内的往复炉排250上继续焚烧处理。最后的炉渣由焚烧炉200下部的出料口230排出。
空气预热器400具有一烟气入口410，该空气预热器400的烟气入口410与余热锅炉300的烟气出口320连通；这样焚烧炉300的第二燃烧室240燃烧后的烟气通过第二燃烧室240顶部的烟气出口241和余热锅炉300的烟气入口310进入到余热锅炉300内进行余热回收，余热锅炉300产生的蒸汽用于供热和发电。经过余热回收的烟气通过余热锅炉300的烟气出口320和空气预热器400的烟气入口410进入到空气预热器400内，对空气进行预热形成热空气，再进一步回收热量，被回收热量后的烟气进行净化处理后排放。
本发明的烟风选配装置500具有至少一个高温烟气入口510、热空气入口520和一通风机540以及一个混配烟风出口530，其中，高温烟气入口510通过管线与配置在余热锅炉300的高温烟气出口（图中未示出）连通，热空气入口520通过管线与配置在空气预热器400上的热空气出口（图中未示出）连通；混配烟风出口530通过通风机540和管线与回转式热解装置100上的混配烟风入口142连通，向回转式热解装置100内输送温度为350～550℃混配烟风。烟风选配装置500出来的流量、温度、含氧量可控的混配烟风对进入回转式热解装置100内的污泥进行干燥热解处理。
Claims (11)
1.烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，包括：
一回转式热解装置，该回转式热解装置至少具有一出料端和入料端，所述出料端具有一落料口，在所述入料端上配置有一混配烟风入口；
一焚烧炉，该焚烧炉至少具有设置在所述焚烧炉下部的一进料口、第一燃烧室和出料口，该焚烧炉至少还具有一设置在所述焚烧炉内呈立式布置的第二燃烧室，所述第二燃烧室位于所述第一燃烧室的上方且其底部与该第一燃烧室连通，所述焚烧炉的进料口与所述回转式热解装置的落料口连接；在所述第一燃烧室内设置往复炉排；在第二燃烧室的顶部设置有一烟气出口；
一余热锅炉，该余热锅炉至少配置有烟气入口和烟气出口，所述余热锅炉的烟气入口与所述焚烧炉的第二燃烧室的烟气出口连通；
一空气预热器，该空气预热器至少具有一烟气入口，该空气预热器的烟气入口与所述余热锅炉的烟气出口连通；
一烟风选配装置，该烟风选配装置至少具有一高温烟气入口、热空气入口，其中，所述高温烟气入口通过管线与配置在余热锅炉的高温烟气出口连通，所述预热空气入口通过管线与配置在空气预热器上的热空气出口连通；该烟风选配装置还具有一混配烟风出口，该混配烟风出口通过通风机和管线与所述回转式热解装置上的混配烟风入口连通，向所述回转式热解装置内输送温度为350～550℃混配烟风。
2.如权利要求1所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述回转式热解装置包括一回转窑体、一回转窑体支架、一安装在所述回转窑体支架上用以支撑并驱动回转窑体回转的回转窑体驱动机构；该回转窑体具有相对的两端，其中一端为所述的入料端，另一端为所述的出料端，在所述入料端上配置有入料端密封装置，在所述出料端上配置有出料端密封装置；在所述出料端密封装置上配置有所述的落料口；在所述入料端上安装有给料装置、接料箱以及所述的混配烟风入口，在所述给料装置上配置有料仓；在所述混配烟风入口上配置有一燃烧器；在所述回转窑体内部由入料端向出料端方向依次配置有搂式抄板区、链条区和抄垅区。
3.如权利要求2所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述回转窑体呈倾斜状布置，其中入料端高于出料端。
4.如权利要求2所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述料仓内具有一螺旋落料器，该螺旋落料器将料仓内的污泥送入给料装置。
5.如权利要求2所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述给料装置为无轴双螺旋给料器，该无轴双螺旋给料器按设定进料量将污泥送入回转式热解装置的回转窑体内。
6.如权利要求2所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述搂式抄板区由均布在回转窑体内的炉衬上的多排搂式抄板构成。
7.如权利要求2所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述链条区由若干呈辐射状均布在回转窑体内的多排链条构成，其中所有链条的一端连接在回转窑体的炉衬上。
8.如权利要求2所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述抄垅区由安装在回转窑体内壁上的抄垅构成。
9.如权利要求2所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述燃烧器为长明火式燃烧器。
10.如权利要求2所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述回转窑体驱动机构采用变频调速装置驱动，以适应不同污泥热解工况的需求。
11.如权利要求1至10任一项权利要求所述的烟热解窑、炉组合式污泥焚烧装置，其特征在于，所述余热锅炉配置在所述焚烧炉的顶部并与焚烧炉制成一体结构。
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Application publication date: 20140129 Assignee: Shanghai Yudu Environmental Technology Development Co.,Ltd. Assignor: SHANGHAI YUGONG ENVIRONMENT PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. Contract record no.: X2024980001007 Denomination of invention: Smoke pyrolysis kiln and furnace combined sludge incineration device Granted publication date: 20160106 License type: Common License Record date: 20240119 |
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