CN103134059B - 一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统及其方法，包括：灰渣处理系统，用于对所接收的锅炉灰渣进行破碎、粉磨并制成可利用的原料；所述灰渣处理系统包括：灰渣破碎、粉磨装置和分选装置；所述灰渣破碎装置接收锅炉输出的灰渣，将灰渣破碎至100毫米；灰渣粉磨装置将破碎后的灰渣粉磨至45微米以下；分选装置与所述灰渣粉磨装置出口连接，用于对粉磨后的灰渣进行分选，合格灰渣作为可利用的原料，不合格灰渣返回至所述灰渣粉磨装置继续粉磨。本发明通过对灰渣直接进行破碎、粉磨和分选处理，使粉磨后的细灰不经过制粉系统、锅炉炉膛、省煤器、空预器等设备，保持了处理灰渣时燃煤锅炉的稳定性，避免灰渣颗粒对管道、省煤器、空预器等设备的磨损。

Description

一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统及其方法

技术领域

本发明属于燃煤锅炉灰渣处理技术领域，特别涉及一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统及其方法。

背景技术

锅炉灰渣作为火力发电厂的一种产生物，它的堆存不仅占用了大量的土地，而且也对环境造成一定的污染，如何提高灰渣的综合利用价值，使其变废为宝，成为近年来研究的重点。

中国专利文献CN101002056公开了一种用于提取重灰分，将其转换成轻灰分并减少未燃尽物质的整合系统，其将锅炉底渣、省煤器粗灰经磨煤机研磨，然后经锅炉燃烧器与煤粉混合送入炉膛中，以减少灰渣中未燃尽的物质，上述专利文献的目的是充分利用未燃尽灰渣提高锅炉的效率，然而上述专利文献存在以下技术缺陷：

1）将灰渣、省煤器粗灰、空预器粗灰经称重供至磨煤机，由于渣的磨蚀性比煤高，大大增加了磨煤机的磨损，降低了磨煤机的可靠性和稳定性；

2）将破碎后的灰渣随送粉管道经喷燃器送入炉膛，破坏了锅炉的物料平衡；

3）由于灰渣中未燃尽物质的发热量远远低于煤粉发热量，将大量灰渣喷入炉膛会降低锅炉的燃烧效率；

4）由于灰渣进入炉膛，影响了原先炉膛的设计，锅炉一、二次风量需要重新调整，燃烧状态也随之改变，这样降低了锅炉燃烧的稳定性；

5）粗的灰渣经管道输送到旋风分离器，由于渣的粒度很大，对管道、分离器等的磨损非常严重，维护量大。

发明内容

为了实现处理灰渣时燃煤锅炉的稳定性，减少灰渣颗粒对管道和分离装置等设备的磨损，本发明提供了一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统及其方法。

所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，所述技术方案如下：

其包括灰渣处理系统，其接收由燃煤锅炉排出的灰渣，并将其制成可利用的原料；所述灰渣处理系统包括：

灰渣磨细装置，接收由燃煤锅炉排出的冷却灰渣，并将其进行磨细处理；

分选装置，与所述灰渣磨细装置连接，其接收磨细后的灰渣并对灰渣进行分选，合格灰渣作为可利用原料排出，不合格灰渣返至所述灰渣磨细装置进行再次磨细。

所述系统还包括灰渣输送装置，其设置于所述炉膛的渣斗与所述灰渣磨细装置之间,且与燃煤锅炉炉膛连通；所述灰渣磨细装置的灰渣进口与所述灰渣输送装置的灰渣出口连接；燃煤锅炉中的灰渣经所述灰渣输送装置冷却后依次经所述灰渣磨细装置、分选装置处理，并制成可利用的原料。

所述灰渣输送装置为密闭结构，包括密闭的壳体和输渣机，所述输渣机设置于所述壳体的内部，所述壳体上成型有与所述炉膛的渣斗下端的出料口对应连接的进料口、及与所述灰渣磨细装置的入料口相连接的出料口，位于所述输渣机输送末端的所述壳体上设有主冷却风调节门。

所述的灰渣磨细装置包括：

破碎装置，其至少包括一级碎渣机，接收由所述输渣机输出的灰渣，并对灰渣进行破碎处理；

粉磨装置，至少包括一级粉磨机，其灰渣出口与所述分选装置连接，接收位于锅炉后部的省煤器和空预器所排出的飞灰、及由所述破碎装置输出的灰渣，并对所接收的灰渣和飞灰进行磨细处理，磨细后的灰渣进入所述分选装置进行分选。

所述粉磨装置与所述分选装置之间通过气力输送或机械输送方式实现连接。

所述破碎装置包括粗碎渣机、细碎渣机和碎渣输送装置，所述粗碎渣机和细碎渣机分别设置于所述碎渣输送装置的灰渣进口处和灰渣出口处，所述粗碎渣机的出料口与所述碎渣输送装置的灰渣入口连接，所述细碎渣机的出料口与所述粉磨装置的灰渣进口连接；位于锅炉后部的省煤器和空预器所排出的飞灰输送至所述碎渣输送装置的灰渣进口。

