CN212719763U - 一种焚烧工业危废品及废弃油泥的流化床环保装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流化床环保装置，包括流化床主燃室和带分离装置的二燃室，所述流化床主燃室由一次风室、流化床装置、主燃室筒体、二次风系统组成，所述带分离装置的二燃室由细灰分离装置、二燃室筒体、烟气出口以及细灰返料装置组成。本流化床环保装置能有效提升焚烧炉燃烬率、降低排放的高温烟气中氮氧化物和二氧化硫等气体成分，而且所产生的高温烟气热能导入到配套余热锅炉中利用，能产生很高的社会效应。

Description

一种焚烧工业危废品及废弃油泥的流化床环保装置

技术领域：

本实用新型涉及解决化工和生物质利用方面产生的具有一定发热值的工业危废品，油田废弃油泥等物料污染而设计的环保处理装置，主要可以利用该装置将上述物质焚烧后产生高温烟气热能先输入至各种参数的余热锅炉加以工业利用，后送人专业处理烟气的环保装置中变成洁净烟气后排入大气中。

技术背景

油泥是石油开发，运输以及炼制过程中污水处理的过程中产生的含有原油或者成品油的泥沙或者矿物质及其他杂质的混合物，油份存在于多种形态的混合物之中不能直接回收，但都具有一定的发热值，目前油泥一般都是露天堆放，在雨水的浸泡下，流入河流，使水体严重缺氧，破坏水生态环境，流入农田，油中的芳香烃等有害物质被农作物吸收，通过食物链进入人体货或动物体内，会导致各种疾病发生，威胁人类健康。目前油泥处理的主要技术是对其进行脱水处理后再分理出油份和灰，工艺复杂，造价昂贵。

随着国家综合国力的提高，工业生产总值也在稳步上升，但是伴随着工业的发展，工业生产活动中产生的固体废物也越来越多，所谓工业固体废物是生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物。可分为一般工业废物(如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等)和工业有害固体废物，即危险固体废物，工艺中也会伴随着出产品的同时产生废液，废气等。

一般固废可以通过填埋等方法处理，但若直接将这些废油泥，工业危险废物直接排放，废液会污染江河湖海，还会渗透到地下污染地下水，废气虽然很快会消失在大气中，但随风扩散污染严重，废渣和油泥一样在露天堆放时同样产生很大的污染。

处理工业危险废物有很多方法，如物理处理，化学处理，生物处理，固化处理，热处理等，其中热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。一般具有一定热值或毒性较大的工业危险废物采用焚烧处理工艺进行无害化处理，并回收焚烧余热用于综合利用和物/化处理以及职工洗浴、生活等，减少处理成本和能源的浪费。目前，对工业危险废物采用焚烧处理达到工业应用一般利用回转窑焚烧炉进行处理。

回转窑焚烧炉从水泥回转窑演变而来的。回转窑焚烧炉是指在钢制的圆筒状本体内部设置了耐火材料衬炉的焚烧炉。炉体比水平略微倾斜地设置，通过炉体整体转动，使固体和半固体工业危险废物从高端(头部)通过进料机进入窑内，随着缸体的旋转缓慢地向尾部移动。窑体旋转使物料在燃烧和燃烧空气的过程中充分接触，完成垃圾干燥、挥发分析出、垃圾着火、燃烧等过程。

回转窑焚烧炉的优点是适应性广、操作维护简便、使用寿命长，但是其“烧不透烧不尽”的缺点也是业界所公知的弊端。虽然在采取了相关技术革新，如：增加二燃室、组建组合回转炉等，但是离“进料有序、燃烧安全、出渣通顺”的目标还是有一定距离。

流化燃烧技术是上世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。该技术原理是利用炉内燃料的充分流动、混合，优质燃料提供稳定的基础热量和温度的前提下达到高效燃烧。其燃烧方式属于沸腾燃烧，让垃圾在流化状态下受热燃烧，并达到很高的燃尽率。沸腾床流化燃烧技术的特点是使固体颗粒与气体接触，使其从静态转变成类似流体沸腾的状态，从而大大增加颗粒与气体接触的机会。

