CN104204670B - 用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法 - Google Patents

Abstract

[技术问题]提供了一种用于加压流化床焚烧炉系统的低成本起动方法，通过该方法，可以抑制流体沙的破裂。[技术方案]加热填充在加压流化床焚烧炉的底部中的流体砂，从而升高稀相区的温度，并且在稀相区的温度被升高到750至900℃之后，将具有含水有机物质的待处理物料馈送到加压流化床焚烧炉。

Description

用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于起动用于燃烧待处理物料(诸如下水污泥、生物燃料、城市固体废弃物等)的加压流化床焚烧炉系统的方法，更具体地说，涉及这样一种用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，该方法通过防止加压流化床焚烧炉的底部中填充的作为床料的硅砂的破裂来降低床料的更换频率并降低用于加热作为床料的硅砂的辅助燃料的消耗。

背景技术

常规地，加压流化床焚烧炉系统作为焚烧炉设备是已知的，在该焚烧炉设备中，采用从焚烧炉排出的燃烧废气的能量来燃烧诸如下水污泥、生物燃料和城市固体废弃物等的待处理物料。加压流化床焚烧炉系统包括：加压流化床焚烧炉，该加压流化床焚烧炉用于燃烧待处理物料；以及涡轮增压器，该涡轮增压器包括涡轮机和压缩机，从加压流化床焚烧炉排出的燃烧废气使涡轮机旋转，压缩机随着涡轮机的旋转而旋转以提供压缩空气。因为涡轮增压器的涡轮机由燃烧待处理物料时所产生的燃烧废气驱动，并且用于燃烧的所需燃烧空气的总量由从压缩机排出的压缩空气供应，所以加压流化床焚烧炉系统可以自驱动。因为加压流化床焚烧炉系统可以自驱动，所以已知的是不需要常规系统中需要的强制通风鼓风机或抽风式通风风扇，从而使得运行成本降低。

曾提出过这样一种用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，在该方法中，在将加压流化床焚烧炉的底部中填充的作为床料的硅砂加热到大约550℃之后，将砂过滤水(sandfiltrate water)从设置在加压流化床焚烧炉的顶部处的喷水器喷射到作为床料的硅砂，这增加了在加压流化床焚烧炉中产生的燃烧废气，并且燃烧空气被供应到加压流化床焚烧炉(参见非专利文献1以及专利文献1、2)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：2007年11月1日发表的“2007Journal of the 18th AnnualConference of Japan Society of Material Cycles and Waste Management”,JapanSociety of Material Cycles and Waste Management，第579页至第581页

专利文献

专利文献1：JP 2007-170704A

专利文献2：JP 2008-25966A

发明内容

技术问题

然而，在常规的用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法中，当加压流化床焚烧炉的温度升高时，喷射到焚烧炉中的常温水与被加热到大约550℃的硅砂(作为床料)接触，使得作为床料的硅砂可能破裂成更小颗粒，因此，可能增加作为床料的硅砂的消耗。

非专利文献1和专利文献1、2中描述的用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法在完成自驱动操作之前一直需要使用诸如重油和城市燃气等的辅助燃料以便维持废气温度和废气流量，因此存在的问题是增加了辅助燃料的消耗。

因此，本发明的主要目的是解决这种问题。

解决问题的技术方案

解决上述问题的本发明及其作用效果如下。

本发明的第一方面是一种用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，该加压流化床焚烧炉系统包括：

加压流化床焚烧炉，该加压流化床焚烧炉用于燃烧具有含水有机物质的待处理物料，作为床料的硅砂填充在所述加压流化床焚烧炉的底部中；

涡轮增压器，该涡轮增压器具有涡轮机和压缩机，由从所述加压流化床焚烧炉排出的燃烧废气使所述涡轮机旋转，所述压缩机随着所述涡轮机的旋转而旋转，以向所述加压流化床焚烧炉供应压缩空气作为燃烧空气；

起动用鼓风机，该起动用鼓风机用于向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气；以及

加热单元，该加热单元用于在所述加压流化床焚烧炉中进行加热，

所述方法包括以下步骤：

通过驱动所述起动用鼓风机来向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气；

通过利用所述加热单元加热作为所述床料的所述硅砂来升高所述加压流化床焚烧炉的稀相区(freeboard)的温度；

为了抑制所述硅砂因热震而引起的破裂，降低所述硅砂的更换频率，在将所述稀相区的温度升高到750至900℃之后，通过将被脱水处理至含水率为按质量计70％至85％的所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉来增加所述燃烧废气的量；并且在所述涡轮增压器的涡轮机的入口的燃烧废气温度达到500至650℃之后，沿闭合方向驱动设于连接所述涡轮机的入口与涡轮机的下游侧的流路中的挡板，通过利用所述燃烧废气驱动所述涡轮增压器来向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气，并且此后阻塞下述的旁通流路，使得将所述燃烧空气从所述起动用鼓风机经由空气流路供应到所述压缩机的入口，并使所述起动用鼓风机停止，其中，所述旁通流路设置在从所述起动用鼓风机的排出侧到所述压缩机的吸入侧的流路分支至所述压缩机的所述排出侧起的流路之间。