所述破碎装置包括粗碎渣机、细碎渣机和碎渣输送装置，所述粗碎渣机和细碎渣机相串接，所述粗碎渣机的灰渣进口与所述输渣机灰渣出口相连接，所述细碎渣机的灰渣出口与所述碎渣输送装置的灰渣进口相连接，所述碎渣输送装置的灰渣出口与所述粉磨装置的灰渣进口连接；位于锅炉后部的省煤器和空预器所排出的飞灰输送至所述碎渣输送装置的灰渣进口。

所述破碎装置包括粗碎渣机、细碎渣机和碎渣输送装置，所述粗碎渣机和细碎渣机相串接，所述碎渣输送装置的灰渣进口与所述灰渣输送装置的灰渣出口连接，所述粗碎渣机的灰渣进口与所述碎渣输送装置的灰渣出口相连接，所述细碎渣机的灰渣出口与所述粉磨装置的灰渣进口连接；位于锅炉后部的省煤器和空预器所排出的飞灰输送至所述碎渣输送装置的飞灰进口。

所述的粉磨装置包括串联的粗粉磨机和细粉磨机，所述粗粉磨机的灰渣出口与所述细粉磨机的灰渣进口连接，所述细粉磨机与所述分选装置连接；

灰渣经所述粗粉磨机后的粒径小于等于300微米，所述细粉磨机对经过粗粉磨后的灰渣进行再次粉磨后输送至所述分选装置。

所述系统还包括一炉底燃烧装置，其包括：一密闭箱体、燃烧床和执行机构；

所述箱体分别与所述燃煤锅炉的渣斗出口及所述输渣机的进料口连接；

所述燃烧床设置于所述箱体内,且位于所述燃煤锅炉的渣斗的出口下方；

所述执行机构与所述燃烧床的一端固定连接，用于驱动所述燃烧床水平移动，实现对所述燃煤锅炉的渣斗出口的开关控制；

控制所述燃烧床关闭，灰渣经所述渣斗落至所述燃烧床上，实现灰渣中未燃尽碳的再燃烧，灰渣中的未燃尽碳经燃烧所产生的热量返至炉膛；控制所述燃烧床开启，燃尽灰渣落至所述输渣机上。

所述燃烧床的上端面为一楔形床面，所述楔形床面靠近所述执行机构的一端高度大于其另一端的高度。

所述炉底燃烧装置内还包括多个平行设置的床体导轨，多个所述的床体导轨固定于所述箱体的下部；所述燃烧床设置于所述床体导轨上，其下端面与所述床体导轨滑动配合。

所述燃烧床远离所述执行机构的一端设有多个破碎齿，各所述破碎齿之间呈间隔设置，所述箱体内还设有与所述破碎齿实现相互啮合的啮合破碎齿。

所述燃烧床具有一中空腔室，所述楔形床面上成型有多个与所述中空腔室连通的出气孔；所述燃烧床上还设有一助燃气体导入装置，其与所述中空腔室连通，用于将助燃气体导入所述燃烧床中，实现灰渣在所述燃烧床上的再燃烧。

所述的楔形床面上设有多个呈间隔设置的密闭透气管，多个所述透气管沿所述燃烧床的移动方向设置，所述透气管上成型有多个与所述出气孔相连通的透气孔，所述透气孔位于所述透气管的侧面上。

所述的助燃气体导入装置包括气体导入管和助燃风机，所述气体导入管的一端与所述燃烧床的中空腔室连通，其另一端与所述助燃风机的出风口连接。

所述执行机构为一液压缸或气缸，用于驱动所述燃烧床的水平移动。

所述箱体上还设置一摄像装置，用于监测落到所述床体导轨上的灰渣；

所述摄像装置与所述执行机构采用联动控制，当所述摄像装置监测到所述床体导轨上拦截有灰渣时，启动所述执行机构控制所述燃烧床对拦截灰渣执行挤压破碎动作。

另一方面，本发明还提供了一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理方法，所述方法包括：

接收由燃煤锅炉所排出的经冷却后的灰渣，并对其进行磨细处理；

对磨细后的灰渣进行分选，分选出合格灰渣作为可利用的原料，分选出的不合格灰渣需返回至灰渣磨细装置进行再磨细处理，直至将磨细后的灰渣全部转化为可利用的原料。

所述的磨细处理具体包括破碎处理和粉磨处理：

所述破碎处理是通过碎渣机将由燃煤锅炉排出的经冷却后的灰渣进行破碎处理，将大块灰渣转化为小块灰渣；

所述粉磨处理是通过粉磨机对所得到的小块灰渣进行制粉处理，将其转化为可利用的原料。

其中的破碎处理具体包括粗碎渣处理和细碎渣处理，经粗碎渣处理后的灰渣粒径小于等于30毫米；经细碎渣处理后的灰渣粒径为3-5毫米。

其中的粉磨处理具体包括粗粉磨处理和细粉磨处理，经破碎后的灰渣依次进行粗粉磨处理和细粉磨处理，经粗粉磨处理后的灰渣粒径小于等于300微米。

所述方法还包括灰渣的热量回收处理，其具体方法包括：

燃煤锅炉的灰渣落至密闭的灰渣输送装置上，冷却风由灰渣输送装置的输送末端进入并对灰渣输送装置中的灰渣进行逆流冷却，经加热后的冷却风返至燃煤锅炉的炉膛，冷却后的灰渣进行破碎处理。

