CN105593599B - 糊状产物、特别是污水净化站污泥的焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种糊状产物、或污泥焚烧炉，带有通过注入气态流体流化的粒状物料的床，所述焚烧炉包括至少两个注入所述产物到床中的喷嘴(6，7)，所述喷嘴分别由设置有阀门(8，9)且被联接到相同泵的输送端的管道供料，还包括燃气排放管道(5)，所述焚烧炉(1)包括位于粒状物料床(3)上方的至少两个温度传感器(11，12)，每个温度传感器(11，12)位于与至少一个注入喷嘴(6，7)相关联的区域中，和对传感器(11，12)之间温度差敏感的装置(A)，适于在温度差超过预设值时检测至少一个喷嘴是否被堵塞。

Description

糊状产物、特别是污水净化站污泥的焚烧炉

技术领域

本发明涉及糊状产物、特别是污水净化站污泥的焚烧炉，带有通过注入气态流体流化的粒状物料床，所述焚烧炉属于这样的一类，它包括将糊状产物注入在床上的至少两个注入喷嘴，分别由设置有阀门且被联接到相同泵的输送端的管道供料，还包括燃气排放管道。

背景技术

在带流化床焚烧炉中燃烧糊状产物时，通过直接在颗粒材料床上压送的泵得到较有效的注入。事实上，糊状产物被均匀分布在颗粒材料床上，且燃烧较有效和较完全。通过床内部的限定数量的喷嘴实施产物的注入。然而，该类型的注入可能产生多种问题：一方面注入喷嘴可能堵塞而人们不会快速观察到这种堵塞，另一方面，这种堵塞可能造成污泥在开孔处被碳化并永久堵塞注入喷嘴。

在所注入的糊状产物粘度较大时，尤其在污水净化站中的污泥的情况下，更突显这些问题。

为改善这些问题，已提出多种解决方法。

第一种解决方法包括由相同泵以闭环形式向各个焚烧炉喷嘴供料：借助一组阀门、通过其中唯一喷嘴，该泵将产物交替地推送到焚烧炉中。尤其是污泥的糊状产物被通过喷嘴强制输出，这会引起喷嘴出渣。

该解决方法具有多个缺点。其需要实施频繁操作且相对快速地使用的自动闸阀。而且，为了将全部产物持久地通过唯一喷嘴，这会造成泵容量过大，该解决方法产生较大的负载损耗。

另一种实施方式包括使用带注入喷嘴的泵。在该情况下，通过将流量计安置在各个泵上来有效控制注入。但是该解决方法成本较高，这是由于加压泵较昂贵。

发明内容

本发明的目的尤其在于提供一种焚烧炉，使得能够控制糊状产物的注入、和在需要时疏通喷嘴，且成本适中。

根据本发明，前面所定义类型的糊状产物、更具体地污水净化站污泥的焚烧炉，带有通过注入气态流体流化粒状物料的床，特征在于焚烧炉包括包括位于粒状物料床上方的至少两个温度传感器，每个温度传感器位于与至少一个注入喷嘴相关联的区域中，和对传感器之间温度差敏感的装置，适于在温度差超过预设值时检测至少一个喷嘴是否被堵塞

有利地，对传感器之间温度差敏感的装置适于切断与这样的温度传感器关联的一个或多个喷嘴的污泥供应，该温度传感器指示的温度大于另一传感器提供的温度。

优选地，所述敏感装置包括自动机，适于控制切断与这样的温度传感器关联的一个或多个喷嘴的糊状产物，更具体地为污泥，的供给，该温度传感器指示的温度大于另一传感器提供的温度，更具体地大至少10℃。

所述粒状物料床被虚拟设置成角扇区，更具体地为相同大小的角扇区，至少一个注入喷嘴被被关联到每个角扇区。

有利地，每个温度传感器被垂直安置在注入喷嘴的上方，或与传感器关联的一组喷嘴的中间区域。

在变化形式中，各个传感器被安置在与每个喷嘴或喷嘴组相关联的区域的一部分上。

所述每个温度传感器在粒状物料床上方的距离被包括在0.1和2米之间。优选地，第一系列的每个温度传感器在粒状物料床上方的距离为0.5米。

所述焚烧炉具有的第二系列温度传感器位于第一系列温度传感器上方。第二系列的每个温度传感器在粒状物料床上方的距离被包括在1.5和8米之间。有利地，第二系列的每个温度传感器在粒状物料床上方的距离为大约2米。

所述焚烧炉包括径向相对的两个注入喷嘴，各个喷嘴上方安置有温度传感器。

根据一种变化形式，所述焚烧炉包括四个注入喷嘴，两个喷嘴被指派到上方置有第一温度传感器的第一半圆角扇区，和另两个喷嘴被指派到上方置有第二温度传感器的第二半圆角扇区。

