CN220186801U - 一种污泥与烟煤混合燃烧的装置及其供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥与烟煤混合燃烧的装置及其供热系统，该装置包括流化床、加热器、一次旋流分离器、二次旋流分离器、转弯烟道、节能器及空气预热器；流化床设有空气室及燃烧区，空气室设有主布气器，主布气器的上方四周布设有点火器；燃烧区设有烟煤输入口及污泥输入口；节能器、空气预热器沿着烟气流向依次布设在转弯烟道上，节能器的出水口与加热器的进水口相连，空气预热器的出风口与空气室的进风口相连。上述装置将加热器用作对烟气、污泥、烟煤等成分的阻挡部件，以提高其在流化床内的停留时间，使其充分燃烧后再流出，通过节能器回收烟气热量，通过空气预热器的作用，对空气进行预加热，从而达到了提高燃烧效率和热效率。

Description

一种污泥与烟煤混合燃烧的装置及其供热系统

技术领域

本实用新型涉及供热设备技术领域，具体涉及一种污泥与烟煤混合燃烧的装置及其供热系统。

背景技术

燃煤锅炉是燃料为燃煤的锅炉，经过燃煤在炉膛中燃烧释放热量，把热媒水或其它有机热载体(如导热油等）加热到一定温度（或压力）的热能动力设备。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁、加热器、节能器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。流化床炉是炉膛的一种，又称为沸腾炉，其通过空气将煤粒托起，使其呈沸腾状态燃烧，适于燃烧劣质燃料。

烟煤易于着火和燃烧，而且灰分和水分含量较少，发热量较高。污泥是污水处理厂在净化污水时得到的沉淀物质，含有混入生活污水或工业废水中的泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物，是各种胶体、有机质及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵等物质的综合体。污泥焚烧是污泥处理的一种工艺，进行氧化燃烧反应后的污泥可成为少量的灰烬，实现污泥处置的减量化。但是由于污泥热值较低，在焚烧过程中燃烧状态不稳定，能量消耗比较大。如果将污泥与烟煤混合燃烧，利用烟煤高热值的特点，以提高混合燃料的热值，也提高了燃烧过程的稳定性。

在现有的污泥与烟煤的混合燃烧技术中，将污泥、烟煤按比例输入循环流化床锅炉中，再通入空气将混合物料托起，点燃燃烧，在循环流化床锅炉的侧边设有循环回收管道，将未被燃烧的污泥、烟煤再回收至循环流化床锅炉的底部，再次燃烧，以提高燃烧效率，减少未燃烧的污泥、烟煤流入除尘器、烟气净化器等下游设备中，但是在这个过程中，由于高温高压的烟气作用，仍然有必不可少的部分未燃烧的污泥、烟煤携带在烟气内，随着烟气流入下游设备，影响设备整体的燃烧效率以及下游设备的工作效率。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型目的之一在于提供一种污泥与烟煤混合燃烧的装置，解决上述传统的问题，其可提高烟煤、污泥在流化床内的停留时间，使其充分燃烧后，再以灰分的形式随着烟气流出，提高燃烧效率，进一步地提高热效率。

本实用新型目的之二在于提供一种采用该污泥与烟煤混合燃烧的装置的供热系统。

本实用新型目的之一采用如下技术方案实现：

一种污泥与烟煤混合燃烧的装置，包括流化床、加热器、一次旋流分离器、二次旋流分离器、转弯烟道、节能器及空气预热器；所述流化床的炉底部设有空气室及燃烧区，所述空气室设有位于所述燃烧区下方的主布气器，所述主布气器的上方四周布设有点火器；所述燃烧区的侧部设有烟煤输入口及污泥输入口，所述烟煤输入口位于所述点火器的上方，所述污泥输入口位于所述烟煤输入口的上方；所述加热器布设在所述流化床的炉顶部，且所述加热器的下端延伸至所述流化床的出烟口的下方；所述一次旋流分离器的进烟口与所述流化床的出烟口相连，所述一次旋流分离器的出烟口与所述二次旋流分离器的进烟口相连，所述二次旋流分离器的出烟口与所述转弯烟道相连；所述节能器、空气预热器沿着烟气流向依次布设在所述转弯烟道上，所述节能器的出水口与所述加热器的进水口相连，所述空气预热器的出风口与所述空气室的进风口相连。

优选地，所述燃烧区还设有与所述空气预热器的出风口相连的第一布气器及第二布气器，所述第一布气器位于所述烟煤输入口与所述污泥输入口之间，所述第二布气器位于所述污泥输入口的上方。