所述方法还包括灰渣的再燃烧处理，其具体方法包括：

当燃煤锅炉排出的灰渣中具有较低含量的未燃尽碳时，使灰渣排至渣斗下方的炉底燃烧装置，通过开启炉底燃烧装置直接将灰渣排至灰渣输送装置进行灰渣的热量回收；

当燃煤锅炉排出的灰渣中具有较高含量的未燃尽碳时，使灰渣排至渣斗下方的炉底燃烧装置；向炉底燃烧装置中注入助燃气体使灰渣中的未燃尽碳再燃烧，待灰渣中的未燃尽碳燃尽后，开启炉底燃烧装置将灰渣排至灰渣输送装置进行灰渣的热量回收。

所述的灰渣再燃烧处理步骤中还包括对对落至炉底燃烧装置上的炉渣进行监测的步骤，其具体方法包括：

开启炉底燃烧装置，并对落至炉底燃烧装置床体导轨上的炉渣进行检测，当检测到床体导轨上具有被拦截的炉渣时，控制炉底燃烧装置执行破碎动作，使炉底燃烧装置对被拦截炉渣实施挤压破碎，破碎后的炉渣落至灰渣输送装置上排出。本发明所提供的技术方案带来的有益效果是：

A本发明所采用的灰渣处理系统依次对燃煤锅炉所产生的灰渣进行再燃烧、磨细处理，使灰渣粒径达到45微米以下，然后通过对磨细后的灰渣进行分选处理，使合格的粉煤灰输出作为可利用的原料，不合格的粉煤灰返至灰渣磨细装置进行再磨细，直至符合作为可利用原料的要求。通过直接对锅炉的灰渣进行直接破碎、粉磨和分选处理，使其达到作为可利用原料的要求。由于磨细后的灰渣粒度小，对管道、分选装置等的磨损较小,且磨细后的细灰不通过省煤器、空预器和除尘器进行收集，因此不会对省煤器、空预器和除尘器产生磨损。

B本发明在对灰渣进行破碎处理前对灰渣中未燃尽的碳进行再燃烧处理，即由锅炉排出的灰渣落至炉底燃烧装置上，此时同炉膛连通的渣斗内处于微负压状态，灰渣可以在炉底燃烧装置上进一步燃烧，并保证其充分燃烧的时间，使灰渣中的未燃尽碳得以完全燃烧，灰渣中的未燃尽碳经燃烧后所释放的热量直接进入炉膛中，使灰渣所产生的能量得以回收，提高了燃煤锅炉的效率。

同时本发明还设置了用于回收灰渣热量的灰渣输送装置，主要由输渣机和密闭壳体组成，通过在输送末端的壳体上设置主冷却风调节门，炉底燃烧装置开启时，灰渣落入输渣机上，并随着输渣机向后输送，空气由主冷却风调节门进入，并沿着与输渣机输送方向相反的方向流动，进而使进入壳体内的空气温度逐渐升高，直至沿着渣斗进入炉膛中，同时灰渣在输渣机上依靠自然风的作用即可实现灰渣的冷却，被加热的空气直接进入炉膛，使输渣机上的灰渣所产生的热量得以进一步回收。

C本发明可根据燃煤锅炉灰渣的含碳量大小选择炉底燃烧装置的结构形式，对于含碳量低的灰渣使其在炉底燃烧装置上自燃，由于其靠近炉膛，温度较高，依靠炉膛微负压的作用，灰渣中未燃尽碳在炉底燃烧装置上可以实现自燃，热量返至炉膛中；对于含碳量高的灰渣，通过向炉底燃烧装置上输入助燃气体，使落入炉底燃烧装置上的灰渣进行强制燃烧，提高灰渣中的碳燃烧效率，燃尽后的灰渣落入输渣机上，从而实现灰渣热量的回收及灰渣的快速冷却。

D为了进一步提高大块灰渣的冷却速度，在炉底燃烧装置的箱体上设有摄像装置，通过落入床体导轨上的灰渣进行监测，若发现床体导轨上存在被拦截的大块灰渣时，控制炉底燃烧装置对大块灰渣实施挤压破碎，使破碎后的灰渣粒度小于碎渣机的进料渣块粒度。采用大块灰渣破碎处理，提高了大块灰渣的散热面积，使更多的灰渣热量得以回收，同时还缩短了灰渣的冷却时间。

E当锅炉底渣量较多时，为了提高灰渣的冷却效率，本发明在输渣机之后还设置了碎渣输送装置，其中的破碎装置共设置两级，分别为粗碎渣机和细碎渣机，两级碎渣机分别设置于碎渣输送装置的进口和出口处，可提高灰渣的处理能力。

