一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统技术方案

本申请涉及一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统，包括炉膛、煤粉燃烧设备和污泥燃烧设备；炉膛的截面为方形结构，炉膛的四个角墙分别设有煤粉燃烧设备，炉膛相对设置的两对边墙中，至少一对边墙分别设有污泥燃烧设备；煤粉燃烧设备包括主燃烧段，主燃烧段沿高度方向布置有用于向炉膛内喷入煤粉和风的喷口，污泥燃烧设备位于主燃烧段的上方，污泥燃烧设备沿高度方向布置有用于向炉膛内喷入污泥和风的喷口；同一高度截面内，相对设置的两组喷口的轴线平行，且方形结构的中心至各喷口的轴线之间的距离相等。能够保证锅炉燃烧稳定，避免锅炉炉内受热面结焦以及屏式受热面的结焦与腐蚀问题，提高污泥掺烧比例，增加污泥处理量。增加污泥处理量。增加污泥处理量。

【技术实现步骤摘要】
一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统


[0001]本申请涉及污泥处理
，具体涉及一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济的快速发展和城市化水平的不断提高，工业污水和生活污水的排放量日益增多，污水处理厂污泥产量急剧增加，若将污泥长期堆放或直接排放会引起水体富营养化、污染土壤和传播病菌等一系列问题。近年来，随着经济高速发展，能源消耗显著提高，煤炭的价格也上涨迅速。燃煤机组耦合污泥发电作为一种污泥焚烧一种利用形式，具有处理能力大、适应性强和系统效率高等优势，特别是还可以起到替代化石燃料，减少火电厂碳排放的作用，得到广泛关注。
[0003]在燃煤电厂掺烧污泥过程中，由于污泥热值较低，掺烧比例较大的污泥后，会引起锅炉燃烧不稳定，同时由于污泥灰熔点较低，容易导致锅炉炉内受热面的结焦问题，以及屏式受热面的结焦与腐蚀问题，因此往往只能将污泥掺烧比例控制在5％
‑
10％以下，无法实现大比例的掺烧，导致污泥处理量受限。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统，能够保证锅炉燃烧稳定，避免锅炉炉内受热面结焦以及屏式受热面的结焦与腐蚀问题，提高污泥掺烧比例，增加污泥处理量。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统，包括炉膛、煤粉燃烧设备和污泥燃烧设备；所述炉膛的截面为方形结构，所述炉膛的四个角墙分别设有煤粉燃烧设备，所述炉膛相对设置的两对边墙中，至少一对所述边墙分别设有所述污泥燃烧设备；所述煤粉燃烧设备包括主燃烧段，所述主燃烧段沿高度方向布置有煤粉喷口、煤粉辅燃风喷口和油风喷口，所述煤粉喷口用于向所述炉膛内喷入煤粉，所述煤粉辅燃风喷口用于向所述炉膛内喷入风，所述油风喷口用于向所述炉膛内喷入风和油；所述污泥燃烧设备位于所述主燃烧段的上方，所述污泥燃烧设备设有污泥喷口和污泥辅燃风喷口，所述污泥喷口用于向所述炉膛内喷入污泥，所述污泥辅燃风喷口用于向所述炉膛内喷入风；同一高度截面内，相对设置的两组喷口的轴线平行，且所述方形结构的中心至各所述喷口的轴线之间的距离相等。
[0006]在炉膛的同一高度截面内，四个主燃烧段的喷口分别位于四个角墙处，当四个煤粉燃烧设备的喷口同时向炉膛内喷射(煤粉或风)时，射流会沿喷口的轴线喷出，由于相对设置的两个喷口的轴线平行，且方形结构的中心到四个喷口的轴线之间的距离相等，每个喷口的射流在上游射流的冲击下偏转并在炉内形成旋流，煤粉和风在炉膛内形成以轴线交点为中心的外环形结构流动和燃烧区。