(作用效果)

在将稀相区的温度升高到750至900℃之后，燃烧废气的量通过将待处理物料馈送到加压流化床焚烧炉而得以增加，并且燃烧空气通过利用燃烧废气驱动涡轮增压器而被供应到加压流化床焚烧炉。这防止了作为床料的硅砂因热震而引起的破裂，使得可以降低作为床料的硅砂的更换频率。进一步地，因为燃烧了待处理物料中含有的有机物质，所以可以降低常规加压流化床焚烧炉所需的诸如重油和城市燃气等的辅助燃料的消耗。并且，在涡轮增压器的入口处的燃烧废气的温度达到预定值之后，开始从起动用鼓风机经由涡轮增压器向加压流化床焚烧炉供应燃烧空气。因此，不需要使用喷水等来增加燃烧废气的量，并且可以以优选方式开始涡轮增压器的操作。

在本发明的第二方面中，根据本发明的第一方面，

利用所述起动用鼓风机和所述涡轮增压器，将比燃烧所述待处理物料所需的燃烧空气的量多的所述燃烧空气供应到所述加压流化床焚烧炉。

(作用效果)

利用起动用鼓风机和涡轮增压器，将比燃烧待处理物料所需的燃烧空气的量多的燃烧空气供应到加压流化床焚烧炉。因此，可以完全燃烧待处理物料，从而可以抑制诸如一氧化碳等的有害物质的出现。

在本发明的第三方面中，根据本发明的第一方面或第二方面，

在所述加压流化床焚烧炉中的焚烧炉压力恒定达到一定时间段之后，开始馈送所述待处理物料。

(作用效果)

在加压流化床焚烧炉中的焚烧炉压力恒定达到一定时间段之后，开始馈送待处理物料。因此，不需要使用喷水等来增加燃烧废气的量，并且可以以优选方式开始涡轮增压器的操作。

在本发明的第四方面中，根据本发明的第一方面至第三方面，

以恒定速率增加所述待处理物料的量并将所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉。

(作用效果)

以恒定速率增加待处理物料的量并将所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉。因此，可以抑制加压流化床焚烧炉的温度变化，并且涡轮增压器的操作可以稳定地转变为自驱动操作。

在本发明的第五方面中，根据本发明的第一方面至第三方面，

逐步增加所述待处理物料的量并将所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉。

(作用效果)

逐步增加待处理物料的量并将所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉。因此，可以容易地馈送待处理物料，并且可以抑制所馈送的待处理物料的量的变化。进一步地，可以抑制加压流化床焚烧炉的温度变化，并且涡轮增压器的操作可以稳定地转变为自驱动操作。

在本发明的第六方面中，根据本发明的第五方面，

馈送按质量计为所述加压流化床焚烧炉的额定载荷的20至30％的所述待处理物料，并且

在从所述涡轮增压器供应的所述燃烧空气按容量计等于或大于额定容量的50％之后，馈送按质量计为所述额定载荷的40至50％的所述待处理物料。

(作用效果)

馈送按质量计为加压流化床焚烧炉的额定载荷的20至30％的待处理物料。因此，可以在开始馈送待处理物料时防止作为床料的硅砂的温度的降低。

在从涡轮增压器供应的燃烧空气按容量计等于或大于额定容量的50％之后，馈送按质量计为额定载荷的40至50％的待处理物料。因此，可以进一步抑制加压流化床焚烧炉的温度变化，并且涡轮增压器的操作可以短时间内转变为自驱动操作。

在本发明的第七方面中，根据本发明的第一方面至第六方面，

所述加压流化床焚烧炉包括作为所述加热单元的起动用燃烧器和辅助燃料燃烧装置，用于加热填充在所述底部中的作为所述床料的所述硅砂，并且

在由所述起动用燃烧器将作为所述床料的所述硅砂加热到650至700℃之后，由所述辅助燃料燃烧装置将作为所述床料的所述硅砂加热到750至850℃。

(作用效果)

在由起动用燃烧器加热作为床料的硅砂的外表面之后，由辅助燃料燃烧系统加热硅砂的内部。因此，可以有效加热作为床料的硅砂，并且可以抑制辅助燃料的消耗。

在本发明的第八方面中，提供一种用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，该加压流化床焚烧炉系统包括：

加压流化床焚烧炉，该加压流化床焚烧炉用于燃烧具有含水有机物质的待处理物料，作为床料的硅砂填充在所述加压流化床焚烧炉的底部中；

涡轮增压器，该涡轮增压器具有涡轮机和压缩机，从所述加压流化床焚烧炉排出的燃烧废气使所述涡轮机旋转，所述压缩机随着所述涡轮机的旋转而旋转以向所述加压流化床焚烧炉供应压缩空气作为燃烧空气；