F为了更好的保护粉碎、粉磨和分选等装置，本发明在对灰渣进行细磨之前首先进行粗磨处理，可以降低对后续设备的磨损，提高设备的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的第一种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图2是本发明所提供的第二种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图3是本发明所提供的第三种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图4是本发明所提供的第四种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图5是本发明所提供的第五种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图6是本发明所提供的第六种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图7是本发明所提供的第七种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图8是本发明所提供的第八种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图9是本发明所提供的第九种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图10是本发明所提供的第十种实施例集成处理系统总体结构示意图；

图11是图2、4、6、8中所提供的炉底燃烧装置结构示意图；

图12是图9中的燃烧床结构示意图；

图13是图10的截面结构示意图；

图14是图10中的透气管的结构图。

图中：

1-锅炉；2-渣斗；3-炉底燃烧装置；

31-箱体，32-燃烧床；33-床体导轨，321-楔形床面，322-中空腔室，

323-出气孔，34-透气管，341-透气孔，35-破碎齿，36-啮合破碎齿，37-执行机构；

40-助燃气体导入装置，401-气体导入管，402-助燃风机；

30-摄像装置；

4-灰渣输送装置；

41-壳体，411-主冷却风调节门，42-输渣机；

5-破碎装置，51-粗碎渣机，52-细碎渣机，53-碎渣输送装置；

6-中间渣仓；

7-粉磨装置；

71-粗粉磨机，72-细粉磨机；8-分选装置；9-渣粉仓；10-输送罐；

11-散装机；12-仓顶除尘器；13-粗灰库；14-细灰库；15-省煤器；16-空预器；

17-灰斗；18-中间渣仓除尘器；19-除尘器；20-输送罐；21-紧急卸料装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1所示，主要适用于燃煤锅炉排渣量小，同时灰渣中可燃物较低时，本发明提供的炉底燃烧装置3，用于锅炉输出灰渣中未燃尽碳的再燃烧；

灰渣处理系统，用于对所接收的锅炉1灰渣进行破碎并制成可利用的原料，比如水泥原料；

灰渣处理系统包括：

灰渣磨细装置，与所述炉底燃烧装置3的出料口连接，用于接收经冷却后的灰渣并将其磨细处理；

分选装置8，其进料口与所述灰渣磨细装置的灰渣出口连接，用于对磨细后的灰渣进行分选，合格灰渣作为可利用的原料由其卸料出口输出，不合格灰渣返至灰渣磨细装置的灰渣进口进行再次磨细。

为了充分利用灰渣的热量，本实施例在系统中设置了灰渣输送装置，其设置于炉底燃烧装置和灰渣磨细装置之间，且与锅炉1炉膛连通，用于对锅炉灰渣进行再燃烧并回收锅炉灰渣中的热量，灰渣磨细装置与灰渣输送装置连接，用于接收经灰渣输送装置输出的灰渣；燃煤锅炉1中的灰渣排出至灰渣输送装置，经冷却后的灰渣经灰渣处理系统处理后制成可利用的原料，冷却灰渣所得到的热量返至炉膛，

这里的灰渣磨细装置与分选装置8之间通过气力输送或机械输送方式实现连接；灰渣输送装置接收由炉底燃烧装置3所排出的灰渣，回收灰渣中的热量并传输至锅炉1的炉膛中。

其中的灰渣磨细装置包括：破碎装置5和粉磨装置7，其中破碎装置5接收由灰渣输送装置4输出的灰渣，并对其进行破碎处理；粉磨装置7的灰渣出口与分选装置8通过气力输送方式连接，粉磨装置7接收位于锅炉1后部的省煤器15和空预器16所排出的飞灰、及由破碎装置5输出的灰渣，并对所接收的飞灰和灰渣进行粉碎，粉碎后的灰渣进入分选装置8进行分选，合格的粉煤灰进入细粉库14，或者直接通过散装机11装车。除尘器19中的细灰通过输送罐20直接进入细灰库14，而粗灰直接排至粗灰库13中。

其中的炉底燃烧装置3和灰渣输送装置4，也可仅设置一个炉底燃烧装置3，直接将炉底燃烧装置3与破碎装置5连接。本实施例中将二者均设置于集成处理系统中，如图1所示。其中炉底燃烧装置3密闭设置于锅炉1底部的渣斗2出口处；灰渣输送装置4为密闭结构，包括密闭的壳体41和输渣机42，输渣机42设置于壳体41的内部，壳体41上成型有与炉底燃烧装置3下端的出料口对应连接的进料口、及与破碎装置5的入料口相连接的出料口，位于输渣机42输送末端的壳体41上设有主冷却风调节门411。

图1中的炉底燃烧装置3包括：一密闭箱体31、燃烧床32和执行机构37；箱体31分别与渣斗2出口及灰渣输送装置4的进料口连接，燃烧床32设置于箱体31内,且位于渣斗2的出口下方；燃烧床32的上端面优选采用楔形床面321，也可采用平面结构，本实施例中的燃烧床32仅起到助燃和关断作用；本发明优选楔形床面321主要是便于燃烧床32上灰渣的卸料；楔形床面321靠近执行机构37的一端高度大于其另一端的高度。炉底燃烧装置3内还包括多个平行设置的床体导轨33，多个床体导轨33固定于箱体31的下部，燃烧床32设置于床体导轨33上，其下端面与床体导轨33滑动配合，执行机构37与燃烧床32的一端固定连接，用于驱动燃烧床32水平移动，实现对渣斗2出口的开关控制。控制燃烧床32关闭，灰渣经渣斗2落至燃烧床32上，实现灰渣中未燃尽碳的再燃烧，灰渣中的未燃尽碳经再燃烧所产生的热量返至炉膛；控制燃烧床32开启，灰渣落至灰渣输送装置，然后再经破碎装置5进行破碎。