近年来，人们一直在探索将沸腾床流化燃烧技术应用在环保行业工业危废及污泥处理上。

专利号201410661103.2、发明名称为“流化床污泥焚烧系统及处理方法”的发明提供了一种流化床污泥焚烧系统，包括污泥焚烧装置、两级换热装置、洗涤除尘装置、二次燃烧装置，其中，污泥焚烧装置包括流化床焚烧炉，两级换热装置包括一级换热器和二级换热器，一级换热器的热量通道与流化床焚烧炉的顶部出气口连通，一级换热器的热量通道还与二级换热器的热量通道串通连接，二级换热器的热量通道与洗涤除尘装置连接，洗涤除尘装置还与二次燃烧装置连接，一级换热器的冷量通道与流化床焚烧炉连通，二级换热器的冷量通道与二次燃烧装置连通。

该发明装置通过设置多级换热，达到热回收利用，同时利用热回收加热系统，同时对废气先进行废气固化吸收，然后二次燃烧，使得二次燃烧装置的成本和体积都能降低，从而降低投入成本和运行成本。

专利申请号201911045630.X，专利名称为“一种污泥沸腾床燃烧装置”的专利申请，提供了一种污泥沸腾床燃烧装置，包括，炉膛、污泥进料口、出渣口、一次风进口、二次风进口、烟气出口、启动燃烧器、二次燃烧器，其中，所述炉膛包括下端的炉膛沸腾段和上端的炉膛悬浮段，所述炉膛沸腾段和炉膛悬浮段连接；污泥进料口，设置在所述炉膛沸腾段的上部，所述污泥进料口与炉膛沸腾段内部连通；出渣口，设置在所述炉膛沸腾段的下部；一次风进口，所述炉膛沸腾段的底部设有一系列的一次风进口，所述一次风进口与所述炉膛沸腾段的内部连通；二次风进口，所述炉膛沸腾段和炉膛悬浮段之间设有二次风进口；烟气出口，设置在所述炉膛悬浮段的上部；启动燃烧器，设置在所述炉膛沸腾段内；二次燃烧器，设置在所述炉膛悬浮段内。所述炉膛悬浮段内设有喷水装置，所述炉膛沸腾段内设有喷水管接口。

但是，上述沸腾床流化燃烧技术还不成熟，物料的燃烬率没有得到有效提升，燃烧过程中产生的氮氧化物和二氧化硫等气体的含量仍然较高。

发明内容：

为了解决上述问题，本实用新型采用沸腾床流态化燃烧机理，利用工业危废品及废弃油泥可燃、具有一定发热值的特性，采用分级燃烧方式、空气分级送入方式等技术，并引入细灰分离装置和细灰返料装置，提供了一种焚烧工业危废品及废弃油泥的流化床环保装置。

本实用新型提供的流化床环保装置由两大部分组成，一部分是流化床主燃室，另一部分带分离装置的二燃室。

流化床主燃室由一次风室、流化床装置、主燃室筒体、二次风系统组成，其中：

一次风室是由多块钢板密封焊接而形成一个等压风室。

流化床装置与一次风室焊接在一起，由一块密布均匀开孔的布风板和采用耐磨耐热材料浇铸而成的风帽组成。

主燃室筒体是危废品及油泥的主燃场所，采用钢制外壳制成，外壳与一次风室和流化床装置通过焊接密封连接，能保证烟气不泄露。主燃室筒体内衬采用高铝砖砌筑，沸腾段采用耐高温耐磨高强浇注料，顶部采用球顶砖砌成。

二次风系统主要由二次风管及二次风喷嘴组成，整圈均匀分布在主燃室筒体的中下部。二次风系统主要补充燃烧所需的另外50％左右的助燃空气，将流化床装置未完全燃烧析出的可燃气体以及被高温烟气夹带到上部来的微细颗粒再次燃烧，提高物料的燃烬率，而且还能显著降低燃烧过程中产生的氮氧化物的含量。

带分离装置的二燃室由细灰分离装置、二燃室筒体、烟气出口及细灰返料装置构成，其中：

细灰分离装置由耐热耐磨材料做成的上、下分离筒组成，主要将烟气中夹带着的一部分细微灰颗粒从中分离出来。

二燃室筒体也采用钢制外壳制成，内衬采用高铝砖砌筑，沸腾段采用耐高温耐磨高强浇注料，顶部采用球顶砖砌成。

细灰返料装置布置在二燃室筒体的上部，与主燃室筒体接口。

烟气出口布置在二燃室筒体的下部。二燃室是危废燃烧后产生的有害气体完全分解焚化的主要场所，温度保持在1100度以上，分解后的烟气从烟气出口排出，送入后面的余热锅炉。