优选地，所述空气预热器的进风口设有第一鼓风机，所述第一布气器的进风管上设有第一控制阀，所述第二布气器的进风管上设有第二控制阀。

优选地，所述流化床的炉顶部设有第三布气器，所述第三布气器的进风口与所述空气预热器的出风口相连，所述第三布气器的进风管上设有第三控制阀。

优选地，所述污泥与烟煤混合燃烧的装置还包括循环水罐、循环水泵、热水储罐及热水泵；所述循环水罐的进水口用于与用户水回收管相连，所述循环水罐的出水口与所述循环水泵的进水口相连，所述循环水泵的出水口与所述节能器的进水口相连；所述加热器的出水口与所述热水储罐的热水进口相连，所述热水泵的进水口与所述热水储罐的热水出口相连。

优选地，所述循环水罐还连接有补水装置，所述补水装置包括软水器、连接所述软水器的补水冷水箱及连接所述补水冷水箱的补水泵，所述补水泵的出水口与所述循环水罐的进水口相连。

优选地，所述污泥与烟煤混合燃烧的装置还包括灰分热回收器，所述灰分热回收器包括壳体及设于所述壳体内的换热盘管组；所述壳体的上端与所述一次旋流分离器、二次旋流分离器的底部相连，所述壳体的下端设有排灰管，所述排灰管上设有排灰控制阀门；所述换热盘管组的进风口设有第二鼓风机，所述换热盘管组的出风口与所述空气室相连。

优选地，所述壳体的相对两端设有吹灰器，所述吹灰器的进风口与所述第二鼓风机的出风口相连，所述吹灰器的进风管上设有第四控制阀，所述壳体的进灰管设有第五控制阀。

优选地，所述转弯烟道的底部设有烟气除尘器，所述烟气除尘器内设有除尘区及出烟区，所述除尘区内灌有水，所述出烟区与所述除尘区之间设有隔烟板，所述出烟区的顶端设有出烟筒，所述出烟筒上布设有多个均匀分布的不锈钢丝网。

本实用新型目的之二采用如下技术方案实现：

一种供热系统，包括上述所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的污泥与烟煤混合燃烧的装置通过设置流化床、加热器、一次旋流分离器、二次旋流分离器、转弯烟道、节能器及空气预热器等设备，将加热器设置在流化床的顶部，用作对烟气、污泥、烟煤等成分的阻挡部件，以提高烟煤、污泥在流化床内的停留时间，使其充分燃烧后，再以灰分的形式随着烟气流出，再通过一次旋流分离器、二次旋流分离器的作用，使灰分与烟气分离，避免其对下游的节能器及空气预热器等设备造成影响，通过节能器回收烟气热量，再通过加热器进一步地加热，得到热水或者蒸汽，通过空气预热器的作用，对空气进行预加热，从而达到了提高燃烧效率和热效率。

2、本实用新型的污泥与烟煤混合燃烧的装置通过主布气器、第一布气器及第二布气器的布气作用，多次在不同角度上为流化床输入空气，以补充污泥与烟煤混合燃烧所需的氧分，使其燃烧成分。

3、本实用新型的污泥与烟煤混合燃烧的装置通过灰分热回收器的作用，回收灰分中的热量，并对空气进行预加热，使设备整体热效率进一步提高。

4、本实用新型的污泥与烟煤混合燃烧的装置通过利用空气的作用，在正常运行或者停机时，对加热器的盘管、换热盘管组进行吹扫， 以提高盘管的换热效率，避免积灰严重，影响换热效率。

附图说明

图1为本实用新型的污泥与烟煤混合燃烧的装置的结构流程示意图。

图中：10、流化床；11、主布气器；12、烟煤输入口；13、污泥输入口；14、第一布气器；15、第二布气器；16、第三布气器；20、加热器；21、热水储罐；22、热水泵；30、一次旋流分离器；40、二次旋流分离器；50、转弯烟道；60、节能器；61、循环水泵70、空气预热器；71、第一鼓风机；80、灰分热回收器；81、换热盘管组；82、第二鼓风机；83、吹灰器；90、烟气除尘器；91、隔烟板；92、出烟筒；93、不锈钢丝网。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