为了便于对落至床体导轨33上的灰渣实施破碎，在燃烧床32远离执行机构的一端设有多个破碎齿35，各破碎齿35之间呈间隔设置，箱体31内还设有与破碎齿35实现相互啮合的啮合破碎齿36。

同时，为了便于对床体导轨33上被拦截的灰渣进行监测，在箱体31上还设置一摄像装置30，用于监测落入床体导轨33上的灰渣；摄像装置30与执行机构37采用联动控制，当摄像装置30监测到床体导轨33上拦截有灰渣时，启动执行机构37控制燃烧床32对被拦截灰渣执行挤压破碎动作。

如图1所示，具体工作流程如下：

燃煤锅炉的灰渣经渣斗落至炉底燃烧装置3的燃烧床32上，依靠锅炉内的负压使含碳量较低的灰渣进行再次燃烧，由于没有输入助燃气体，灰渣中可燃物的燃烧主要依靠自燃，并给予其充分燃烧的时间，待灰渣中的碳燃尽后再开启燃烧床32使灰渣落入灰渣输送装置4的输渣机42上，灰渣随输渣机42一起继续输送，当锅炉有大的焦块落下时，大焦块首先落到床体导轨33上，运行人员通过监视摄像装置30发现大焦块时，通过启动执行机构37将大焦块挤碎，便于大焦块在输渣机42输送过程中的冷却和下游设备对灰渣的破碎。

空气由输送末端的主冷却风调节门411进入壳体41内，吸入的环境空气与高温灰渣逆向进行热量交换，冷却灰渣，同时这些冷却风与灰渣换热升温后将热量回送到燃煤锅炉1，冷却后的灰渣经过破碎装置5初步破碎后排入中间渣仓6临时储存，另外，落至省煤器15和空预器16灰斗17中的飞灰经气力或机械输送方式输至中间渣仓6，存储在中间渣仓6中的灰渣经给料设备送至粉磨装置7中，灰渣在粉磨装置7中进行粉碎，经粉磨后的灰渣通过气力输送方式进入分选装置8，合格的粉煤灰落至渣粉仓9，分离出的不合格的粗粉重新进入粉磨装置7进行继续再磨细，在渣粉仓9的上部设有仓顶除尘器12，其可以保持系统微负压，避免系统有漏点，造成环境的粉尘污染。渣粉仓9中合格粉煤灰经气力输送方式或机械输送方式送至最终细灰库14或随除尘器19的细灰一起输送至最终细灰库14，从而提高了灰渣和省煤器15、空预器16的粗灰价值，使其达到一级灰的标准。同时在中间渣仓6的出料口处还设置了紧急卸料装置21，用于故障时的紧急启用，在中间渣仓6的上端还设有中间渣仓除尘器18，用于中间渣仓6内空气受热膨胀后的排气过滤作用。

实施例2

如图2所示，与图1所标示的实施例1不同的是：本实施例主要用于灰渣中可燃物较高时，在渣斗2的底部设有助燃式的炉底燃烧装置3，这里的炉底燃烧装置3中的燃烧床结构与实施例1不同，具体如图11至图14所示。

燃烧床32具有一中空腔室322，楔形床面321上成型有多个与中空腔室322连通的出气孔323；燃烧床32上还设有一助燃气体导入装置40，其与中空腔室322连通，用于将助燃气体导入燃烧床32中，实现灰渣中的碳在燃烧床32上的再燃烧。

如图11和图12结构所示，楔形床面321上设有多个呈间隔设置的密闭透气管34，多个透气管34沿燃烧床32的移动方向平行设置，透气管34上成型有多个与出气孔323相连通的透气孔341，透气孔341位于透气管34的侧面。

其中的助燃气体导入装置40如图10所示，包括气体导入管401和助燃风机402，气体导入管401的一端与燃烧床32的中空腔室322连通，其另一端与所述助燃风机402的出风口连接。执行机构37为一液压缸或气缸，用于驱动燃烧床32的水平移动。

对于灰渣中的可燃物较多时可以通过助燃的方式使灰渣中的碳得到快速的燃烧，并回收由于碳的燃烧所产生的热量。

锅炉正常运行工况时助燃式的炉底燃烧装置3处于关闭状态，含有高可燃物的灰渣首先落到炉底燃烧装置3上，从助燃风机引入的少量助燃空气通入燃烧床32的中空腔室322中，这些助燃空气经燃烧床32上的出气孔323与高温炉底渣接触，促使锅炉底渣中的可燃物在燃烧床32上强制燃烧，产生的热量回送入炉膛。燃烧床32定期开启，燃烧后的炉底渣随即落到下部的输渣机42上，来自送风机或二次风机等处的助燃空气将锅炉底部辐射热和灰渣部分热量吸收，送回炉膛，减低了锅炉热损失，提高锅炉效率，同时灰渣中可燃物大大降低，便于后续系统中将细灰与水泥混合,或应用于混凝土工业中，减少了水泥原料的生产，从而降低了CO2的排放；锅炉底渣、省煤器、空预器粗灰不再被视为工业废弃物，而是全部转化为具有可观利用价值的产品。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1不同的是，本实施例适用于锅炉底渣量较多的情况下。