有益效果

本实用新型提供的一种焚烧工业危废品及废弃油泥的流化床环保装置燃烧温度低，且采用分级燃烧方式，燃烧充满度高，能很好的解决上述回转窑的燃烧问题，所生的高温烟气热能导入到配套余热锅炉中利用，能产生很高的社会效应，高温烟气中氮氧化物和二氧化硫等气体成分较低，工程上再配合尾部成熟的一套脱硫脱硝装置一起，最终排放大气的指标完全满足国家标准，焚烧后排出的灰也可以利用来做水泥添加剂或者制作建材砖等，都能够利用起来。

燃料燃烬率高达99％以上，排出炉外的灰含碳量非常低，有害污染物能在炉内得到有效处理，能有效解决目前市场上焚烧炉燃烬率不高、排放的高温烟气中氮氧化物和二氧化硫等气体成分高的问题，而且所产生的高温烟气热能导入到配套余热锅炉中利用，能产生很高的社会效应。

本实用新型提供的流化床环保装置在主燃室内采用流态化燃烧，燃料燃烬率高达99％以上，排出炉外的灰含碳量非常低，有害污染物能在炉内得到有效处理。

本实用新型提供的流化床环保装置采用空气分级送人主燃筒的燃烧方式，符合低氮环保燃烧的主流趋势，对比回转窑滚筒结构燃烧，氮氧化物的排放量仅为其三分之一左右。

本实用新型提供的流化床环保装置带有细灰分离装置及细灰返料装置，能将烟气中夹带着的一部分细微灰颗粒从中分离出来，对危废燃烧后产生的有害气进一步分解焚化，降低高温烟气中氮氧化物和二氧化硫等气体成分，有利于环保。

传统的工业危废品焚烧装置结构采用绝热回转窑滚筒加分体二燃室的结构，装置整体呈一字型长度布置，占地面积大，设备笨重，本实用新型提供的流化床环保装置结构设计新型紧凑，主燃筒和副燃筒(二燃室)两大主要部件呈立式布置，占地面积仅回转窑结构的二分之一，可以减少设备投资，也可大大节约土地使用面积。

传统结构的回转窑滚筒方式遇到高水分的危废品处理起来非常困难，甚至将不能稳定着火燃烧，而本实用新型提供的流化床环保装置能处理含水量高达50％左右的危废品，还可以直接将废液态和气态的危废品掺混燃烧，保证着火稳定，平稳运行。

传统结构的回转窑运行时，危废品需要在滚筒内不断地滚动燃烧，负责传动的机械装置传动复杂，故障率高，一旦维修需要停炉，整套装置将全部停止运行，本实用新型提供的流化床环保装置采用非机械传动的流态化沸腾燃烧，采用风力将危废品吹托起来悬浮在主燃室筒体下部燃烧，无传动部件，使用寿命长，运行稳定。

本实用新型提供的流化床环保装置一炉多用，燃料适应性广泛，能处理的工业危废品种类繁多，能为社会创造良好的经济效应及环境效益。

附图说明

图1：本实用新型提供的一种流化床环保装置主视图。

图2：本实用新型提供的一种流化床环保装置俯视图。

图中：1、一次风室；2、流化床装置；3、主燃室筒体；4、二次风系统；5、细灰分离装置；6、二燃室筒体；7、烟气出口；8、细灰返料装置。

具体实施方式

参见图1和图2。

本实用新型实施例提供了一种流化床环保装置，由两大部分组成，一部分是流化床主燃室，另一部分带分离装置的二燃室；流化床主燃室由一次风室(1)、流化床装置(2)、主燃室筒体(3)、二次风系统(4)组成，带分离装置的二燃室由细灰分离装置(5)、二燃室筒体(6)、烟气出口(7)及细灰返料装置(8)构成。

该流化床环保装置的一次风室(1)主要提供燃料燃烧约50％的空气，它连接外部的风机和风道，运行时将一次风不断的送入到流化床装置(2)。

流化床装置(2)为该环保装置的主要部件，将一次风室(1)送入的空气均匀的分布到主燃室筒体(3)下部，吹托起布置在主燃室筒体(3)内的底料，底料在主燃室筒体(3)下部沸腾翻滚，带动通过外部给料系统送入的油泥，工业危废品等需要处理的物料，使其在主燃室筒体(3)内均匀燃烧，释放热量。