[0007]同样的，污泥燃烧设备的喷口设置与煤粉燃烧设备的喷口设置类似，相对设置的两组喷口的轴线平行设置，且方形结构的中心到四个喷口的轴线之间的距离相等，两组相
对设置的两个喷口能够错置对冲形成旋流，由于污泥燃烧设备喷口距离炉膛中心距离比煤粉燃烧设备要近得多，使得污泥主要集中在以交点为中心的内核形结构流动。
[0008]也就是说，煤粉的燃烧以及污泥的燃烧主要集中在炉膛的中央区域，污泥主要在中心区域燃烧，这样就不会对炉膛水冷壁产生影响，而污泥燃尽后由于其灰熔点相对较低，容易成液状或半液状，在互相碰撞后长大，随后掉落到炉膛底部的冷渣设备上，不会造成炉膛上部的屏式换热器沾污，并可避免炉膛内受热面的结焦以及屏式受热面的结焦与腐蚀问题。同时，由于污泥的喷入位置位于主燃烧段的上方，污泥的喷入位置远离角墙处的煤粉的喷入位置，如此，能够降低污泥燃烧设备对燃煤锅炉系统内燃烧稳定性造成影响。
[0009]因此，通过本申请所提供的掺烧污泥的燃煤锅炉系统，可适当提高污泥的掺烧比例至15％～30％，从而有效提升污泥处理量，并且，通过更多的污泥燃烧代替煤粉(化石燃料)燃烧，可在获得相同热量的同时，降低燃煤电厂的计算二氧化碳排放量。
[0010]主燃烧段还设有油风喷口，该油风喷口可向炉膛内通入风和油，燃煤锅炉系统在启动或低负荷稳燃阶段，可开启煤粉辅燃风喷口和油风喷口，油风喷口向炉膛内喷入油，以辅助煤粉燃烧，待负荷升高煤粉稳定燃烧后，油风喷口仅向炉膛内喷入风，以辅助煤粉燃烧。
[0011]可选地，所述煤粉还包括沿高度方向分离布置的第一风口和第二风口，所述第一风口位于所述主燃烧段的顶端，所述第二风口位于所述第一风口的上方，所述第一风口和所述第二风口分别设有用于向所述炉膛内喷入燃尽风的喷口。
[0012]可选地，所述主燃烧段的喷口的轴线与所述方形结构的中心之间的间距、所述第一风口的喷口的轴线与所述方形结构的中心之间的间距、所述第二风口的喷口的轴线与所述方形结构的中心之间的间距，逐渐减小。
[0013]可选地，还包括污泥处理器，所述污泥处理器包括干燥风源和磨粉机，所述磨粉机内设有磨辊，所述磨粉机设有污泥入口和污泥出口，所述干燥风源能够向所述磨粉机内通入干燥风；由所述污泥入口通入所述磨粉机内的污泥，能够被干燥并在所述磨辊的作用下与所述干燥风混合，且混合后的混合物能够由所述污泥出口通入所述污泥燃烧设备内。
[0014]可选地，所述磨粉机还设有加料口，所述加料口用于向所述磨粉机内加入石英砂或白云石。
[0015]可选地，所述干燥风源包括混合器以及与所述混合器连通的炉烟管和通风管，所述炉烟管能够向所述混合器内通入脱硫前炉烟，所述炉烟管设有增压风机，所述热风管设有电动调节机构和阀门。
[0016]可选地，所述污泥燃烧设备还包括第一分离装置，所述第一分离装置用于分离由所述污泥处理器通入的混合物，以形成浓污泥射流和稀污泥射流，所述污泥燃烧设备的污泥喷口包括用于喷射浓污泥射流的浓污泥喷口及用于喷射稀污泥射流的稀污泥喷口，所述稀污泥喷口沿所述浓污泥喷口的周向设置。
[0017]可选地，所述煤粉燃烧设备还包括第二分离装置，所述第二分离装置用于分离煤粉以形成浓煤粉射流和稀煤粉射流，所述煤粉燃烧设备的煤粉喷口包括用于喷射浓煤粉射流的浓煤粉喷口及用于喷射稀煤粉射流的稀煤粉喷口，所述浓煤粉喷口和所述稀煤粉喷口在同一高度并列设置，使得在所述炉膛内稀煤粉射流位于浓煤粉射流的外周。
[0018]可选地，所述污泥燃烧设备设有一个或两个所述污泥喷口，各所述污泥喷口的顶
