CN104566401B - 含湿污泥增氧燃烧方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含湿污泥增氧燃烧方法，具体为：向燃烧器内通入直流的一次风以及从旋流的二次风，喷油点火燃烧；待燃烧稳定后通入富氧空气形成富氧气氛继续燃烧；将含湿污泥雾化后通入燃烧器，通入污泥的同时逐渐增加富氧空气流量，完成污泥燃烧。本发明提供了实现所述方法的装置，包括污泥燃烧器、污泥雾化器和点火油枪，污泥燃烧器的端部中心处设有污泥喷嘴，以污泥喷嘴为中心由内向外依次设有富氧空气喷嘴、一次风喷嘴、二次风喷嘴；污泥雾化器安装于污泥喷嘴的出口处；点火油枪安装于污泥燃烧器内壁。本发明通过富氧气氛下的含湿污泥直接燃烧，着火稳定，燃烧高效，克服了现有常规污泥焚烧方法中污泥干燥过程中能耗大、工艺复杂的缺点，具有良好的节能环保效应。

Description

含湿污泥增氧燃烧方法及装置

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种含湿污泥的增氧燃烧方法及装置。

背景技术

随着污水处理技术的深化和发展，污泥排放量明显增加，浓缩在其中的有毒有害物质数量和种类也逐渐增多，给生态环境带来巨大压力，如何科学妥善地处置污泥作为一个亟待解决的环境问题。目前来说，现有的污泥处理方法主要包括填埋、焚烧和农用等。由于填埋侵占大量土地、处理费用日益提高、以及随着环保标准的提高和回收利用政策的实施，填埋法将不是可持续发展的途径。污泥作为农田肥是一种较好的出路，但污泥本身含有的污染性成分使得填埋或农用对环境污染较大，同时处理周期较长，这将会使该应用受到一定的限制。污泥中含大量的有机质，虽不同来源污泥有机质含量不同，但各类污泥干基热值均在6000kJ/kg以上，具有一定的热值作用，并且污泥焚烧处理具有其它处理方法所不具备的一些优点：污泥焚烧减容量大、有机物热分解彻底等，尤其适合与发电厂等锅炉机组联合使用，该方法能有效实现污泥处理与能源回收的双重“节能减排”，达到减量化、无害化、资源化目的。

现有的焚烧处理，大都采用污泥脱水处理，再经干燥处理后形成固体污泥，与煤粉等混合送入锅炉焚烧。但脱水过程相对繁琐、工艺复杂，脱水干燥过程中能耗较大。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供了一种含湿污泥的增氧燃烧方法及装置，其目的在于，通过富氧气氛下的含湿污泥直接燃烧，着火稳定，燃烧高效，克服了现有常规污泥焚烧方法中污泥干燥过程中能耗大、工艺复杂的缺点，具有良好的节能环保效应。

一种含湿污泥增氧燃烧方法，包括以下步骤：向燃烧器内通入直流的一次风以及从一次风外围通入旋流的二次风，喷油点火燃烧；待燃烧稳定后通入富氧空气形成富氧气氛继续燃烧；将含湿污泥雾化后通入燃烧器，通入污泥的同时逐渐增加富氧空气流量，完成污泥燃烧。

一种实现所述含湿污泥增氧燃烧方法的装置，包括污泥燃烧器、污泥雾化器和点火油枪，污泥燃烧器的端部中心处设有污泥喷嘴，以污泥喷嘴为中心由内向外依次设有富氧空气喷嘴、一次风喷嘴、二次风喷嘴；污泥雾化器安装于污泥喷嘴朝向燃烧器腔内的出口处；点火油枪安装于污泥燃烧器内壁，用于喷油至富氧气氛内完成点火。

本发明的技术效果体现在：

(1)不仅能有效处理城市污泥，而且能回收污泥中的热量，具有良好的节能环保效应。

(2)含湿污泥直接燃烧方法，虽然含湿污泥挥发分含量较高，但由于其含水率较高，其着火比较困难，本发明通过含湿污泥增氧雾化燃烧器燃烧，在燃烧器区域形成富氧气氛，降低了着火温度，提高了着火及燃烧稳定性。