起动用鼓风机，该起动用鼓风机用于向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气；以及

加热单元，该加热单元用于在所述加压流化床焚烧炉中进行加热，

所述方法包括以下步骤：

通过驱动所述起动用鼓风机来向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气；

通过利用所述加热单元加热作为所述床料的所述硅砂来升高所述加压流化床焚烧炉的稀相区的温度；

为了抑制所述硅砂因热震而引起的破裂，降低所述硅砂的更换频率，

在将所述稀相区的温度升高到750至900℃之后，通过将所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉来增加所述燃烧废气的量；以及

通过利用所述燃烧废气驱动所述涡轮增压器来向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气，并且此后，停止所述起动用鼓风机的操作，

在供应到所述涡轮机的所述燃烧废气的温度达到预定值之后，阻塞旁通流路，使得将所述燃烧空气从所述起动用鼓风机经由空气流路供应到所述压缩机的入口，所述旁通流路设置在从所述起动用鼓风机的排出侧到所述压缩机的吸入侧的流路分支至所述压缩机的所述排出侧起的流路之间。

本发明的有益效果

根据上述发明，即使在涡轮增压器的自驱动操作之前也可以馈送待处理物料，并且这可以以低成本防止作为床料的硅砂破裂。

附图说明

图1是例示加压流化床焚烧炉系统的示例性图。

图2是图1的部分放大图。

图3是图1的部分放大图。

图4是图1的部分放大图。

图5是例示根据本发明的实施方式的起动方法的流程图。

图6是例示根据比较例的起动方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参照附图详细说明本发明的实施方式。为了容易理解，指示了方向以方便进行说明，但是应理解构造不限于此。

如图1所示，加压流化床焚烧炉系统1包括：污泥储料器10，该污泥储料器10用于存储诸如污泥等的待处理物料；加压流化床焚烧炉20，该加压流化床焚烧炉20用于燃烧从污泥储料器10馈送的待处理物料；空气预加热器40，该空气预加热器40用于利用从加压流化床焚烧炉20排出的燃烧废气来加热供应到加压流化床焚烧炉20的燃烧空气；集尘器50，该集尘器50用于去除燃烧废气中的粉尘；涡轮增压器60，该涡轮增压器60由燃烧废气驱动，以向加压流化床焚烧炉20供应燃烧空气；白烟防止用预加热器70，该白烟防止用预加热器70用于利用从涡轮增压器60排出的燃烧废气加热向洗涤塔80供应的白烟防止用空气；以及洗涤塔80，该洗涤塔80用于去除燃烧废气中的杂质。

(污泥储料器)

污泥储料器10中存储的待处理物料主要是含水量被脱水为按质量计70％至85％的下水污泥，并且待处理物料含有易燃有机物质。要注意的是，因为待处理物料不限于下水污泥(只要其是含水的有机物质即可)，所以待处理物料可以是生物燃料、城市固体废弃物以及类似物。

在污泥储料器10的下部设置有定量送料器11，以向加压流化床焚烧炉20供应预定量的待处理物料，并且在定量送料器11的下游侧设置有送料泵12，以将待处理物料压送到加压流化床焚烧炉20。送料泵12可以是处理腔泵、活塞泵以及类似泵。

(加压流化床焚烧炉)

加压流化床焚烧炉20是燃烧焚烧炉，具有预定颗粒尺寸的诸如硅砂(作为床料)等的固体颗粒作为流化介质被填充在焚烧炉的下部中，并且加压流化床焚烧炉被构造为在利用供应到焚烧炉中的燃烧空气来维持流化床(下文中称作砂床)的流化状态的同时使从外部馈送的待处理物料和必要时供应的辅助燃料燃烧。加压流化床焚烧炉20包括作为加热单元的辅助燃料装置21和/或起动用燃烧器22。

如图1和图2所示，辅助燃料燃烧装置21在焚烧炉的一个侧壁处设置在焚烧炉的下部中，以加热颗粒尺寸大约是400至600μm且填充在加压流化床焚烧炉20中的硅砂(作为床料)。在辅助燃料燃烧装置21的上侧附近，设置有起动用燃烧器22，以在起动操作期间加热作为床料的硅砂。用于待处理物料的入口13B还设置在起动用燃烧器22的上侧。在加压流化床焚烧炉20的上部中，设置有喷雾器23，以在必要时通过将冷却水喷射到焚烧炉中来冷却燃烧废气。

辅助燃料燃烧装置21设置在燃烧空气分散管道24的上侧处，以加热加压流化床焚烧炉20中填充的作为床料的硅砂。以与燃烧空气分散管道24相同的方式，辅助燃料燃烧装置21包括平行设置的多个辅助燃料燃烧装置。从设置在焚烧炉外部的辅助燃料供应装置29向辅助燃料燃烧装置21供应诸如城市燃气和重油等的辅助燃料。作为辅助燃料燃烧装置21，可以应用气雾器、油雾器或类似物。

起动用燃烧器22设置在加压流化床焚烧炉20处，以便朝向其中心轴线向下倾斜，用于在起动操作期间加热作为床料的硅砂的外表面。以与辅助燃料燃烧装置21相同的方式，从设置在焚烧炉外部的辅助燃料供应装置29向起动用燃烧器22供应辅助燃料。从起动用鼓风机65经由管道96吹送的空气被用作用于起动用燃烧器22的燃烧空气。

