CN103436293B - 一种多功能污泥气化与燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能污泥气化与燃烧装置，该污泥气化与燃烧装置还包括燃气净化机构和储气机构；所述气化炉燃气出口连接两条管路，其中燃气出口第一管路连接到烟囱，而燃气出口第二管路经三通阀分别连接燃气出口第三管路和燃气出口第四管路，其中燃气出口第三管路连接到燃气净化机构的进气口，燃气出口第四管路连接到锅炉燃烧机构的进气口。本发明所述多功能污泥气化与燃烧装置中气化炉内排出的高温燃气，可为锅炉或窑炉或热风炉进行连续稳定地燃烧与供热；是对污泥和垃圾实施无害化、减量化、资源化处理的有效途径，是理想的环保燃烧设备。

Description

一种多功能污泥气化与燃烧装置

技术领域

本发明涉及一种多功能污泥气化与燃烧装置。

背景技术

污泥处理和处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化。污泥处理和处置从技术与操作层面上分为两个阶段，第一阶段是在污水厂区或采用集中方式对污泥进行减量化、稳定化处理，其目的是为了降低处理后的污泥外运而造成二次污染的风险；第二阶段是对处理后的污泥进行合理的安全处置，使污泥达到无害化、资源化的目的。随着国家政策的落实，第一阶段处理后的污泥其含水率必须降低到50%以下，在此情况下，通过添加锯木灰等物料便可将污泥加工成型并干燥至含水率20%以内，这样便可通过专用气化炉进行气化并燃烧，以实现污泥的无害化、资源化处理。

目前能够见到的技术和设备是污泥焚烧炉和流化床锅炉，焚烧炉直接燃烧污泥，不但排放大量有害气体，造成空气二次污染，而且在焚烧过程中还要添加辅助燃料，并浪费能源。流化床锅炉焚烧污泥也存在着排放大量有害气体和处理尾气投资巨大，燃烧过程中也必须添加辅助燃料，增加运行成本。 

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种多功能污泥气化与燃烧装置，可将干燥成型的污泥进行充分气化并进行燃烧，以向锅炉进行供热，充分利用燃烧产生的热源，并减少污泥气化与燃烧排放的烟气中所含有害物质量。

本发明的技术方案为，一种多功能污泥气化与燃烧装置，包括顶部设有进料斗的气化炉和气化炉一侧的锅炉，所述锅炉底部设有锅炉燃烧机构，锅炉的顶部设有烟囱，气化炉的底部设有炉料燃烧机构，气化炉的上部设有燃气出口； 

该污泥气化与燃烧装置还包括燃气净化机构和储气机构；

所述气化炉燃气出口连接两条管路，其中燃气出口第一管路连接到烟囱，而燃气出口第二管路经三通阀分别连接燃气出口第三管路和燃气出口第四管路，其中燃气出口第三管路连接到燃气净化机构的进气口，燃气出口第四管路连接到锅炉燃烧机构的进气口；

储气机构顶部出气口设有储气机构管路与烟囱连接，并在燃气出口第一管路与储气机构管路上分别设有泄压阀；

所述储气机构的出气口通过带截止阀的储气机构出气管路连接到燃气出口第四管路；

所述燃气净化机构的出气口与储气机构的进气口连接。

储气机构可以选用储气袋。

所述污泥气化与燃烧装置还包括污水池和焦油池。

所述污泥气化与燃烧装置还设有燃气净化机构水箱、储气机构水箱和燃气出口水箱，燃气净化机构底部排水口设有管路通入燃气净化机构水箱内，储气机构底部排水口设有管路通入储气机构水箱内，所述燃气出口第四管路设有一个分路连接到燃气出口水箱。

所述燃气净化机构水箱、储气机构水箱和燃气出口水箱的上部分别设有排水口，而燃气净化机构水箱、储气机构水箱和燃气出口水箱的下部分别设有焦油排污口，且各排水口分别连接到污水池，而各焦油排污口通过带焦油排污阀的管路分别连接到焦油池。

所述气化炉下部设有向气化炉内通入空气的供风机构，该供风机构包括鼓风机、与鼓风机出风口连接并通入气化炉内的主风管、主风管上的多根分风管。

所述炉料燃烧机构包括固定炉排、固定炉排下方的链条炉排，链条炉排内侧设有与所述鼓风机连接的炉排供风管。

所述固定炉排顶部设有破渣机构，该破渣机构包括多块三角形铸铁件、将多块三角形铸铁件连接起来的连杆和驱动连杆做往复移动的手柄，所述三角形铸铁件的底边平整，而三角形铸铁件的另外两条边为锯齿状。