各个注入喷嘴分别呈现有倒V形形状，带有直到出口渐渐变窄的通道截面，适于形成至少等于自相同泵输送端的两个糊状产物注入路线之间的最大负载损耗差的负载损耗。

附图说明

在对接下来无任何限制特性的参照附图的优选实施方式的详细描述中，本发明的其它特性和优点变得明显。在附图中：

图1为根据本发明焚烧炉第一实施方式的原理图，

图2为图1焚烧炉喷嘴注入区域的放大比例原理图，

图3为图1的示意性水平截面图，和

图4为与图3相似的本发明另一实施方式的视图。

具体实施方式

从图1可见糊状产物、特别是污水净化站污泥的焚烧炉，带有尤其是沙粒的粒状物料的流化床。

焚烧炉1在其底部具有风箱2，风箱2之上安置有沙粒床3。风箱2被连接到未示出的鼓风机的输送端，用于将空气吹过床3。未示出的管路能够将空气自气箱通向沙粒床3，以保证流化沙粒。在沙粒床上方具有上方安置有开口的加力燃烧区域4和烟气输出管道5。

两个注入喷嘴6和7位于沙粒床3的两侧，优选地径向相对，使得能够将待焚烧污泥注入到沙粒床3中。通过开启和关闭优选地为电磁阀的各个阀门8和9来调节喷嘴6和7的供料。借助于管道和泵10进行加压喷嘴的供料。

通过来自风箱的吹送空气引导的沙粒床管路使得能够与来自喷嘴6和7的污泥均匀混合。

在注入喷嘴堵塞时，可检测到床整体温度降低。但是由于沙粒床3的温度均匀以及其强烈的热缓冲效应(大堆沙粒量的高热容)，不可能确定哪一个喷嘴被堵塞。

以令人意外的方式，虽然床的温度是均匀的，在床3之上、优选地垂直于喷嘴实施温度的测量，在未被堵塞喷嘴上方的较高温度与由相同泵供料的被堵塞喷嘴上方温度之间快速出现至少10℃的显著温差。

温度传感器、更具体地热电偶11、12、13、14被安装在沙料床上方、与喷嘴6和7相垂直(图1和3)。所述配置能够检测糊状产物是否被通过各个相关喷嘴良好地注入。

在该沙粒床上，不可能观察到堵塞，这是因为由水平空气注入引起的床上的湍流极强烈且在所述床上具有实际的均质化，其中水平的空气注入转变成垂直移动。在沙粒床上方执行观察可认为，变成垂直的空气流主要取决于通向较低垂直处的空气流。而且，浆料的燃烧发生在两个阶段：一部分在沙粒床上和另一部分在床上方。是第二部分的非均质性被检测到。

沙粒床3上的温度测量能够测量呈现的总体问题，如果已检测到温度显著变化，但不能确切地确定问题的位置。

用n0标示沙粒床3上表面的平均高度。n0上方的水平n1处被安置有构成第一系列的两个热电偶11和12。热电偶11关于注入喷嘴6被垂直地安置，以及热电偶12关于注入喷嘴7被垂直地安置。

热电偶11和12所位于的高度水平n1在对应于沙粒床上表面的水平n0上方大约0.5m处。

第二系列的两个热电偶13和14位于水平n1上方的水平n2处。热电偶13关于注入喷嘴6垂直地安置，以及热电偶14关于注入喷嘴7垂直地安置。

水平n2位于后燃烧区上的最高处。

水平n2位于水平n0上方的大约2m处。

其它热电偶15和16位于后燃烧区4的较高部分上。

最后，热电偶17位于排放管1的位置处。

温度传感器被连接到自动机A，自动机A构成对传感器间温差敏感的装置。通过自动机A处理不同热电偶的测量结果，自动机A被连接到用于控制的电动阀8、9。

在检测到传感器11测量的温度与传感器12测量的温度之间的温差大于预定值、更具体地大于10℃的情况下，自动机A可发送警报以指示两个注入喷嘴其中的一个可能被堵塞。

最低的温度表明发生堵塞的位置。

事实上，如果不再向喷嘴导入产物，温度将快速下降，和因此由关于所述喷嘴垂直安置的传感器测量的温度将降低。

在检测到堵塞的情况下，例如如果用热电偶11测量的温度小于热电偶12测量温度大于10℃，这对应于注入喷嘴6被堵塞，有利地自动机A控制阀门9的关闭，以将来自两个喷嘴5、6的共用泵10的全部流量向唯一被堵塞喷嘴6定向，这将快速疏通该喷嘴，而不会完全影响被注入焚烧炉中的流量。

在达到预设时间后，阀门9将再次开启以使得能够返回正常运行。

如果热电偶11和12指示持久性温度差，并且因此在达到预设时间后堵塞，则触发第二疏通周期。

在例如第一排热电偶11和12其中的一个发生故障的情况下，第二排热电偶13和14能够切换到使用热电偶13和14的自动疏通调节。这还能够如果第一排热电偶没有检测到温差而第二排热电偶检测到温差，确定第二级别报警。