燃烧空气分散管道24在加压流化床焚烧炉20的另一侧壁处设置在焚烧炉的下部中，以向加压流化床焚烧炉20中供应燃烧空气。排出口90A形成在加压流化床焚烧炉20的头部的具有更小直径的侧壁上，以将由于辅助燃料、待处理物料等的燃烧而产生的燃烧气体以及由于砂过滤水、待处理物料中含有的水等被加热而产生的水蒸气排出到焚烧炉之外。在本发明中，燃烧气体或通过混合燃烧气体和水蒸气形成的气体称作燃烧废气。

燃烧空气分散管道24设置在辅助燃料燃烧装置21的下部中，以便向从辅助燃料燃烧装置21供应的辅助燃料均匀供应燃烧空气。

多个温度传感器(未示出)沿着高度方向以预定间隔设置在加压流化床焚烧炉20的侧壁上，以测量焚烧炉中的温度。这些温度传感器的位置在砂床和稀相区中，砂床和稀相区这两者都具有两至三个温度传感器，即，总共四至六个温度传感器。作为温度传感器，可以使用热电偶以及类似传感器。在本文中，稀相区指的是加压流化床燃烧焚烧炉11中位于砂床上方的上部。各个温度传感器在控制装置(未示出)中输出指示其设置位置处的炉内温度的电信号。

(空气预加热器)

空气预加热器40设置在加压流化床焚烧炉20的后段，并且通过间接地在从加压流化床焚烧炉20排出的燃烧空气与燃烧废气之间进行热交换，将燃烧空气加热到预定温度。

如图1和图3所示，用于从加压流化床焚烧炉20流出的燃烧废气的入口90B在空气预加热器40的一个侧壁处形成在空气预加热器的上部中，并且用于从空气预加热器40排出燃烧空气的出口91A形成在入口90B的下侧附近。燃烧废气的入口90B经由管道90连接到加压流化床焚烧炉20的排出口90A。用于燃烧空气的出口91A经由管道91连接到加压流化床焚烧炉20中的燃烧空气分散管道24的基部。

出口92A在空气预加热器40的另一侧形成在该空气预加热器的下部中，以从空气预加热器40排出燃烧废气。在出口92A的上侧附近，入口95B形成为向预加热器中供应燃烧空气。空气预加热器优选地是壳管式热交换器。

(集尘器)

集尘器50设置在空气预加热器40的后段，并且去除从空气预加热器40吹送的燃烧废气中含有的尘土和细粒化的硅砂等的杂质。

集尘器50中设置的过滤器可以是例如陶瓷过滤器和袋式过滤器。入口92B在集尘器50的一个侧壁处形成在该集尘器的下部中，以向其中供应燃烧废气，并且出口93A形成在该集尘器的上部中，以将去除了杂质等的清洁燃烧废气排出到集尘器之外。用于燃烧废气的入口92B经由管道92连接到用于空气预加热器40的燃烧废气的出口92A。

在集尘器50中，过滤器(未示出)沿着集尘器的上下方向设置在布置于下部的入口92B与布置于上部的出口93A之间的中途位置处。通过过滤器去除的燃烧废气中的杂质等暂时保存在集尘器50中的底部中，以便周期性地排出到外部。

(涡轮增压器)

涡轮增压器60设置在集尘器50的后段，并且包括：涡轮机61，从集尘器50吹送的燃烧废气使该涡轮机61旋转；轴63，该轴63用于传递涡轮机61的旋转；以及压缩机62，该压缩机62用于在由轴63将旋转传递给压缩机62时产生压缩空气。所产生的压缩空气作为燃烧空气被供应到加压流化床焚烧炉20。

入口93B在涡轮增压器60的涡轮机61侧的侧壁处形成在涡轮增压器60的下部(与轴63正交的部位)中，以向涡轮增压器中供应由集尘器50去除了杂质的清洁燃烧废气。出口97A在涡轮增压器的涡轮机61侧的侧壁处的形成在涡轮增压器的下游侧中(与轴63平行的部位)，以将燃烧废气排出到涡轮增压器之外。用于燃烧废气的入口93B经由管道93连接到集尘器50的出口93A。温度测量单元93D设置在管道93中，以测量燃烧废气的温度。

入口67B在涡轮增压器60的压缩机62侧的侧壁处形成在涡轮增压器60的上游侧中(与轴63平行的部位)，以将空气吸入到涡轮机中。排出口94A在涡轮增压器的涡轮机61侧的侧壁处形成在涡轮增压器的上侧中(与轴63正交的部位)，以将通过将吸入空气压缩到0.05至0.3MPa而形成的压缩空气排出到涡轮增压器之外。用于外部空气的入口67B经由管道16、67吸入空气。另外，入口67B还经由管道66、67连接到起动用鼓风机65，该起动用鼓风机65在起动操作期间向加压流化床焚烧炉20供应燃烧空气。在管道67中，设置有压力检测单元67C，以测量管道中的压力。另一方面，用于压缩空气的排出口94A经由管道94、95连接到空气预加热器40的入口95B，并且经由管道94、96连接到加压流化床焚烧炉20的起动用燃烧器22的后部。