本实施例中的破碎装置5包括粗碎渣机51、细碎渣机52和灰渣输送装置53，粗碎渣机51和细碎渣机52分别设置于灰渣输送装置53灰渣进口处和灰渣出口处，粗碎渣机51的出口与碎渣输送装置53的灰渣进口连接，细碎渣机52的灰渣出口与粉磨装置7的灰渣进口连接；位于锅炉1后部的省煤器15和空预器16所排出的飞灰、及经所述输渣机42输出的灰渣一同经碎渣输送装置53输送至细碎渣机52中。本实施例对灰渣进行二次破碎，有利于灰渣的充分冷却及后续装置的维护。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例3不同的是：本实施例主要用于灰渣中可燃物较高时，在渣斗的底部设有助燃式炉底燃烧装置3，这里的炉底燃烧装置3的结构与实施例2中结构一样，这里就不再赘述。

实施例5

如图5所示，本实施例与实施例1不同的是：设置两级粉磨装置7，分别为粗粉磨机71和细粉磨机72，粗粉磨机71接收位于锅炉1后部的省煤器15和空预器16所排出的飞灰、及由破碎装置5输出的灰渣，并对所接收的飞灰和灰渣进行粗粉磨，然后连同除尘器19中所排出的粗灰一起输送至粗灰库13，粗灰库13中的粗灰经细粉磨机72粉碎后通过气力或机械输送方式输送至分选装置8，经分选装置8分选后将细灰粉排至细灰库14、不合格的粗灰再返至细粉磨机72继续进行磨细，直至达到可利用原料标准中对细灰的要求，然后将其排至细灰库14。通过两次磨细提高了灰渣的利用率，使全部灰渣处理成细灰作为可利用的原料。

实施例6

如图6所示，本实施例与实施例5不同的是：实施例5主要用于灰渣中可燃物较低时，而本实施例主要用于灰渣中可燃物较高时，在渣斗2的底部设有助燃式炉底燃烧装置3，这里的炉底燃烧装置3的结构与实施例2中的结构一样，这里就不再赘述。

实施例7

如图7所示，本实施例与实施例3不同的是：设置两级粉磨装置7，分别为粗粉磨机71和细粉磨机72，粗粉磨机71接收位于锅炉1后部的省煤器15和空预器16所排出的飞灰、及由破碎装置5输出的灰渣，并对所接收的飞灰和灰渣进行粗磨，然后连同除尘器19中所排出的粗灰一起输送至粗灰库13，粗灰库13中的粗灰经细粉磨机72磨细后通过气力或机械输送方式输送至分选装置8，经分选装置8分选后将细灰粉排至细灰库14，不合格的粗灰再返至细粉磨机72继续进行磨细处理，直至达到可利用原料标准中对细灰的要求，然后将其排至细灰库14。通过两次磨细处理提高了灰渣的利用率，使全部灰渣处理成细灰作为可利用的原料。

实施例8

如图8所示，本实施例与实施例7不同的是：实施例7主要用于灰渣中可燃物较低时，而本实施例主要用于灰渣中可燃物较高时，在渣斗2的底部设有助燃式炉底燃烧装置3，这里的炉底燃烧装置3的结构与实施例2中的结构一样，这里就不再赘述。

实施例9

如图9所示，本实施例与实施例8不同的是：实施例8中的粗碎渣机51和细碎渣机52分别位于碎渣输送装置53的两端，而本实施例中的粗碎渣机51和细碎渣机52直接连接，并设置于碎渣输送装置53的输送末端。

实施例10

如图10所示，本实施例中的粗碎渣机51和细碎渣机52直接串接后设置于灰渣输送装置4的输送末端。

当然实施例8、实施例9和实施例10中的粗碎渣机51和细碎渣机52的连接位置也可以适用于上述的其它实施例中。这里不限于碎渣机和碎渣输送装置的数量，碎渣机和碎渣输送装置也可以设置三个或三个以上，其连接位置关系可以自由组合，需保证后一级的碎渣机的破碎粒径不大于其前面各级碎渣机的破碎粒径。

本发明中所使用的粉磨机优选采用ZL200820126563.5所公开的“离心加载立辊式磨机”。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，包括灰渣处理系统，其接收由燃煤锅炉（1）排出的灰渣，并将其制成可利用的原料；