请参阅图1，为本实用新型一较佳实施例的污泥与烟煤混合燃烧的装置，该装置包括流化床10、加热器20、一次旋流分离器30、二次旋流分离器40、转弯烟道50、节能器60及空气预热器70；流化床10的炉底部设有空气室及燃烧区，空气室设有位于燃烧区下方的主布气器11，主布气器11的上方四周布设有点火器（图未示）；燃烧区的侧部设有烟煤输入口12及污泥输入口13，烟煤输入口12位于点火器的上方，污泥输入口13位于烟煤输入口12的上方；加热器20布设在流化床10的炉顶部，且加热器20的下端延伸至流化床10的出烟口的下方；一次旋流分离器30的进烟口与流化床10的出烟口相连，一次旋流分离器30的出烟口与二次旋流分离器40的进烟口相连，二次旋流分离器40的出烟口与转弯烟道50相连；节能器60、空气预热器70沿着烟气流向依次布设在转弯烟道50上，节能器60的出水口与加热器20的进水口相连，空气预热器70的出风口与空气室的进风口相连。

上述污泥与烟煤混合燃烧的装置通过设置流化床10、加热器20、一次旋流分离器30、二次旋流分离器40、转弯烟道50、节能器60及空气预热器70等设备，将加热器20设置在流化床10的顶部，用作对烟气、污泥、烟煤等成分的阻挡部件，以提高烟煤、污泥在流化床10内的停留时间，使其充分燃烧后，再以灰分的形式随着烟气流出，再通过一次旋流分离器30、二次旋流分离器40的作用，使灰分与烟气分离，避免其对下游的节能器60及空气预热器70等设备造成影响，通过节能器60回收烟气热量，再通过加热器20进一步地加热，得到热水或者蒸汽，通过空气预热器70的作用，对空气进行预加热，从而达到了提高燃烧效率和热效率。

在本实施例中，污泥与烟煤混合燃烧的装置还包括控制系统，控制系统与装置中各控制仪表、阀门、动力设备电性连接，以实现自动化生产。烟煤输入口12输入的烟煤为颗粒状的烟煤，污泥输入口13输入的污泥为干燥后的污泥，污泥与烟煤之间的配比，根据设备的设计及通风量而定，在此不再赘述。

在其中一实施例中，燃烧区还设有与空气预热器70的出风口相连的第一布气器14及第二布气器15，第一布气器14位于烟煤输入口12与污泥输入口13之间，第二布气器15位于污泥输入口13的上方，通过主布气器11、第一布气器14及第二布气器15的布气作用，多次在不同角度上为流化床10输入空气，以补充污泥与烟煤混合燃烧所需的氧分，使其燃烧成分。在本实施例中，空气预热器70的进风口设有第一鼓风机71，第一布气器14的进风管上设有第一控制阀，第二布气器15的进风管上设有第二控制阀。

在另一些实施例中，流化床10的炉顶部设有第三布气器16，第三布气器16的进风口与空气预热器70的出风口相连，第三布气器16的进风管上设有第三控制阀，通过利用空气的作用，在正常运行或者停机时，对加热器20的盘管进行吹扫， 以提高盘管的换热效率，避免积灰严重，影响换热效率。

可选地，污泥与烟煤混合燃烧的装置还包括循环水罐（图未示）、循环水泵61、热水储罐21及热水泵22；循环水罐的进水口用于与用户水回收管相连，循环水罐的出水口与循环水泵61的进水口相连，循环水泵61的出水口与节能器60的进水口相连；加热器20的出水口与热水储罐21的热水进口相连，热水泵22的进水口与热水储罐21的热水出口相连，热水泵22用于将热水输送至用户中。在本实施例中，循环水罐还连接有补水装置（图未示），补水装置包括软水器、连接软水器的补水冷水箱及连接补水冷水箱的补水泵，补水泵的出水口与循环水罐的进水口相连，为循环水罐补充不足的水分。

在另一些实施例中，污泥与烟煤混合燃烧的装置还包括灰分热回收器80，灰分热回收器80包括壳体及设于壳体内的换热盘管组81；壳体的上端与一次旋流分离器30、二次旋流分离器40的底部相连，壳体的下端设有排灰管，排灰管上设有排灰控制阀门；换热盘管组81的进风口设有第二鼓风机82，换热盘管组81的出风口与空气室相连，通过灰分热回收器80的作用，回收灰分中的热量，并对空气进行预加热，使设备整体热效率进一步提高，热量回收后的灰分可以通过壳体底部的排灰管排出。在本实施例中，壳体的相对两端设有吹灰器83，吹灰器83的进风口与第二鼓风机82的出风口相连，吹灰器83的进风管上设有第四控制阀，壳体的进灰管设有第五控制阀，通过利用空气的作用，在正常运行或者停机时，对换热盘管组81进行吹扫， 以提高盘管的换热效率，避免积灰严重，影响换热效率。

