造气粉煤灰利用方法及设备的制作方法

专利名称：造气粉煤灰利用方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粉煤灰利用技术，即一种造气粉煤灰利用方法及设备。
背景技术：
造气粉煤灰是煤炭气化之后留下的粉状物，里面还残存着20%左右的炭，热值可达2000大卡。可是，由于热值较低，基本没有挥发份，造气粉煤灰很难燃烧。由于含碳量高，还不能向电厂粉煤灰那样用做水泥填料，也不适合用来修路，利用空间很小。造气粉煤灰粒径很小，一般只有70um，极易飘散，露天堆放必然造成环境污染，因而只能进行地下填埋，处理成本很高。

发明内容
本发明的目的是提供一种既能利用造气粉煤灰中的热量，又能利用其中的灰分，且可获得一定的收益，可以避免粉煤灰污染环境的方法及设备。上述目的是由以下技术方案实现的提供一种造气粉煤灰的利用方法，其特点是燃烧造气粉煤灰，利用其热量，同时使煤灰热熔，再进行快速冷却，形成多孔的块状吸附材料。所说的造气粉煤灰的燃烧达到1400°C以上，其中的可燃物全部燃尽，其他成分接近熔融状态，随即进入水中冷却，熔融的成分即固化成多孔板块。研制一种利用造气粉煤灰的设备，包括一种燃烧炉，有燃料口、炉膛、烟道、助燃风管。其特点是所说的燃烧炉的燃料口在炉膛的上端，助燃风管沿炉膛内壁的切线方向进入，且向上倾斜，烟道在炉膛的下部向外伸出，炉膛的底部开有排熔口，燃烧炉下方设有水冷池。所说的燃烧炉外面配有造气煤灰仓，造气煤灰仓的下口设有插板和螺杆泵，螺杆泵的出口与风送管相连，风送管的另一端接燃烧炉的燃料口。所说的燃烧炉的烟道通过换热器。所说的燃烧炉的周围由内向外依次设有耐火砖砌筑的耐火层，保温砖砌筑的保温层，岩棉毡包裹的绝热层。所说的燃烧炉下面的水冷池是一个上方开口的容器，下面设有运渣车，运渣车有车轮和车架，车架通过液压装置支撑升降板，水冷池放在升降板上面。所说的水冷池里面设有灰渣笼，灰渣笼是由筛网围成的上方开口的容器。所说的炉膛内壁上设有螺旋导风板。所说的燃烧炉的下面设有传送带，传送带上面放置模具，水冷池设在传送带一端的下方。本发明的有益效果是能够燃烧造气煤灰，利用其热能，并且可将燃烧后的煤灰制成具有污水处理、空气净化等多种用途的吸附材料，实现了经济效益和环境效益的双赢，所用设备结构简单，造价低廉，便于操作，可望成为造气粉煤灰燃烧利用的首选设备。


图1是第一种实施例的主视图；图2是第一种实施例的俯视图；图3是第一种实施例的装配简图；图4是第二种实施例的主视图；图5是第二种实施例的主视图；图6是第四种实施例的局部视图；图7是第四种实施例的熔渣处理过程的示意图； 图8是第五种实施例的主视图；图9是第六种实施例的主视图；图10是第六种实施例的产品示意图。图中可见燃烧炉I，助燃风管2，助燃风口 3，燃料口 4，炉膛5，烟道6，排熔口 7，水冷池8，造气煤灰仓9，送风机10，螺杆泵11，软水箱12，引风机13，换热器14，耐火层15，保温层16，绝热层17，炉架18，送渣车19，车轮20，车架21，升降板22，液压装置23，灰渣笼24，冷却水套25，循环水管26，螺旋导风板27，传送带28，模具29，压力机30，透水板32。
具体实施例方式本发明总的构思是采用特殊设备燃烧造气粉煤灰，在利用其热量的同时，将燃尽的灰分熔融并经水冷制成多孔吸附材料。下面围绕这一构思，介绍六种实施例第一种实施例图1、2介绍一种专门用于燃烧造气粉煤灰的燃烧炉1，这种燃烧炉状如圆筒，圆筒内的空间为炉膛5，炉膛5的上端设燃料口 4，下底中间开有排熔口 7，圆筒的筒壁上沿内壁的切线方向插入三支助燃风管2，每支助燃风管均向上倾斜，最小的倾斜角度^ 1°，在圆筒内壁上形成三个助燃风口 3。在炉膛5的下部设有一个向外伸展的烟道6。在排熔口 7的下方设有一个可以装水的水冷池8。图3介绍了这种燃烧炉I的配套设备和安装方式。