其特征在于，所述灰渣处理系统包括：

灰渣磨细装置，接收由燃煤锅炉排出的冷却灰渣，并将其进行磨细处理；

分选装置（8），与所述灰渣磨细装置连接，其接收磨细后的灰渣并对灰渣进行分选，合格灰渣作为可利用原料排出，不合格灰渣返至所述灰渣磨细装置进行再次磨细；

还包括一炉底燃烧装置（3），其包括：一密闭箱体（31）、燃烧床（32）和执行机构（37）；

所述箱体（31）分别与所述燃煤锅炉的渣斗（2）出口及输渣机（42）的进料口连接；

所述燃烧床（32）设置于所述箱体（31）内，且位于所述燃煤锅炉的渣斗（2）的出口下方；

所述执行机构（37）与所述燃烧床（32）的一端固定连接，用于驱动所述燃烧床（32）水平移动，实现对所述燃煤锅炉的渣斗（2）出口的开关控制；

控制所述燃烧床（32）关闭，灰渣经所述渣斗（2）落至所述燃烧床（32）上，实现灰渣中未燃尽碳的再燃烧，灰渣中的未燃尽碳经燃烧所产生的热量返至炉膛；控制所述燃烧床（32）开启，燃尽灰渣落至所述输渣机（42）上。

2.根据权利要求1所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述系统还包括灰渣输送装置（4），其设置于所述炉膛的渣斗与所述灰渣磨细装置之间，且与燃煤锅炉（1）炉膛连通；所述灰渣磨细装置的灰渣进口与所述灰渣输送装置的灰渣出口连接；燃煤锅炉（1）中的灰渣经所述灰渣输送装置冷却后依次经所述灰渣磨细装置、分选装置处理，制成可利用的原料。

3.根据权利要求2所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述灰渣输送装置（4）为密闭结构，包括密闭的壳体（41）和输渣机（42），所述输渣机（42）设置于所述壳体（41）的内部，所述壳体（41）上成型有与所述炉膛的渣斗（2）下端的出料口对应连接的进料口、及与所述灰渣磨细装置的入料口相连接的出料口，位于所述输渣机（42）输送末端的所述壳体（41）上设有主冷却风调节门（411）。

4.根据权利要求3所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述的灰渣磨细装置包括：

破碎装置（5），其至少包括一级碎渣机，接收由所述输渣机（42）输出的灰渣，并对灰渣进行破碎处理；

粉磨装置（7），至少包括一级粉磨机，其灰渣出口与所述分选装置（8）连接，接收位于锅炉（1）后部的省煤器（15）和空预器（16）所排出的飞灰、及由所述破碎装置输出的灰渣，并对所接收的灰渣和飞灰进行磨细处理，磨细后的灰渣进入所述分选装置（8）进行分选。

5.根据权利要求4所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述粉磨装置（7）与所述分选装置（8）之间通过气力输送或机械输送方式实现连接。

6.根据权利要求4所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述破碎装置（5）包括粗碎渣机（51）、细碎渣机（52）和碎渣输送装置（53），所述粗碎渣机（51）和细碎渣机（52）分别设置于所述碎渣输送装置（53）的灰渣进口处和灰渣出口处，所述粗碎渣机（51）的出料口与所述碎渣输送装置（53）的灰渣入口连接，所述细碎渣机（52）的出料口与所述粉磨装置（7）的灰渣进口连接；位于锅炉（1）后部的省煤器（15）和空预器（16）所排出的飞灰输送至所述碎渣输送装置（53）的灰渣进口。

7.根据权利要求4所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述破碎装置（5）包括粗碎渣机（51）、细碎渣机（52）和碎渣输送装置（53），所述粗碎渣机（51）和细碎渣机（52）相串接，所述粗碎渣机的灰渣进口与所述输渣机（42）灰渣出口相连接，所述细碎渣机的灰渣出口与所述碎渣输送装置（53）的灰渣进口相连接，所述碎渣输送装置（53）的灰渣出口与所述粉磨装置（7）的灰渣进口连接；位于锅炉（1）后部的省煤器（15）和空预器（16）所排出的飞灰输送至所述碎渣输送装置（53）的灰渣进口。

8.根据权利要求4所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述破碎装置（5）包括粗碎渣机（51）、细碎渣机（52）和碎渣输送装置（53），所述粗碎渣机（51）和细碎渣机（52）相串接，所述碎渣输送装置的灰渣进口与所述灰渣输送装置（4）的灰渣出口连接，所述粗碎渣机的灰渣进口与所述碎渣输送装置（53）的灰渣出口相连接，所述细碎渣机的灰渣出口与所述粉磨装置（7）的灰渣进口连接；位于锅炉（1）后部的省煤器（15）和空预器（16）所排出的飞灰输送至所述碎渣输送装置（53）的飞灰进口。

9.根据权利要求4-8任一所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述的粉磨装置（7）包括串联的粗粉磨机（71）和细粉磨机（72），所述粗粉磨机（71）的灰渣出口与所述细粉磨机（72）的灰渣进口连接；

灰渣经所述粗粉磨机（71）后的粒径小于等于300微米，所述细粉磨机（72）对经过粗粉磨后的灰渣进行再次粉磨后输送至所述分选装置（8）。

10.根据权利要求1所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述燃烧床（32）的上端面为一楔形床面（321），所述楔形床面（321）靠近所述执行机构（37）的一端高度大于其另一端的高度。