(起动用鼓风机)

起动用鼓风机65在加压流化床焚烧炉系统1的起动操作期间，向加压流化床焚烧炉20供应流化空气，并且向起动用燃烧器22供应燃烧空气。起动用鼓风机65还具有向压缩机62强制供应外部空气的功能，以便应对压缩机62吸入外部空气减少的情况，这种情况可能是因为在例如停止从污泥储料器10馈送待处理物料时加压流化床焚烧炉20中产生的水蒸气减少并且因此涡轮增压器60的涡轮机61的旋转速度降低而造成的。

起动用鼓风机65经由管道66、68连接到压缩机62的出口侧管道94。起动用鼓风机65还经由管道94、96连接到设置在加压流化床焚烧炉20处的起动用燃烧器22的后部，经由管道94、95连接到空气预加热器40的用于燃烧空气的入口95B，并且经由管道66、67连接到涡轮增压器60的压缩机62的入口67B。

在作为旁通流路的管道68的中途部设置有挡板68C，以允许管道68中当从起动用鼓风机65看时远离与管道67连接的连接点的部位处的连通。挡板68C允许从加压流化床焚烧炉20的起动操作(即，起动用燃烧器22的点火)开始至加压流化床焚烧炉20的加热完成时穿过管道68的连通，并且在加压流化床焚烧炉20的加热完成之后切断穿过管道68的连通。更具体地，从加压流化床焚烧炉20的起动操作开始至加压流化床焚烧炉20的加热完成时，由起动用鼓风机65产生的空气被作为用于起动用燃烧器的燃烧空气经由管道96供应到设置在加压流化床焚烧炉20处的起动用燃烧器22。进一步地，燃烧空气经由管道95和空气预加热器40供应到燃烧空气分散管道24。又进一步地，燃烧空气经由管道67(该管道67是非闭合空气流路)供应到涡轮增压器60的压缩机62侧。最后，在完成加压流化床焚烧炉20的加热之后，关闭挡板68C，使得仅穿过压缩机62的空气作为燃烧空气经由空气预加热器40供应到加压流化床焚烧炉20的燃烧空气分散管道24。

(白烟防止用预加热器)

白烟防止用预加热器70间接地在从涡轮增压器60排出的燃烧废气与从白烟防止用风扇供应的白烟防止用空气之间进行交换热，以便防止燃烧废气产生从烟囱87排出到外部的白烟。凭借热交换，燃烧废气被冷却，而白烟防止用空气被加热。被白烟防止用预加热器70热交换且冷却的燃烧废气被吹送到设置在白烟防止用预加热器的后段的洗涤塔80。白烟防止用预加热器70可以是壳管式热交换器、板式热交换器或类似热交换器。

(洗涤塔)

洗涤塔80防止例如燃烧废气中含有的杂质被排出。烟囱87设置在洗涤塔80的顶部。

如图1和图4所示，入口98B在洗涤塔80的一个侧壁处形成在该洗涤塔的下部中，以将从白烟防止用预加热器70排出的燃烧废气供应到洗涤塔中，并且入口99B在烟囱87的一侧处形成在该烟囱的下部中，以将经由与燃烧废气进行热交换而加热并且从白烟防止用预加热器70排出的白烟防止用空气供应到烟囱87中。用于燃烧废气的入口98B经由管道98连接到在白烟防止用预加热器70的下部中形成的用于燃烧废气的出口98A。用于白烟防止用空气的入口99B经由管道99连接到在白烟防止用预加热器70的上部中形成的用于白烟防止用空气的出口99A。

白烟防止用预加热器70的白烟防止用空气利用白烟防止用空气鼓风机101经由管道103供应到白烟防止用预加热器70，并且间接地与燃烧废气进行热交换，以便被加热并经过出口99A排出。在烟囱87中，加热并干燥后的白烟防止用空气在入口99B与出口处的湿润且往往在空气中凝结并雾化的燃烧废气混合，使得燃烧废气的相对湿度被减小，由此防止白烟。

喷管84在洗涤塔80的另一侧壁处设置在该洗涤塔的上部中，以喷射从外部供应的水。喷管85设置在洗涤塔的中间部和下部，以经由循环泵83在洗涤塔内喷射洗涤塔80的底部中保存的苛性钠溶液。洗涤塔80中所保存的苛性钠溶液经由未示出的苛性钠泵从苛性钠槽供应，同时苛性钠溶液的量始终被保持为合适的量。

燃烧废气被供应到洗涤塔80，在洗涤塔中，杂质以及类似物被从燃烧废气去除，并且白烟防止用空气和燃烧废气混合，以便从烟囱87排出到外部。

随后，将说明用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法。

(用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法)