所述锅炉燃烧机构包括燃烧机头、电子点火器和燃烧机头下方的配风鼓风机。

所述燃气净化机构依次包括旋风除尘器和焦油冷凝器，且燃气净化机构水箱包括旋风除尘水箱和焦油冷凝水箱，旋风除尘器底部排水口设有管路通入旋风除尘水箱内，焦油冷凝器底部排水口设有管路通入焦油冷凝水箱内。

所述气化炉内壁贴装耐火层，而气化炉外壁设置保温层，耐火层可为耐火泥或耐火砖。 

气化炉上部是进料斗，进料斗上部与螺旋输料机相连接，顶部是密封盖，密封盖下方有密封槽和推拉式密封插板，气化炉可设计成圆形或方形，进料斗跟气化炉形状一致；气化炉中部有上、下两个观察孔，上观察孔主要用于压料和搅料，下观察孔主要用于点火和破渣，两个观察孔都用密封盖密封；气化炉底部还有破渣机构，破渣机构是由多块三角形铸铁件通过连杆相连接，利用操作手柄的推拉往复移动三角形铸铁件，达到破渣漏渣的目的。气化炉底部有两层炉排，上层为固定炉排，下层为链条移动炉排。固定炉排上面安装有破渣机构，链条炉排箱里面安装有送风管，链条炉排两端下方设有储灰箱。燃烧气与空气混合后进入燃烧机头遇火燃烧；当锅炉不需要热量时，关闭气化炉鼓风机，将三通阀调整到通向储气袋，当锅炉需要热量时，先打开储气袋截止阀，点燃燃烧机头，由储气袋向燃烧机供气，当储气袋气压到达设定下限值时，再开启气化炉鼓风机，同时将三通阀调整到通向燃烧机，这样可实现快速点火燃烧和连续稳定地供热。燃气在进入储气袋之前，需要进行旋风除尘、冷凝除焦和净化处理等过程，燃气通过上述几个处理过程时，会析出少量冷凝水、焦油和粉尘，冷凝水通过导流管流到污水池储存并净化，焦油通过导流管流到焦油池储存，同时储存的焦油还可进行深加工处理或直接销售。锅炉长时间不需要热量时，气化炉和储气袋内的燃气会越积越多，到达设定上限压力值时，泄压阀便自动开启，向烟囱排放多余燃气，以保证气化炉和储气袋不发生爆炸。单向止回阀能阻止锅炉内燃气倒罐到气化炉和储气袋内。

本发明所述多功能污泥气化与燃烧装置中气化炉内排出的高温燃气，可为锅炉或窑炉或热风炉进行连续稳定地燃烧与供热；是对污泥和垃圾实施无害化、减量化、资源化处理的有效途径，是理想的环保燃烧设备。

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构示意图；

图2为图1中气化炉的左视图；

图3为破渣机构中三角形铸铁件的截面剖视图；

在图中：

1—气化炉；2—耐火层；3—保温层；4—上观察孔；5—下观察孔；6—进料斗；7—密封盖；8—密封槽和推拉式密封板；9—螺旋输料机；10—主风管；11—风门调节阀；12—气化炉鼓风机；13—分风管；14—破渣机构；15—操作手柄；16—固定炉排；17—链条炉排；18—驱动电机和减速机；19—驱动链条；20—储灰厢；21—燃气出口；22—三通阀；23—单向止回阀；24—截止阀；25—泄压阀；26—燃烧机头；27—配风鼓风机；28—锅炉；29—烟囱；30—燃气出口水箱；31—焦油排污阀；32—焦油池；33—污水池；34—旋风除尘器；35—焦油冷凝器；36—储气袋；37—电子点火器；38-燃气出口第一管路；  39-燃气出口第二管路；40-燃气出口第三管路；41-燃气出口第四管路；42-储气机构出气管路；43-储气机构水箱；44-炉排供风管；45-三角形铸铁件；46-旋风除尘水箱；47-焦油冷凝水箱。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种多功能污泥气化与燃烧装置，包括顶部设有进料斗6的气化炉1和气化炉一侧的锅炉28，气化炉1内壁贴装耐火层2，而气化炉1外壁设置保温层3，锅炉28底部设有锅炉燃烧机构，锅炉的顶部设有烟囱29；气化炉1可为圆形或方形，进料斗6的顶部有密封盖7，进料斗下方设有密封槽和推拉式密封板8，进料斗6上部还连接螺旋输料机9，炉体上部有上观察孔4，炉体下部有下观察孔5，气化炉1的底部设有炉料燃烧机构，气化炉1的上部设有燃气出口21，该污泥气化与燃烧装置还包括燃气净化机构和储气机构36，储气机构36选用储气袋。