可选地，转弯烟道50的底部设有烟气除尘器90，烟气除尘器90内设有除尘区及出烟区，除尘区内灌有水，通过水的作用，使烟气中的少了灰分或者可溶于水的气体，溶于水，以保证烟气符合环保要求，出烟区与除尘区之间设有隔烟板91，出烟区的顶端设有出烟筒92，出烟筒92上布设有多个均匀分布的不锈钢丝网93，以降低烟气的含水量，使水分流回除尘区内，其中，出烟区连接有烟囱。

在另一实施例中，本实用新型还提供一种供热系统，包括上述所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，利用污泥与烟煤混合燃烧所得的热量，加热水，为用户提供热水。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，包括流化床、加热器、一次旋流分离器、二次旋流分离器、转弯烟道、节能器及空气预热器；所述流化床的炉底部设有空气室及燃烧区，所述空气室设有位于所述燃烧区下方的主布气器，所述主布气器的上方四周布设有点火器；所述燃烧区的侧部设有烟煤输入口及污泥输入口，所述烟煤输入口位于所述点火器的上方，所述污泥输入口位于所述烟煤输入口的上方；所述加热器布设在所述流化床的炉顶部，且所述加热器的下端延伸至所述流化床的出烟口的下方；所述一次旋流分离器的进烟口与所述流化床的出烟口相连，所述一次旋流分离器的出烟口与所述二次旋流分离器的进烟口相连，所述二次旋流分离器的出烟口与所述转弯烟道相连；所述节能器、空气预热器沿着烟气流向依次布设在所述转弯烟道上，所述节能器的出水口与所述加热器的进水口相连，所述空气预热器的出风口与所述空气室的进风口相连。

2.根据权利要求1所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，所述燃烧区还设有与所述空气预热器的出风口相连的第一布气器及第二布气器，所述第一布气器位于所述烟煤输入口与所述污泥输入口之间，所述第二布气器位于所述污泥输入口的上方。

3.根据权利要求2所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，所述空气预热器的进风口设有第一鼓风机，所述第一布气器的进风管上设有第一控制阀，所述第二布气器的进风管上设有第二控制阀。

4.根据权利要求2所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，所述流化床的炉顶部设有第三布气器，所述第三布气器的进风口与所述空气预热器的出风口相连，所述第三布气器的进风管上设有第三控制阀。

5.根据权利要求1所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，所述污泥与烟煤混合燃烧的装置还包括循环水罐、循环水泵、热水储罐及热水泵；所述循环水罐的进水口用于与用户水回收管相连，所述循环水罐的出水口与所述循环水泵的进水口相连，所述循环水泵的出水口与所述节能器的进水口相连；所述加热器的出水口与所述热水储罐的热水进口相连，所述热水泵的进水口与所述热水储罐的热水出口相连。

6.根据权利要求5所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，所述循环水罐还连接有补水装置，所述补水装置包括软水器、连接所述软水器的补水冷水箱及连接所述补水冷水箱的补水泵，所述补水泵的出水口与所述循环水罐的进水口相连。

7.根据权利要求1所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，所述污泥与烟煤混合燃烧的装置还包括灰分热回收器，所述灰分热回收器包括壳体及设于所述壳体内的换热盘管组；所述壳体的上端与所述一次旋流分离器、二次旋流分离器的底部相连，所述壳体的下端设有排灰管，所述排灰管上设有排灰控制阀门；所述换热盘管组的进风口设有第二鼓风机，所述换热盘管组的出风口与所述空气室相连。

8.根据权利要求7所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，所述壳体的相对两端设有吹灰器，所述吹灰器的进风口与所述第二鼓风机的出风口相连，所述吹灰器的进风管上设有第四控制阀，所述壳体的进灰管设有第五控制阀。

9.根据权利要求1所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置，其特征在于，所述转弯烟道的底部设有烟气除尘器，所述烟气除尘器内设有除尘区及出烟区，所述除尘区内灌有水，所述出烟区与所述除尘区之间设有隔烟板，所述出烟区的顶端设有出烟筒，所述出烟筒上布设有多个均匀分布的不锈钢丝网。

10.一种供热系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的污泥与烟煤混合燃烧的装置。