11.根据权利要求10所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述炉底燃烧装置（3）内还包括多个平行设置的床体导轨（33），多个所述的床体导轨（33）固定于所述箱体（31）的下部；所述燃烧床（32）设置于所述床体导轨（33）上，其下端面与所述床体导轨（33）滑动配合。

12.根据权利要求11所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述燃烧床（32）远离所述执行机构的一端设有多个破碎齿（35），各所述破碎齿（35）之间呈间隔设置，所述箱体（31）内还设有与所述破碎齿（35）实现相互啮合的啮合破碎齿（36）。

13.根据权利要求12所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述燃烧床（32）具有一中空腔室（322），所述楔形床面（321）上成型有多个与所述中空腔室（322）连通的出气孔（323）；所述燃烧床（32）上还设有一助燃气体导入装置（40），其与所述中空腔室（322）连通，用于将助燃气体导入所述燃烧床（32）中，实现灰渣在所述燃烧床（32）上的再燃烧。

14.根据权利要求13所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述的楔形床面（321）上设有多个呈间隔设置的密闭透气管（34），多个所述透气管（34）沿所述燃烧床（32）的移动方向设置，所述透气管（34）上成型有多个与所述出气孔（323）相连通的透气孔（341），所述透气孔（341）位于所述透气管（34）的侧面上。

15.根据权利要求13所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于，

所述的助燃气体导入装置（40）包括气体导入管（401）和助燃风机（402），所述气体导入管（401）的一端与所述燃烧床（32）的中空腔室（322）连通，其另一端与所述助燃风机（402）的出风口连接。

16.根据权利要求15所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述执行机构（37）为一液压缸或气缸，用于驱动所述燃烧床（32）的水平移动。

17.根据权利要求16所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统，其特征在于：

所述箱体（31）上还设置一摄像装置（30），用于监测落到所述床体导轨（33）上的灰渣；

所述摄像装置（30）与所述执行机构（37）采用联动控制，当所述摄像装置（30）监测到所述床体导轨（33）上拦截有灰渣时，启动所述执行机构（37）控制所述燃烧床（32）对拦截灰渣执行挤压破碎动作。

18.一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理方法，其特征在于，所述方法包括：

接收由燃煤锅炉所排出的经冷却后的灰渣，并对其进行磨细处理；

对磨细后的灰渣进行分选，分选出合格灰渣作为可利用的原料，分选出的不合格灰渣需返回至灰渣磨细装置进行再磨细处理，直至将磨细后的灰渣全部转化为可利用的原料；

还包括灰渣的再燃烧处理，其具体方法包括：

当燃煤锅炉排出的灰渣中具有较低含量的未燃尽碳时，使灰渣排至渣斗下方的炉底燃烧装置，通过开启炉底燃烧装置直接将灰渣排至灰渣输送装置进行灰渣的热量回收；

当燃煤锅炉排出的灰渣中具有较高含量的未燃尽碳时，使灰渣排至渣斗下方的炉底燃烧装置；向炉底燃烧装置中注入助燃气体使灰渣中的未燃尽碳再燃烧，待灰渣中的未燃尽碳燃尽后，开启炉底燃烧装置将灰渣排至灰渣输送装置进行灰渣的热量回收。

19.根据权利要求18所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理方法，其特征在于：

所述的磨细处理具体包括破碎处理和粉磨处理：

所述破碎处理是通过碎渣机将由燃煤锅炉排出的经冷却后的灰渣进行破碎处理，将大块灰渣转化为小块灰渣；

所述粉磨处理是通过粉磨机对所得到的小块灰渣进行制粉处理，将其转化为可利用的原料。

20.根据权利要求19所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理方法，其特征在于：

其中的破碎处理具体包括粗碎渣处理和细碎渣处理，经粗碎渣处理后的灰渣粒径小于等于30毫米；经细碎渣处理后的灰渣粒径为3-5毫米。

21.根据权利要求19所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理方法，其特征在于：

其中的粉磨处理具体包括粗粉磨处理和细粉磨处理，经破碎后的灰渣依次进行粗粉磨处理和细粉磨处理，经粗粉磨处理后的灰渣粒径小于等于300微米。

22.根据权利要求18-21任一所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理方法，其特征在于：

所述方法还包括灰渣的热量回收处理，其具体方法包括：

燃煤锅炉的灰渣落至密闭的灰渣输送装置上，冷却风由灰渣输送装置的输送末端进入并对灰渣输送装置中的灰渣进行逆流冷却，经加热后的冷却风返至燃煤锅炉的炉膛，冷却后的灰渣进行破碎处理。

23.根据权利要求22所述的提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理方法，其特征在于：

所述的灰渣再燃烧处理步骤中还包括对落至炉底燃烧装置上的炉渣进行监测的步骤，其具体方法包括：

开启炉底燃烧装置，并对落至炉底燃烧装置床体导轨上的炉渣进行检测，当检测到床体导轨上具有被拦截的炉渣时，控制炉底燃烧装置执行破碎动作，使炉底燃烧装置对被拦截炉渣实施挤压破碎，破碎后的炉渣落至灰渣输送装置上排出。