如图所示，在燃烧炉I的外面设有一个上圆下锥的造气煤灰仓9，造气煤灰仓9的一侧设有上料管，其下部设有插板和变频螺杆泵11，螺杆泵11的出口接入风送管，风送管的另一端接燃烧炉I的燃料口 4。另有风机10与加压管、风送管和助燃风管2分别相通，推荐采用罗茨鼓风机，承担三个方向的风送任务。在燃烧炉I的另一侧，烟道6连接换热器14和引风机13，换热器14连接软化水箱12。工作时，打开造气煤灰仓9的插板，开动螺杆泵11，把造气粉煤灰打入风送管，在风机10的风力推动下，造气粉煤灰从燃烧炉I上端的燃料口 4进入炉膛5，同时，风机10打出的助燃风通过助燃风管打入炉膛5。由于助燃风管2向上倾斜，且沿炉膛内壁的切线方向打入，进入炉膛5的助燃风旋转上升，使得燃料在重力和旋转风力的作用下，不能直接下落，而在悬浮状态中充分燃烧。当然，在初次点燃或不同的时段，可以采用优质煤粉或石油焦等助燃剂调整火势，当造气粉煤灰点燃之后，只要热量不能外散，调整风力、燃料量等参数，炉内温度能够达到1400°C以上，超过灰分的熔点，其中的硅、铝、铁等物质成流体或粘合态，在重力的作用下，经炉膛5下底的排熔口 7流下，落到下面的水冷池8中，并且迅速凝固成为不规则的多孔块。将这种多孔块取出，干燥后即成为良好的吸附材料。据测定，这种多孔块的比表面积达380-420m2/kg，在造气粉煤灰平均粒径70iim，孔隙率61. %，用量120g/L，吸附时间50min，pH = 7. 45的条件下，对75mL浓度为30mg/L的苯酚模拟废水，吸附率可达80. 2%，完全可以作为吸附材料，用于污水处理或空气净化等多种场所。同时，在燃烧炉I的热量通过烟道6经过换热器14，把热量留下，供给其他用热场所，例如直接产生蒸汽或烧制取暖用水等。失去热量的洁净烟气通过引风机13排出。软化水箱12里面的软化水作为换热器14的导热介质，可以防止换热器14内部结垢。第二种实施例如图4所示，燃烧炉I的炉体外面由内向外依次设有耐火砖砌筑的耐火层15，保温砖砌筑的保温层16，岩棉毡包裹的绝热层17。具有良好的隔热保温性能，保证炉内热量不向外扩散，只能在控制下通过烟道6输出。从而能够保证炉膛5内的燃烧温度达到1400-1600°C，使粉煤灰中的炭完全燃尽，其他物质呈熔融状，以便在水冷过程中焦结成块。第三种实施例如图5所示，燃烧炉I下面有炉架18支撑，炉体下面有一部送渣车19上，送渣车19由车轮20、车架21、升降板22和液压装置23构成，水冷池8放在升降板22上面。工作时，开动液压装置23，降下升降板22，水冷池8随之下降，即可推到燃烧炉下，再升起升降板22，使水冷池8上边缘贴紧炉体下底，就可以工作了。当水冷池8内的灰渣已满，即可降下水冷池8，推动送渣车19，离开炉下，倾泻灰渣。此时炉下可以再换一个水冷池8接替工作。第四种实施例如图6、7所示，燃烧炉I下面有炉架18支撑，炉体下面有一部送渣车19上，送渣车19由车轮20、车架21、升降板22和液压装置23构成，水冷池8放在升降板22上面。在水冷池8里面装有一个灰渣笼24，灰渣笼24是由筛网围成的上方开口的容器。工作时，与第三种实施例一样操作，只是炉内流下的热熔物进入灰渣笼24，当水冷池
8内的灰渣已满，即可降下水冷池8，推动送渣车19，离开炉下，然后将灰渣笼24吊出，而水仍然留在水冷池8里面，再换上新的灰渣笼24，还可推回炉下工作。灰渣笼24可以多层堆放，直到灰渣干燥。显然，这种方式便于灰渣的清除和管理，生产效率更高。此外，在水冷池8的外面装配冷却水套25，并且设有与流水源相连通的柔软的循环水管26，循环冷却水可以把水冷池9内水的热量及时带走，用于其他作业，降低水冷池9内的水温，灰渣的冷却效果更好。第五种实施例如图8所示，燃烧炉I的炉膛5内壁上设有螺旋导风板27。助燃风进入炉膛5之后，在螺旋导风板27的作用下，可以维持更好的旋转状态，使得进入炉膛的燃料燃烧得更加充分。