将参照图5描述根据本实施方式的用于起动加压流化床焚烧炉系统1的方法。利用用于起动的该方法，可以防止作为床料的硅砂在被喷雾器23喷射的水快速冷却时破裂。

起动吸入外部空气的起动用鼓风机65，并且将燃烧空气从起动用鼓风机65供应到起动用燃烧器22。将从起动用鼓风机65排出的燃烧空气经由管道66、68、96供应到起动用燃烧器22的后部。管道66中设置的挡板66C连接到控制装置，并且在起动用鼓风机65工作时打开该挡板，以便允许穿过管道66进行连通。设置挡板68C，以允许在管道68中在从起动用鼓风机65看时远离与管道67连接的连接点的部位进行连通。挡板68C连接到控制装置，以允许穿过管道68进行连通。在这种情况下，从起动用鼓风机65排出的燃烧空气可以经由涡轮增压器60的压缩机62和管道94部分地供应到起动用燃烧器22，但在一些情况下，从起动用鼓风机65排出的燃烧空气的一半以上的燃烧空气被供应到起动用燃烧器22而不穿过压缩机62就足够了。

起动设置在焚烧炉之外的辅助燃料供应装置29，并且从辅助燃料供应装置29向起动用燃烧器22供应诸如重油和城市燃气等的辅助燃料。从辅助燃料供应装置29排出的辅助燃料经由管道30、31供应到起动用燃烧器22的后部。设置在管道31中的流量控制阀31C连接到控制装置(未示出)，以控制辅助燃料的量(供应量)。

供应到起动用燃烧器22的辅助燃料和燃烧空气利用起动用燃烧器22进行混合并燃烧，使得热空气从起动用燃烧器22的前端喷射。从起动用燃烧器22喷射的热空气朝向填充在加压流化床焚烧炉20的底部中的硅砂(作为床料)的外表面喷射，借此，砂床的温度升高到大约650至700℃。

随后，从起动用鼓风机65向燃烧空气分散管道24供应燃烧空气。从起动用鼓风机65排出的燃烧空气经由管道66、68、96、95以及空气预加热器40和管道91供应到燃烧空气分散管道24的后部。设置在管道95中的流量控制阀95C连接到控制装置，以允许穿过管道95进行连通，使得适量的燃烧气体可以流到那里。在这种情况下，从起动用鼓风机65排出的燃烧空气可以经由涡轮增压器60的压缩机62和管道94部分地供应到燃烧空气分散管道24，但是在一些情况下，从起动用鼓风机65排出的燃烧空气的一半以上的燃烧空气被供应到燃烧空气分散管道24而不穿过压缩机62就足够了。

从辅助燃料供应装置29向辅助燃料燃烧装置21供应辅助燃料。从辅助燃料供应装置29排出的辅助燃料经由管道30、32供应到辅助燃料燃烧装置21的后部。设置在管道31中的流量控制阀32C连接到控制装置(未示出)，以控制辅助燃料的量(供应量)。

供应到燃烧空气分散管道24的燃烧空气从燃烧空气分散管道24的前端的孔排出到作为床料的硅砂的填充床，供应到辅助燃料燃烧装置21的辅助燃料从辅助燃料燃烧装置21的前端的孔排出到作为床料的硅砂的填充床，并且燃烧空气和辅助燃料在作为床料的硅砂的空隙中混合并燃烧，使得产生热空气，从而将作为床料的硅砂的温度升高到750至850℃。加压流化床焚烧炉20的稀相区的温度(加压流化床焚烧炉20的上部的温度)随着床料的温度的升高而升高到大约850℃。从加压流化床焚烧炉20排出的燃烧废气经由管道90供应到空气预加热器40，并且之后，穿过集尘器50。从集尘器50排出的燃烧废气经由管道93C供应到洗涤塔80，并且之后穿过烟囱87排出到外部。在这种情况下，燃烧废气可以部分地供应到涡轮增压器60的涡轮机61。

随后，在作为床料的硅砂的空隙中由从燃烧空气分散管道24供应的燃烧空气和从辅助燃料燃烧装置21供应的辅助燃料引起的燃烧稳定之后，停止起动用燃烧器22中的燃烧。更具体地，管道96的挡板96C与控制装置断开，并且闭合管道96，以停止燃烧空气的供应，并且闭合管道31的流量控制阀31C，以停止辅助燃料的供应。

在加压流化床焚烧炉20中的稀相区的温度升高到大约750至900℃之后，当燃烧空气的量和焚烧炉中的压力恒定了大约一秒至十秒时，起动定量送料器11和送料泵12，并且将待处理物料从加压流化床焚烧炉20的入口13B馈送到加压流化床焚烧炉20中。使馈送到加压流化床焚烧炉20中的待处理物料中含有的有机物质燃烧，并产生燃烧气体，并且待处理物料中含有的水与加压流化床焚烧炉20的上部或硅砂(作为床料)接触，使得水沸腾，以便产生水蒸气。

如上所述，因为待处理物料是在供应到加压流化床焚烧炉20的燃烧空气的量和内部压力变为恒定之后才开始馈送的，所以可以抑制焚烧炉状况的突变。

待处理物料的馈送量优选地是加压流化床焚烧炉20的额定载荷的20％至30％。当馈送量小于额定载荷的20％时，所产生的燃烧废气的量小，并且需要经历长的时间才能使涡轮增压器60的操作转变为自驱动操作。当馈送量大于额定载荷的30％时，硅砂会由于待处理物料中含有的水而破裂，并且无法有效防止粒径减小。额定载荷指的是在涡轮增压器60自驱动时从入口13B向加压流化床焚烧炉20馈送的待处理物料的质量。