本发明能够实施多种可能方式，更具体地不限于两个注入机的管理。

可能使用较大数量的注入喷嘴，每个喷嘴具有优选地垂直地位于沙粒床上方的至少一个热电偶。

还可能用角扇区来将多个注入喷嘴分组，所述扇区的注入喷嘴组合被考虑为根据本发明疏通设备范围内的唯一喷嘴。与扇区相关联的温度传感器优选地被安置在所述扇区的中间区域。

在图4示出的情况中使用被均匀分布在相对的两个半圆扇区S1和S2上的四个喷嘴6a、6b、7a、7b，扇区S1和S2的上方分别安置有热电偶11和12。

当垂直地位于扇区S1中间区域的热电偶11检测到温度降低和因此检测到堵塞的情况下，向另一扇区S2的喷嘴7a和7b供料的阀门9a和9b被暂时关闭，以及向扇区S1供料的阀门8a和8b被保持开启。

在第一预设时间段后，如果热电偶未指示情况恢复正常，阀门8a和8b被交替地关闭以保证疏通。

然而，建议在四个喷嘴的情况下，安置的四个热电偶在喷嘴正上方或在围绕喷嘴成45°(360/4/2)角上，以控制各个喷嘴的动作。

根据本发明的焚烧炉还具有使得能够最小化喷嘴堵塞风险的设备。

所述堵塞风险本质上的原因在于，在来自相同泵输送端的注入路线中的一个路线上的小差异负载损耗造成该路线上流量的减少。这种流量减少造成少量的可增加负载损耗的积存物，负载损耗增大流量的减少和最终导致堵塞。

为了最小化所述堵塞风险，在图2中所示注入喷嘴6、7分别具有倒V形状，更具体地是截锥形的，带有直到出口变窄的通道截面。设置所述喷嘴以生成至少等于来自相同泵的两个注入路线之间的负载损耗的最大差异的负载损耗。

由这些喷嘴产生的负载损耗，对应于两个注入路线之间100％最大负载损耗可能差异，使得能够减小这些路线之间所述负载损耗的相对影响。由喷嘴形状产生的负载损耗使得几乎涵盖负载损耗的100％“不均匀性”。

根据本发明焚烧炉具有多方面的优点，一方面能够最小化注入喷嘴的堵塞，和另一方面在堵塞情况下自动疏通喷嘴，而并没有增加如注入泵的高成本设备或并没有增大设备的体积。

Claims (16)

1.一种糊状产物焚烧炉(1)，带有通过注入气态流体流化的粒状物料床，所述焚烧炉包括至少两个注入所述糊状产物到床中的注入喷嘴(6，7)，所述注入喷嘴分别由设置有阀门(8，9)且被联接到相同泵的输送端的管道供料，还包括燃气排放管道(5)，其特征在于，所述焚烧炉(1)包括位于粒状物料床(3)上方的至少两个温度传感器(11，12)，每个温度传感器(11，12)位于与至少一个注入喷嘴(6，7)相关联的区域中，和对传感器(11，12)之间温度差敏感的敏感装置(A)，适于在温度差超过预设值时检测至少一个注入喷嘴是否被堵塞。

2.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，糊状产物是污泥。

3.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，对传感器之间温度差敏感的敏感装置(A)适于切断与这样的温度传感器关联的一个或多个注入喷嘴的污泥供应，该温度传感器指示的温度比另一传感器提供的温度大至少所述预设值。

4.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，所述敏感装置包括自动机(A)，适于控制切断与这样的温度传感器关联的一个或多个注入喷嘴的糊状产物的供给，该温度传感器指示的温度大于另一传感器提供的温度，更具体地大至少10℃。

5.根据权利要求4所述的焚烧炉，其特征在于，糊状产物的供给为污泥的供给。

6.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，所述粒状物料床(3)被虚拟配置成角扇区(S1，S2)，至少一个注入喷嘴(6，7)与每个角扇区(S1，S2)关联。

7.根据权利要求6所述的焚烧炉，其特征在于，角扇区(S1，S2)为相同大小。

8.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，每个温度传感器被垂直安置在注入喷嘴的上方，或与该温度传感器关联的一组注入喷嘴的中间区域的上方。

9.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，每个温度传感器被安置在与每个注入喷嘴或注入喷嘴组相关联的区域的一部分中。

10.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，第一系列的每个温度传感器(11，12)在粒状物料床(3)上方的距离被包括在0.1和2米之间。

11.根据权利要求10所述的焚烧炉，其特征在于，第一系列的每个温度传感器(11，12)在粒状物料床(3)上方的距离为0.5米。

12.根据权利要求10所述的焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉(1)具有位于第一系列温度传感器(11，12)上方的第二系列温度传感器(13，14)。

13.根据权利要求10所述的焚烧炉，其特征在于，第二系列的每个温度传感器(13，14)在粒状物料床(3)上方的距离被包括在1.5和8米之间。

14.根据权利要求13所述的焚烧炉，其特征在于，第二系列的每个温度传感器(13，14)在粒状物料床(3)上方的距离为2米。

15.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉包括四个注入喷嘴(6a，6b，7a，7b)，第一注入喷嘴(6a，6b)被指派到上方置有第一温度传感器(11)的第一扇区(S1)，和第二注入喷嘴(7a，7b)被指派到上方置有第二温度传感器(12)的第二扇区(S2)。

16.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，所述注入喷嘴(6，7)分别呈现倒V形状，带有直到出口渐渐变窄的通道截面，适于形成至少等于两个注入路线之间的最大负载损耗差的负载损耗。