实验表明，采用这种结构后，助燃风管可以关闭1-2支，燃烧成本显著降低。第六种实施例如图9所示，燃烧炉I的下面设有传送带28，传送带28上面放置模具29，水冷池8设在传送带28的一端下方，模具29随传送带28移动到燃烧炉I的排熔口 7下面时，炉膛5内流下的熔液进入模具29，继续移动到达传送带28的一端，即下落到水冷池8中，即形成如图10所示的透水板31。这种透水板31可用于流体的过滤，也可用作透水的地面砖，用途非常广泛。为了制出多品种的透水板31，可如图9所示，在传送带一端的上方安装压力机30，对模具29内的煤灰热熔物适当加压，可以生产出各种密度的透水板31。
权利要求
1.一种造气粉煤灰的利用方法，其特点是燃烧造气粉煤灰，利用其热量，同时使煤灰热熔，再进行快速冷却，形成多孔的块状吸附材料。
2.根据权利要求1所述的造气粉煤灰利用方法，其特征在于所说的造气粉煤灰的燃烧达到1400°C以上，其中的可燃物全部燃尽，其他成分接近熔融状态，随即进入水中冷却，熔融的成分即固化成多孔板块。
3.—种造气粉煤灰利用设备，包括一种燃烧炉(I)，有燃料口(4)、炉膛(5)、烟道(6)、 助燃风管(2)，其特征在于所说的燃烧炉(I)的燃料口(4)在炉膛(5)的上端，助燃风管 ⑵沿炉膛(5)内壁的切线方向进入，且向上倾斜，烟道(6)在炉膛(5)的下部向外伸出，炉膛(5)的底部开有排熔口(7)，燃烧炉(I)下方设有水冷池(8)。
4.根据权利要求3所述的造气粉煤灰利用设备，其特征在于所说的燃烧炉(I)外面配有造气煤灰仓(9)，造气煤灰仓(9)的下口设有插板和螺杆泵(11)，螺杆泵(11)的出口与风送管相连，风送管的另一端接燃烧炉(I)的燃料口(4)。
5.根据权利要求3所述的造气粉煤灰利用方设备，其特征在于所说的燃烧炉(I)的烟道通过换热器(14)。
6.根据权利要求3所述的造气粉煤灰利用设备，其特征在于所说的燃烧炉(I)的周围由内向外依次设有耐火砖砌筑的耐火层(15),保温砖砌筑的保温层(16),岩棉租包裹的绝热层(17)。
7.根据权利要求3所述的造气粉煤灰利用设备，其特征在于所说的燃烧炉(I)下面的水冷池(8)是一个上方开口的容器，下面设有送渣车(19)，送渣车(19)有车轮(20)和车架(21)，车架(21)通过液压装置(23)支撑升降板(22)，水冷池(8)放在升降板(22)上面。
8.根据权利要求3所述的造气粉煤灰利用设备，其特征在于所说的水冷池(8)里面设有灰渣笼(24)，灰渣笼(24)是由筛网围成的上方开口的容器。
9.根据权利要求3所述的造气粉煤灰利用设备，其特征在于所说的炉膛(5)内壁上设有螺旋导风板(27)。
10.根据权利要求3所述的造气粉煤灰利用设备，其特征在于所说的燃烧炉(I)的下面设有传送带(28)，传送带(28)上面放置模具(29)，水冷池(8)设在传送带一端的下方。
全文摘要
本发明涉及一种粉煤灰利用技术，即一种造气粉煤灰利用方法及设备，即燃烧造气粉煤灰的同时再使热熔的煤灰快速冷却，形成多孔的块状吸附材料。其设备包括一种燃烧炉(1)，有燃料口(4)、炉膛(5)、烟道(6)、助燃风管(2)。其特点是所说的燃烧炉(1)的燃料口(4)在炉膛(5)的上端，助燃风管(2)沿炉膛(5)内壁的切线方向进入，且向上倾斜，烟道(6)在炉膛(5)的下部向外伸出，炉膛(5)的底部开有排熔口(7)，燃烧炉(1)下方设有水冷池。其有益效果是能够燃烧造气煤灰，利用其热能，并且可将燃烧后的煤灰制成具有污水处理、空气净化等多种用途的吸附材料，实现了经济效益和环境效益的双赢，所用设备结构简单，造价低廉，便于操作，可望成为造气粉煤灰燃烧利用的首选设备。
文档编号F23G7/00GK102997249SQ201210409008
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者李国峰, 薛丹 申请人:李国峰