(3)含水率在50％～90％含湿污泥都具有良好的适应性，不需经过复杂的脱水过程，克服了现有常规污泥焚烧方法中污泥干燥中能耗大、工艺复杂等缺点。

(4)简化污泥处理与处置流程，节约污水处理系统基建投资，降低运行成本。

附图说明

图1是本发明燃烧方法流程示意图。

图2是本发明含湿污泥增氧燃烧装置结构截面示意图。

图3是本发明含湿污泥增氧燃烧装置结构左视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本发明燃烧方法流程示意图，该方法具体为：首先，向燃烧器内通入直流的一次风以及从一次风外围通入旋流的二次风，喷油点火燃烧；然后，待燃烧稳定后通入富氧空气继续燃烧；最后，将经过雾化的含湿污泥通入燃烧器，通入污泥的同时逐渐增加富氧空气流量，完成污泥燃烧。

污泥燃烧时，还可适度调节富氧空气、一次风、旋流二次风，进一步稳定含湿污泥的燃烧。当污泥含水率增加时，按照污泥含水率越高则富氧空气含氧浓度越高、流量越大的原则调节富氧空气，维持其燃烧稳定性。

按照本发明的优选实施方式，所述富氧空气的含氧量在21％～80％之间，,有助于形成富氧氛围，帮助稳定燃烧。

按照本发明的优选实施方式，所述含湿污泥雾化后的通入速率为30～80m/s，有利于增强雾化效果，同时促进污泥与富氧空气、一次风及二次风混合。

如图2和3所示，实现上述方法的装置包括污泥燃烧器5、污泥雾化器6和点火油枪7。污泥燃烧器的端部中心处设有污泥喷嘴1，污泥喷嘴1的两侧从内向外分依次对称设有富氧空气喷嘴2、一次风喷嘴3、二次风喷嘴4。雾化器6安装于污泥喷嘴1朝向污泥燃烧器5腔内的开口处。点火油枪7安装于污泥燃烧器内壁，用于喷油至富氧气氛内完成点火。具体实施时，点火油枪7的数量可为多个，均匀分布于污泥燃烧器内壁，朝向污泥燃烧器中心轴线喷油。

按照本发明的优选实施方式，还可在富氧空气喷嘴出口位置增设火焰稳定器8，起到强化气流扰动、作用，达到强化燃料与富氧空气混合、增强燃烧稳定性的效果。

按照本发明的优选实施方式，污泥燃烧器优选圆柱形，这是因为考虑到外二次风为旋流风，能起到良好的烟气卷吸回流的效果。

点火初期，通入一次风及旋流的二次风，并从点火油枪喷入燃油点火。待燃烧稳定后，通入小流量的富氧空气。待温度进一步提升后，将经过前期的分离搅拌及过滤后含湿污泥浆液通过中心喷嘴雾化后送入燃烧室，在此过程中逐渐增加富氧空气流量。待燃烧稳定后关停油枪，污泥稳定燃烧。

由于在一次风与污泥浆液之间送入富氧空气，最外侧布置旋流的二次风，同时在出口喷嘴设置火焰稳定器，这样，雾化后的含湿污泥送入炉内之后，富氧空气较早与含湿污泥混合，而且混合均匀性较好，改善了其着火及燃烧条件，降低了含湿污泥的着火温度，缩短了脱火距离，增强燃烧的稳定性；同时，旋流的二次风4卷席周围高温烟气，促进了传热，提高了燃料温度，进一步增强了着火及燃烧稳定性；直流的一次风即时送入补充燃烧所需要的氧气，进一步提高了含湿污泥的燃尽率。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种含湿污泥增氧燃烧方法，其特征在于，包括以下步骤：

向燃烧器内通入直流的一次风以及从一次风外围通入旋流的二次风，喷油点火燃烧；

待燃烧稳定后通入富氧空气形成富氧气氛继续燃烧；

将含湿污泥雾化后通入燃烧器，通入污泥的同时逐渐增加富氧空气流量，完成污泥燃烧；所述富氧空气的含氧量在21％～80％之间。

2.根据权利要求1所述的含湿污泥增氧燃烧方法，其特征在于,所述含湿污泥雾化后的通入速率为30～80m/s。

3.一种实现权利要求1所述的含湿污泥增氧燃烧方法的装置，其特征在于，包括污泥燃烧器、污泥雾化器和点火油枪，污泥燃烧器的端部中心处设有污泥喷嘴，以污泥喷嘴为中心由内向外依次设有富氧空气喷嘴、一次风喷嘴、二次风喷嘴；污泥雾化器安装于污泥喷嘴朝向燃烧器腔内的出口处；点火油枪安装于污泥燃烧器内壁，用于喷油至富氧气氛内完成点火。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括火焰稳定器,安装于富氧空气喷嘴朝向燃烧器腔内的出口处。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述污泥燃烧器为圆柱型。