本实用新型属于污泥碳化装置领域，尤其涉及一种用于污泥碳化的高温蒸汽发生装置。
背景技术：
作为污水的衍生品，我国每年产生3000～4000万吨市政污泥(含水率在80％)，预计到2020年，我国的市政污泥产量将达到6000～9000万吨。市政污泥中含有可燃物质，尤其是生化污泥(二沉池排除的剩余污泥)，由于其中含有大量的活性污泥细菌，可燃物质量更大。根据上海、天津等地的污泥发热量试验，中国市政污泥中的发热量约为2200～3300大卡/吨干物质。其中消化后的污泥发热量较低，一般仅为未消化污泥的70％左右，夏季污泥的发热量比冬季低。污泥碳化就是通过给污泥加温和加压下，使生化污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳质的过程。而污泥高温碳化是指碳化时不加压，温度为650～1000℃，先将污泥干化至含水率约为30％，然后进入碳化炉高温碳化造粒，碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值约为2000～3000大卡/公斤。
现有的污泥碳化的高温蒸汽发生装置是通过短接耐高温发热管，使其产生800～900℃的高温，然后将175℃的饱和蒸汽直接通入其中进行加热，然后通过喷嘴喷出800℃左右的高温蒸汽，这种方式虽然简单方便，但短接耐高温发热管需要很大的电流，从而对外接电路提出了很大的要求，增加了成本和操作的难度，同时，由于耐高温发热管有大电流通过，所以在安装时需要增加绝缘装置，增加了短路的风险性，增加了不安全因素。
因此，为降低成本、简化操作，并提高安全性，需研发一种新型的高温蒸汽发生装置，能够使得高温蒸汽管的作用仅仅是作为蒸汽传输回路，避免了高温蒸汽管作为加热装置带来大电流和绝缘等问题，提高了安全性和工作效率。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种能够有效避免高温蒸汽管作为加热装置带来大电流和绝缘等问题，提高安全性和工作效率的用于污泥碳化的高温蒸汽发生装置。
技术方案：本实用新型用于污泥碳化的高温蒸汽发生装置，包括设于碳化炉上盖上的高温蒸汽管外罩、设于高温蒸汽管外罩上的若干蒸汽加热装置单元；所述蒸汽加热装置包括高温蒸汽管及与该高温蒸汽管连接的蒸汽加热器以及设于高温蒸汽管上的蒸汽喷嘴。
进一步说，高温蒸汽管通过蒸汽管支架设于高温蒸汽管外罩内。蒸汽加热器通过蒸汽加热器支架固定于碳化炉上。
再进一步说，高温蒸汽管的进气端与高温蒸汽管外罩通过密封陶瓷圈密封。蒸汽加热器上设有隔热棉。
更进一步说，高温蒸汽管外罩上设有若干透视窗。高温蒸汽管呈S型回路分布。蒸汽喷嘴以高温蒸汽管进气端密集、末端疏松的方式分布。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：该装置将蒸汽的加热和传输分离开，使用蒸汽加热器加热蒸汽，而高温蒸汽管的作用仅仅是作为蒸汽传输回路，避免了高温蒸汽管作为加热装置带来大电流和绝缘等问题，提高了安全性和工作效率。
附图说明
图1为本实用新型高温蒸汽发生装置的内部结构示意图；
图2为本实用新型高温蒸汽发生装置的结构示意图；
图3是本实用新型的蒸汽加热装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1及图2所示，本实用新型用于污泥碳化的高温蒸汽发生装置，包括设于碳化炉上盖1上的、具有若干透视窗的高温蒸汽管外罩2、设于高温蒸汽管外罩2上的若干蒸汽加热装置单元。该蒸汽加热装置包括高温蒸汽管3、与该高温蒸汽管3连接的蒸汽加热器4以及设于高温蒸汽管3上的蒸汽喷嘴5，如图3所示。饱和蒸汽通过蒸汽加热器4后变为高温蒸汽，使得蒸汽在进入高温蒸汽管3前就达到800℃，操作简单，降低损耗，大大降低了成本。高温蒸汽管3内的高温蒸汽通过蒸汽喷嘴5喷射至污泥表面，使其高温碳化。蒸汽加热器4的出口与高温蒸汽管3的入口通过法兰连接，确保两者连接的可靠性和密封性。透视窗上通过法兰连接设有耐高温红外玻璃。
本实用新型的蒸汽加热器4设于高温蒸汽管外罩2外，通过蒸汽加热器支架7固定于碳化炉外侧支架上。蒸汽加热器4在其加热区域设有隔热棉9。
高温蒸汽管3通过蒸汽管支架6呈S型回路分布于高温蒸汽管外罩2内，呈S型回路分布增加了高温蒸汽管3辐射的面积。高温蒸汽管3的进气端与高温蒸汽管外罩2的接触端设有密封陶瓷圈8，确保高温蒸汽管3与高温蒸汽管外罩2之间的密封性，防止氧气的进入。高温蒸汽管3上的蒸汽喷嘴5以高温蒸汽管3进气端密集、末端疏松的方式分布，此分布方式不仅能够使得高温蒸汽管3热辐射的完全覆盖，且使得各蒸汽喷嘴5流量的均匀性。
其中，透视窗的个数可为3个，该蒸汽发生装置可包含3个蒸汽加热装置单元，高温蒸汽喷嘴在高温蒸汽管上各段的分布可为3-2-2-2，如图1所示。
工作原理：将150℃的饱和蒸汽通过蒸汽高压软管输入蒸汽加热器4，在蒸汽加热器4加热成850℃左右的过热蒸汽，然后通入高温蒸汽管3中，此时850℃的过热蒸汽对高温蒸汽管3进行加热，并使其达到800℃左右，最后800℃左右的过热蒸汽通过蒸汽喷嘴5喷出至待碳化污泥表面，使其高温碳化。本装置在满足喷嘴5喷出800℃高温蒸汽的同时，也能使得高温蒸汽管具有800℃左右的高温，从而能够对待碳化污泥进行高温烘烤。