当由温度测量单元93D(该温度测量单元在涡轮增压器60的用于燃烧废气的入口93B的附近设置在管道93中)检测的燃烧废气温度达到500至650℃时，沿闭合方向驱动管道93C中设置的挡板，并且将燃烧废气供应到涡轮增压器60的涡轮机61，并且使涡轮机61旋转。另一方面，涡轮增压器60的压缩机62随着涡轮机61的旋转而开始旋转。

随后，随着涡轮机61的旋转，从起动用鼓风机65向压缩机62供应燃烧空气。从起动用鼓风机65排出的燃烧空气经由管道66、67供应到压缩机62。另外，外部空气可以作为燃烧空气经由管道16、66、67供应到压缩机62。所供应的燃烧空气的压力被压缩机62增大到0.05至0.3Mpa，并且此后，所供应的燃烧空气经由管道94、96、95以及空气预加热器40和管道91供应到燃烧空气分散管道24的后部。闭合设置在充当旁通流路的管道68中的挡板68C。当以该方式闭合充当旁路流路的管道68时，从起动用鼓风机65排出的所有燃烧空气都经由充当空气流路的管道67供应到压缩机62。

随后，在从涡轮增压器60的压缩机62排出的燃烧空气变为等于或大于额定容量的50％之后，将小于额定载荷的量的待处理物料从加压流化床焚烧炉20的入口13B馈送到加压流化床焚烧炉20中。待处理物料的馈送量优选地是额定载荷的40至50％。当馈送到加压流化床焚烧炉20的待处理物料的量被设置为额定载荷的40至50％时，这增加了由待处理物料产生的燃烧废气和水蒸气，并且可以在较短时间内增大从涡轮增压器60排出的燃烧空气的量。额定容量指的是在加压流化床焚烧炉20中燃烧额定载荷的待处理物料所需的燃烧空气的量。

当待处理物料的供应量小于额定载荷的40％时，所产生的燃烧废气的量小，并且需要经历较长的时间才能使从涡轮增压器60排出的燃烧空气的量增大到预定量。另一方面，当供应量大于额定载荷的50％时，加压流化床焚烧炉20中床料的温度因为待处理物料中含有的水而难以维持在恒定水平。

当供应待处理物料并且增加燃烧废气时，涡轮增压器60的旋转速度增加了，从而压缩机62能够吸收的空气的量也增大了。由此，在经由管道16、66、67供应到涡轮增压器60的压缩机62的燃烧空气的量增加的同时，可以减小从起动用鼓风机65供应的燃烧空气的量。为了控制燃烧空气的量，可以减小鼓风机的旋转速度，或可以调节挡板66C的开度。之后，当由管道67中设置的压力检测单元67C测量的压力变为小于大气压时，停止起动用鼓风机65的操作。结果，加压流化床焚烧炉系统1可以利用用于驱动涡轮机61的燃烧废气并利用从压缩机62排出的压缩空气来自驱动，以便供应燃烧待处理物料所需的总的燃烧空气。

在从涡轮增压器60的压缩机62排出的燃烧空气变为等于或大于额定容量的85％之后，将额定载荷的量的待处理物料馈送到加压流化床焚烧炉20中。在燃烧空气变为等于或大于额定容量的85％之后，待处理物料的馈送量被设置为额定载荷，使得这可以抑制温度变化以及加压流化床焚烧炉20中的压力变化，从而使加压流化床焚烧炉20中的燃烧状态稳定并使所排出的燃烧废气的量稳定。

在另一个可能的实施方式中，可以如下停止起动用鼓风机65的操作。即使由管道67中设置的压力检测单元67C测量的压力变为小于大气压，也不立即停止起动用鼓风机65的操作。反而，在从涡轮增压器60的压缩机62排出的燃烧空气变为等于或大于额定容量的85％并且然后额定载荷的待处理物料被馈送到加压流化床焚烧炉20中之后，停止起动用鼓风机65的操作。

(用于起动加压流化床焚烧炉系统的另一个方法)

下面，将参照图6描述作为比较例的用于起动加压流化床焚烧炉系统1的另一个方法。直到在加压流化床焚烧炉20的稀相区的温度升高到大约850℃时停止起动用燃烧器22中的燃烧为止，本起动方法采用与上述起动方法相同的方式，因此省略其说明。

在稀相区的温度升高到大约850℃之后，起动砂过滤水泵(未示出)，使得水从砂过滤水泵供应到喷水器23。供应到喷水器23的水从喷水器23喷射到作为床料的硅砂，并且水与加压流化床焚烧炉20的稀相区或作为床料的硅砂接触，使得水沸腾，以便产生水蒸气。