二次风系统(4)主要补充燃烧所需的另外50％左右的助燃空气，将流化床装置(2)未完全燃烧析出的可燃气体以及被高温烟气夹带到上部来的微细颗粒再次燃烧，提高物料的燃烬率，而且还能显著降低燃烧过程中产生的氮氧化物的含量，

主燃室筒体(3)为物料的主要燃烧场所，焚烧炉的采压点、观火孔、加沙口、返料口等按照设计要求分布在其不同位置高度，工业危废中的废渣由螺旋输送机送入主燃室筒体(3)的下部；水分含量高的油泥或者工业危废中废浆液通过柱塞泵由主燃室筒体(3)顶部入口送入，物料自上而下进入主燃室，水分可以通过烟气蒸发带走一部分，有利于燃烧；工业危废中废油和废气通过配套的专用燃烧器从中下部送入主燃室筒体，不同品类的危险废物都能很好的送入焚烧炉主燃室筒体内。

运行时主燃室筒体(3)内呈流态沸腾状运行，燃烧温度均匀且控制在800度左右，不会出现忽冷忽热的现象。

主燃室筒体(3)由于采用全钢板密封，中下部主燃烧区域采用微正压燃烧方式，过量空气系数很小，空气带走的热量非常少，燃烧效率高。

物料在流化床主燃室燃烧后产生的高温烟气将夹带着一部分细微灰颗粒进入带分离装置的二燃室中继续燃烧，细灰分离装置(5)由耐热耐磨材料做成的上、下分离筒组成，主要将烟气中夹带着的一部分细微灰颗粒从中分离出来，细灰返料装置(8)将分离的细灰又送回到主燃室筒体(3)中再次回燃，形成循环燃烧，进一步提高燃烧效率。分离后的烟气从烟气出口(7)中接入后部的余热锅炉中产生蒸汽供给工业再利用，产生经济效益。

带分离装置的二燃室的结构设计满足工业危废品充分燃烬的2秒以上的停留时间及1100度以上的高温环境。

工业危废品等物料送入流化床环保装置单独或者掺混燃烧均可。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种流化床环保装置，其特征在于，包括流化床主燃室和带分离装置的二燃室，其中，所述流化床主燃室由一次风室、流化床装置、主燃室筒体、二次风系统组成，所述带分离装置的二燃室由细灰分离装置、二燃室筒体、烟气出口以及细灰返料装置组成，物料在流化床主燃室燃烧后产生的高温烟气将夹带着一部分细微灰颗粒进入带分离装置的二燃室中继续燃烧，细灰分离装置将烟气中夹带着的一部分细微灰颗粒从中分离出来，所述细灰返料装置布置在二燃室筒体的上部，与主燃室筒体接口，所述细灰返料装置将分离的细灰又送回到主燃室筒体中再次回燃，形成循环燃烧，所述细灰返料装置分离后的烟气从烟气出口中接入后部的余热锅炉中产生蒸汽供给工业再利用。

2.根据权利要求1所述的流化床环保装置，其特征在于，所述一次风室是由多块钢板密封焊接而形成一个等压风室。

3.根据权利要求1所述的流化床环保装置，其特征在于，所述流化床装置与一次风室焊接在一起，由一块密布均匀开孔的布风板和采用耐磨耐热材料浇铸而成的风帽组成。

4.根据权利要求1所述的流化床环保装置，其特征在于，所述主燃室筒体采用钢制外壳制成，外壳与一次风室和流化床装置通过焊接密封连接，主燃室筒体内衬采用高铝砖砌筑，沸腾段采用耐高温耐磨高强浇注料，顶部采用球顶砖砌成。

5.根据权利要求1所述的流化床环保装置，其特征在于，所述二次风系统主要由二次风管及二次风喷嘴组成，整圈均匀分布在主燃室筒体的中下部。

6.根据权利要求1所述的流化床环保装置，其特征在于，所述细灰分离装置由耐热耐磨材料做成的上、下分离筒组成。

7.根据权利要求1所述的流化床环保装置，其特征在于，所述二燃室筒体采用钢制外壳制成，内衬采用高铝砖砌筑，沸腾段采用耐高温耐磨高强浇注料，顶部采用球顶砖砌成。

8.根据权利要求1所述的流化床环保装置，其特征在于，所述烟气出口在二燃室筒体的下部。

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