端和底端分别设有所述污泥辅燃风喷口。
[0019]可选地，所述煤粉燃烧设备的各喷口的轴线与所述方形结构对应的对角线之间的夹角为5
°
～10
°
；
[0020]和/或，所述污泥燃烧设备的各喷口的轴线与所述方形结构对应的轴线之间的夹角为3
°
～7
°
。
附图说明
[0021]图1是本申请实施例所提供的掺烧污泥的燃煤锅炉系统的炉膛的俯视图；
[0022]图2是炉膛位于煤粉燃烧设备处的截面图；
[0023]图3是煤粉燃烧设备的各喷口的轴线布置图；图4是炉膛位于污泥燃烧设备处的截面图；
[0024]图5和图6是煤粉燃烧设备和污泥燃烧设备的结构示意图；
[0025]图7是本申请实施例所提供的掺烧污泥的燃煤锅炉系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统，其特征在于，包括炉膛(1)、煤粉燃烧设备(2)和污泥燃烧设备(3)；所述炉膛(1)的截面为方形结构，所述炉膛(1)的四个角墙(12)分别设有所述煤粉燃烧设备(2)，所述炉膛(1)相对设置的两对边墙(11)中，至少一对所述边墙(11)分别设有所述污泥燃烧设备(3)；所述煤粉燃烧设备(2)包括主燃烧段(21)，所述主燃烧段(21)沿高度方向布置有煤粉喷口(22)、煤粉辅燃风喷口(23)和油风喷口(24)，所述煤粉喷口(22)用于向所述炉膛(1)内喷入煤粉，所述煤粉辅燃风喷口(23)用于向所述炉膛(1)内喷入风，所述油风喷口(24)用于向所述炉膛(1)内喷入风和油；所述污泥燃烧设备(3)位于所述主燃烧段(21)的上方，所述污泥燃烧设备(3)设有污泥喷口(31)和污泥辅燃风喷口(32)，所述污泥喷口(31)用于向所述炉膛(1)内喷入污泥，所述污泥辅燃风喷口(32)用于向所述炉膛(1)内喷入风；同一高度截面内，相对设置的两组喷口的轴线平行，且所述方形结构的中心至各所述喷口的轴线之间的距离相等。2.根据权利要求1所述的掺烧污泥的燃煤锅炉系统，其特征在于，所述煤粉燃烧设备(2)还包括沿高度方向分离布置的第一风口(25)和第二风口(26)，所述第一风口(25)位于所述主燃烧段(21)的顶端，所述第二风口(26)位于所述第一风口(25)的上方，所述第一风口(25)和所述第二风口(26)分别设有用于向所述炉膛(1)内喷入燃尽风的喷口。3.根据权利要求2所述的掺烧污泥的燃煤锅炉系统，其特征在于，所述主燃烧段(21)的喷口的轴线与所述方形结构的中心之间的间距、所述第一风口(25)的喷口的轴线与所述方形结构的中心之间的间距、所述第二风口(26)的喷口的轴线与所述方形结构的中心之间的间距，逐渐减小。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的掺烧污泥的燃煤锅炉系统，其特征在于，还包括污泥处理器(4)，所述污泥处理器(4)包括干燥风源(41)和磨粉机(42)，所述磨粉机(42)内设有磨辊(46)，所述磨粉机(42)设有污泥入口(43)和污泥出口(44)，所述干燥风源(41)能够向所述磨粉机(42)内通入干燥风；由所述污泥入口(43)通入所述磨粉机(42)内的污泥，能够被干燥并在所述磨辊(46)的作用下与所述干燥风混合，且混合后的混合物能够由所述污泥出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正阳，章华熔，陈菲琳，张小弟，
申请(专利权)人：福建龙净环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：