燃烧废气(该燃烧废气以混合方式含有由沸腾水产生的水蒸气和因加压流化床焚烧炉20中的辅助燃料和燃烧空气的燃烧而产生的燃烧废气)经由管道90、空气预加热器40、管道92、集尘器50和管道93供应到涡轮增压器60的涡轮机61，借此使涡轮机61旋转。另一方面，涡轮增压器60的压缩机62随着涡轮机61的旋转而旋转。

随后，随着涡轮机61的旋转的开始，从起动用鼓风机65向压缩机62供应燃烧空气。从起动用鼓风机65排出的燃烧空气经由管道66、67供应到压缩机62，并且在燃烧空气的压力被压缩机62增大到0.05至0.3MPa之后，燃烧空气经由管道94、96、95以及空气预加热器40和管道91供应到燃烧空气分散管道24的后部。闭合管道68中设置的挡板68C。

然后，随着燃烧废气的增加，由压缩机62从外部吸入的空气的量增加到燃烧压缩机62中的待处理物料所需的水平。因此，停止起动用鼓风机65的操作。

进一步地，通过起动用于污泥储料器10的定量送料器11和送料泵12，将待处理物料从加压流化床焚烧炉20的入口13B馈送到加压流化床焚烧炉20。之后，停止向喷水器23供应砂过滤水。

在另一个起动方法中，发现了作为床料的硅砂的破裂。然而，在根据本发明的上述起动方法中，没有发现这种破裂。

附图标记列表

1 加压流化床焚烧炉系统

10 污泥储料器

11 定量送料器

12 送料泵

20 加压流化床焚烧炉

21 辅助燃料燃烧装置

22 起动用燃烧器

24 燃烧空气分散管道

29 辅助燃料供应装置

40 空气预加热器

50 集尘器

60 涡轮增压器

61 涡轮机

62 压缩机

65 起动用鼓风机

70 白烟防止用预加热器

80 洗涤塔

Claims (7)

1.一种用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，该加压流化床焚烧炉系统包括：

加压流化床焚烧炉，该加压流化床焚烧炉用于燃烧具有含水有机物质的待处理物料，作为床料的硅砂填充在所述加压流化床焚烧炉的底部中；

涡轮增压器，该涡轮增压器具有涡轮机和压缩机，从所述加压流化床焚烧炉排出的燃烧废气使所述涡轮机旋转，所述压缩机随着所述涡轮机的旋转而旋转以向所述加压流化床焚烧炉供应压缩空气作为燃烧空气；

起动用鼓风机，该起动用鼓风机用于向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气；以及

加热单元，该加热单元用于在所述加压流化床焚烧炉中进行加热，

所述方法包括以下步骤：

通过驱动所述起动用鼓风机来向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气；

通过利用所述加热单元加热作为所述床料的所述硅砂来升高所述加压流化床焚烧炉的稀相区的温度；

为了抑制所述硅砂因热震而引起的破裂，降低所述硅砂的更换频率，在将所述稀相区的温度升高到750至900℃之后，通过将被脱水处理至含水率为按质量计70％至85％的所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉来增加所述燃烧废气的量；并且在所述涡轮增压器的涡轮机的入口的燃烧废气温度达到500至650℃之后，沿闭合方向驱动设于连接所述涡轮机的入口与涡轮机的下游侧的流路中的挡板，通过利用所述燃烧废气驱动所述涡轮增压器来向所述加压流化床焚烧炉供应所述燃烧空气，并且此后阻塞下述的旁通流路，使得将所述燃烧空气从所述起动用鼓风机经由空气流路供应到所述压缩机的入口，并使所述起动用鼓风机停止，其中，所述旁通流路设置在从所述起动用鼓风机的排出侧到所述压缩机的吸入侧的流路分支至所述压缩机的所述排出侧起的流路之间。

2.根据权利要求1所述的用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，其中，利用所述起动用鼓风机和所述涡轮增压器，将比燃烧所述待处理物料所需的燃烧空气的量多的所述燃烧空气供应到所述加压流化床焚烧炉。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，其中，在所述加压流化床焚烧炉中的焚烧炉压力恒定达到一定时间段之后，开始馈送所述待处理物料。

4.根据权利要求1所述的用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，其中，以恒定速率增加所述待处理物料的量并将所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉。

5.根据权利要求1所述的用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，其中，逐步增加所述待处理物料的量并将所述待处理物料馈送到所述加压流化床焚烧炉。

6.根据权利要求5所述的用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，其中，

馈送按质量计为所述加压流化床焚烧炉的额定载荷的20至30％的所述待处理物料，并且

在从所述涡轮增压器供应的所述燃烧空气按容量计等于或大于额定容量的50％之后，馈送按质量计为所述额定载荷的40至50％的所述待处理物料。

7.根据权利要求1所述的用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法，其中，

所述加压流化床焚烧炉包括作为所述加热单元的起动用燃烧器和辅助燃料燃烧装置，用于加热填充在所述底部的作为所述床料的所述硅砂，并且

在由所述起动用燃烧器将作为所述床料的所述硅砂加热到650至700℃之后，由所述辅助燃料燃烧装置将作为所述床料的所述硅砂加热到750至850℃。