气化炉燃气出口21连接两条管路，其中燃气出口第一管路38连接到烟囱29，而燃气出口第二管路39经三通阀22分别连接燃气出口第三管路40和带单向止回阀23的燃气出口第四管路41，其中燃气出口第三管路40连接到燃气净化机构的进气口，燃气出口第四管路41连接到锅炉燃烧机构的进气口；储气机构36顶部出气口设有储气机构管路与烟囱29连接，并在燃气出口第一管路38与储气机构管路4上分别设有泄压阀25。

储气机构36的出气口通过带截止阀24的储气机构出气管路42连接到燃气出口第四管路41，燃气净化机构的出气口与储气机构36的进气口连接。

污泥气化与燃烧装置还包括污水池33和焦油池32。

污泥气化与燃烧装置还设有燃气净化机构水箱、储气机构水箱43和燃气出口水箱30，燃气净化机构底部排水口设有管路通入燃气净化机构水箱内，储气机构36底部排水口设有管路通入储气机构水箱内43，所述燃气出口第四管路41设有一个分路连接到燃气出口水箱30。

燃气净化机构水箱、储气机构水箱43和燃气出口水箱30的上部分别设有排水口，而燃气净化机构水箱、储气机构水箱43和燃气出口水箱30的下部分别设有焦油排污口，且各排水口分别连接到污水池33，而各焦油排污口通过带焦油排污阀31的管路分别连接到焦油池32。

气化炉1下部设有向气化炉1内通入空气的供风机构，该供风机构包括鼓风机12、与鼓风机出风口连接并通入气化炉1内的主风管10、主风管上的多根分风管13。

炉料燃烧机构包括固定炉排16、固定炉排16下方的链条炉排17，两炉排之间至少有15cm的间距，链条炉排17内侧设有与所述鼓风机12连接的炉排供风管44。链条炉排17依靠驱动电机和减速机18及驱动链条19带动，炉排箱两头是储灰箱20。

固定炉排16顶部设有破渣机构14，该破渣机构包括多块三角形铸铁件45、将多块三角形铸铁件45连接起来的连杆和驱动连杆做往复移动的手柄15，所述三角形铸铁件45的底边平整，而三角形铸铁件45的另外两条边为锯齿状，三角形铸铁件45的结构如图3所示。

锅炉燃烧机构包括燃烧机头26、电子点火器37和燃烧机头26下方的配风鼓风机27。

燃气净化机构依次包括旋风除尘器34和焦油冷凝器35，燃气净化机构的进气口即为设在旋风除尘器34上的进气口，而燃气净化机构的出气口即为设在焦油冷凝器35上的出气口，旋风除尘器34与焦油冷凝器35之间通过管路相连，且燃气净化机构水箱包括旋风除尘水箱46和焦油冷凝水箱47，旋风除尘器34底部排水口设有管路通入旋风除尘水箱46内，焦油冷凝器35底部排水口设有管路通入焦油冷凝水箱47内。

当锅炉28不需要热量时，气化炉鼓风机12便停止供风，三通阀22切换通向储气机构36，燃气经过旋风除尘器34和焦油冷凝器35进入储气机构36。当气化炉1和储气机构36内气压达到设定上限值时，则泄压阀25自动开启，燃气便自动通过烟囱29排放。从燃气出口21、旋风除尘器34、焦油冷凝器35和储气机构36内凝结的冷凝水自动留到燃气出口水箱30、旋风除尘水箱46、焦油冷凝水箱47和储气机构水箱43中，燃气出口水箱30、旋风除尘水箱46、焦油冷凝水箱47和储气机构水箱43中的冷凝水量超过设定高度时自动流到污水池33中，燃气出口水箱30、旋风除尘水箱46、焦油冷凝水箱47和储气机构水箱43中的焦油量达到设定高度时，打开焦油排污阀31，焦油便自动流到焦油地32中。当锅炉需要供热时，先开启截止阀24，再开启配风鼓风机27和电子点火器37，可立即给锅炉供热，当燃气袋内压力降低到设定下限值时，开启气化炉鼓风机12，同时将三通阀22调整至通向锅炉燃烧机构，锅炉燃烧机构便能得到连续稳定地供气和燃烧。 

