专利名称：焦化厂污水和洗煤厂尘泥生产煤水浆的方法及其燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用钢铁联合企业中焦化厂污水处理和洗煤厂尘泥利用的技术领域，也涉及用加热方法处理污水和煤泥的燃烧装置，本发明特别涉及焦化厂污水和洗煤厂尘泥生产煤水浆的方法及其燃烧器。
焦化污水含有酚、氰、氨、多种芳烃、油等多种污染物质，是冶金企业外排水的主要污染源之一，也是公认的最难处理的工业污水之一。目前国内外通常都采用生化处理技术。该类技术的处理装置投资多、占地面积大、操作费用昂贵，而且处理后的外排水还不能完全达到国家排放标准。如鞍钢焦化厂外排水的COD约为300mg/L，超标100mg/L。上海宝钢引进了活性炭吸附技术应用于处理生化外排水，其污水处理的投资和操作费用很高，难以在国内推广。一些研究单位还在开发用贵金属为催化剂的高温、高压湿式催化氧化法，投资和操作费用更高。
利用污水生产煤水浆燃烧方式解决这一问题是一种行之有效的方法。在燃烧过程中可以使难以生化降解的有机物质得到分解。
钢铁联合企业的用煤，其中大部分需经洗煤厂处理，处理后留下的尘泥对环境污染较为严重。目前处理的方式基本上是外卖，从经济角度看不是十分经济。如果将其作为生产煤水浆的原料，在经济上可节省掉制浆中的磨煤制粉费用，并取代企业所用的部分动力煤。
煤水浆(CWS)是近年来一直在研究开发的一种煤基流体燃料，含煤60-70％、含水30-40％，与散煤比较煤水浆具有燃烧效率高，环境污染小，劳动强度低、操作条件好等优点。美国、日本和前苏联等在八十年代都已进行了大量研究，国内从八十年代开始先后进行了煤水浆(CWS)的制备、燃烧试验和在工业炉窑上的应用试验。试验结果表明煤水浆(CWS)能用管道输送，并能将其雾化燃烧，其燃烧效率能和粉煤及重油的燃烧效率相媲美，是一种高效的洁净燃料。
钢铁企业用的工业锅炉，以供生产、生活(包括取暖)用汽，每年消耗大量动力煤。这种锅炉基本上都烧散煤，燃烧效率低，污染大。在钢铁企业中还有电厂锅炉和部分冶金炉窑使用煤作为燃料，如改烧煤水浆(CWS)，则可提高燃烧效率，降低污染程度。
焦化厂精苯车间酸焦油也是严重污染环境的污染源之一，酸焦油在实验室条件下进行了处理，得到了一种表面活性作用的添加剂，该添加剂用作水泥减水剂其减水率可达到20％左右，将其用于生产煤水浆可起到煤颗粒的悬浮和分散作用。将该项技术与污水制浆技术相结合，代替昂贵的煤水浆添加剂，那么酸焦油这一污染源也将得到有效地控制，并降低生产煤水浆(CWS)成本。
燃烧煤水浆(CWS)使用一般的燃烧器燃烧效果是不好的，因为燃烧煤水浆(CWS)需要大量的空气，燃烧室又需要很高的燃点，所以需要设计一种适合燃烧煤水浆(CWS)的燃烧器。
本发明的目的之一是提供一种利用焦化厂污水和洗煤厂尘泥生产水浆的方法及其燃烧器的技术，该技术有效解决了焦化厂污水和洗煤厂尘泥的处理问题，即减少了环境污染和又合理的利用了能源。
本发明的目的之二是提供一种适合燃烧煤水浆(CWS)的燃烧器。
本发明的技术方案是这样实现的一种焦化厂污水和洗煤厂尘泥生产煤水浆的方法，其特征在于生产煤水浆的原料包括1)、焦化厂污水防腐油槽分离水、溶剂脱酚水、煤气水封水、焦油一次闪蒸水，其水质成分PH值为7，含酸量(mg/L):40-155.6，含油量(mg/L):50-70511,COD(mg/L):750-10765.4；回收洗煤厂煤泥，含炭达60％以上，回收洗煤厂煤泥，含炭达60％以上，煤泥的重量百分比指标为水分Mad2.3-3.1，灰分Ad4.2-12.09，挥发分Vdat20.22-37，硫Sa0.35-0.472，粒度要求200目以下；2)、将焦化厂污水和洗煤厂煤泥，运至搅拌混合系统。
3)、在搅拌混合器中将煤泥和每一种污水或混合水按体积比6∶4混合，并在混合过程中加入体积百分比1-3％的焦化厂精苯车间酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆；4)、将得到的煤水浆贮存待用；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)≥60％，粘度≤1.500Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。
一种燃烧煤水浆的燃烧器，其特征在于该燃烧器由煤水浆雾化器、旋流预燃室构成，煤水浆雾化器包括两根套管，两根套管的前端为锥形，在锥形套管之间设有导向叶片，在外套管壁上设有压缩空气接头；煤水浆雾化器的锥形部位与旋流预燃室一侧的入口相连接，旋流预燃室为圆形耐温空腔，旋流预燃室壁设有若干排切向空气入口，旋流预燃室圆形耐温空腔外周设有空气罩筒，空气罩筒设有空气入口接头。
本发明的社会效益主要是为最难处理的工业污水之一，焦化废水寻找到一条非常经济的解决方式；同时从节能角度看，该项目的实施还可提高锅炉热效率，减轻锅炉对大气的污染，所以，本发明同时具有环保和节能双重含义。
本发明的经济效益主要从以下三个方面体现(1)如采用生化、活性炭等技术处理污水，其投资和日常管理费用都非常高。而采用污水制煤水浆技术，其投资费用仅相当于焦化厂安装燃煤锅炉改为煤水浆锅炉，日常管理费用同正常燃用煤水浆的费用一样。
(2)减少燃煤炉窑的排污超标的罚款支出，提高燃煤炉窑燃烧效率。
(3)提高了洗煤厂尘泥的利用价值。
实施例1采集生化过程中难处理的污水即防腐油槽分离水，其分析指标为PH=7，含酸量(mg/L)155.6，含油量(mg/L)100,COD(mg/L)2090.8；煤泥的指标重量百分比为水分Mad2.3，灰分Ad12.09，挥发分Vdat20.22，硫Sat0.472，将其运至搅拌混合系统；在搅拌混合器中将煤泥和污水按体积比6∶4混合，并在混合过程中加入体积百分比1％的焦化厂精苯车间酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆；将得到的煤水浆贮存待用；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)65％，粘度0.240Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。