Claims (10)

1.一种多功能污泥气化与燃烧装置，包括顶部设有进料斗（6）的气化炉（1）和气化炉（1）一侧的锅炉（28），所述锅炉（28）底部设有锅炉燃烧机构，锅炉的顶部设有烟囱（29），气化炉（1）的底部设有炉料燃烧机构，气化炉（1）的上部设有燃气出口（21），其特征是，

该污泥气化与燃烧装置还包括燃气净化机构和储气机构（36）；

所述气化炉燃气出口（21）连接两条管路，其中燃气出口第一管路（38）连接到烟囱（29），而燃气出口第二管路（39）经三通阀（22）分别连接燃气出口第三管路（40）和燃气出口第四管路（41），其中燃气出口第三管路（40）连接到燃气净化机构的进气口，燃气出口第四管路（41）连接到锅炉燃烧机构的进气口；

储气机构（36）顶部出气口设有储气机构管路与烟囱（29）连接，并在燃气出口第一管路（38）与储气机构管路上分别设有泄压阀（25）；

所述储气机构（36）的出气口通过带截止阀（24）的储气机构出气管路（42）连接到燃气出口第四管路（41）；

所述燃气净化机构的出气口与储气机构（36）的进气口连接。

2.根据权利要求1所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述污泥气化与燃烧装置还包括污水池（33）和焦油池（32）。

3.根据权利要求2所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述污泥气化与燃烧装置还设有燃气净化机构水箱、储气机构水箱（43）和燃气出口水箱（30），燃气净化机构底部排水口设有管路通入燃气净化机构水箱内，储气机构（36）底部排水口设有管路通入储气机构水箱内，所述燃气出口第四管路（41）设有一个分路连接到燃气出口水箱（30）。

4.根据权利要求2所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述燃气净化机构水箱、储气机构水箱（43）和燃气出口水箱（30）的上部分别设有排水口，而燃气净化机构水箱、储气机构水箱（43）和燃气出口水箱（30）的下部分别设有焦油排污口，且各排水口分别连接到污水池（33），而各焦油排污口通过带焦油排污阀（31）的管路分别连接到焦油池（32）。

5.根据权利要求1或2所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述气化炉（1）下部设有向气化炉（1）内通入空气的供风机构，该供风机构包括鼓风机（12）、与鼓风机出风口连接并通入气化炉（1）内的主风管（10）、主风管上的多根分风管（13）。

6.根据权利要求5所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述炉料燃烧机构包括固定炉排（16）、固定炉排（16）下方的链条炉排（17），链条炉排（17）内侧设有与所述鼓风机（12）连接的炉排供风管（44）。

7.根据权利要求6所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述固定炉排（16）顶部设有破渣机构（14），该破渣机构包括多块三角形铸铁件（45）、将多块三角形铸铁件（45）连接起来的连杆和驱动连杆做往复移动的手柄（15），所述三角形铸铁件（45）的底边平整，而三角形铸铁件（45）的另外两条边为锯齿状。

8.根据权利要求1或2所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述锅炉燃烧机构包括燃烧机头（26）、电子点火器（37）和燃烧机头（26）下方的配风鼓风机（27）。

9.根据权利要求4所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述燃气净化机构依次包括旋风除尘器（34）和焦油冷凝器（35），且燃气净化机构水箱包括旋风除尘水箱（46）和焦油冷凝水箱（47），旋风除尘器（34）底部排水口设有管路通入旋风除尘水箱（46）内，焦油冷凝器（35）底部排水口设有管路通入焦油冷凝水箱（47）内。

10.根据权利要求1或2所述多功能污泥气化与燃烧装置，其特征是，所述气化炉（1）内壁贴装耐火层（2），而气化炉（1）外壁设置保温层（3）。