实施例2采集了生化过程中难处理的污水即溶剂脱酚水，其分析指标为PH=7，含酸量(mg/L)38.6，含油量(mg/L)194,COD(mg/L)756.3；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)65％，粘度0.200Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。其余同实施例1。
实施例3采集了生化过程中难处理的污水即煤气水封水，其分析指标为PH=7，含酸量(mg/L)110.6，含油量(mg/L)70511,COD(mg/L)10756.4；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)65％，粘度0.180Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。其余同实施例1。
实施例4采集了生化过程中难处理的污水即焦油一次闪蒸水，其分析指标为PH=7，含酸量(mg/L)112.0，含油量(mg/L)50,COD(mg/L)667.3；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)65％，粘度0.280Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。其余同实施例1。
实施例5采集煤泥的指标重量百分比为水分Mad3.37，灰分Ad6.49，挥发分Vdat36.19，硫Sat0.37，在混合过程中加入1.5％的焦化厂精苯车间酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)62％，粘度0.640Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。其余同实施例4。
实施例6采集煤泥的指标重量百分比为水分Mad3.1，灰分Ad4.20，挥发分Vdat37.0，硫Sat0.35，在混合过程中加入1％的焦化厂精苯车间酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)65％，粘度0.610Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。其余同实施例4。
实施例7采集了生化过程中难处理的污水即防腐油槽分离水、溶剂脱酚水、煤气水封水、焦油一次闪蒸水按等比例混合，其分析指标为PH=7，含酸量(mg/L)104.2，含油量(mg/L)17713.3,COD(mg/L)3569.95；煤泥的指标重量百分比为水分Mad3.37，灰分Ad6.49，挥发分Vdat36.19，硫Sat0.37，将其运至搅拌混合系统；在搅拌混合器中将煤泥和污水按体积比6∶4混合，并在混合过程中加入体积百分比1.7％的焦化厂精苯车间酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆；将得到的煤水浆贮存待用；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)62％，粘度0.640Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。
实施例8采集了生化过程中难处理的污水即防腐油槽分离水、煤气水封水按等比例混合，其分析指标为PH=7，含酸量(mg/L)133.1，含油量(mg/L)35260.5，COD(mg/L)6428.1；煤泥的指标重量百分比为水分Mad3.1，灰分Ad4.20，挥发分Vdat37.0，硫Sat0.35，将其运至搅拌混合系统；在搅拌混合器中将煤泥和污水按体积比6∶4混合，并在混合过程中加入体积百分比1.7％的焦化厂精苯车间酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆；将得到的煤水浆贮存待用；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)60％，粘度1.420Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。
实施例9采集了生化过程中难处理的污水即防腐油槽分离水、溶剂脱酚水、煤气水封水、焦油一次闪蒸水按等比例混合，其分析指标为PH=7，含酸量(mg/L)104.2，含油量(mg/L)17713.3,COD(mg/L)3569.95；煤泥的指标重量百分比为水分Mad3.1，灰分Ad4.20，挥发分Vdat37.0，硫Sat0.35，将其运至搅拌混合系统；在搅拌混合器中将煤泥和污水按体积比6∶4混合，并在混合过程中加入体积百分比1.7％的焦化厂精苯车间酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆；将得到的煤水浆贮存待用；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)60％，粘度1.500Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。
实施例10一种燃烧煤水浆的燃烧器(见
图1)，该燃烧器由煤水浆雾化器、旋流预燃室构成，煤水浆雾化器是由两根套管5、6在一起构成，两根套管的前端为锥形，在锥形套管之间设有导向叶片7，在外套管6壁上设有压缩空气接头4；煤水浆雾化器的锥形部与旋流预燃室一侧的入口8相接，旋流预燃室为圆形耐温空腔3，旋流预燃室壁设有若干排切向空气入口9，旋流预燃室圆形耐温空腔外周设有空气罩筒2，空气罩筒设有空气入口接头1。
权利要求
1.一种焦化厂污水和洗煤厂尘泥生产煤水浆的方法，其特征在于生产煤水浆的原料包括a)、焦化厂污水防腐油槽分离水、溶剂脱酚水、煤气水封水、焦油一次闪蒸水，其水质成分PH=7，含酸量(mg/L):40-155.6，含油量(mg/L):50-70511,COD(mg/L):750-10765.4；回收洗煤厂煤泥，含炭达60％以上，煤泥的重量百分比指标为水分Mad2.3-3.1，灰分Ad4.2-12.09，挥发分Vdat20.22-37，硫Sat0.35-0.472，粒度要求200目以下；b)、将焦化厂污水和洗煤厂煤泥，运至搅拌混合系统；c)、在搅拌混合器中将煤泥和每一种污水或混合水按体积比6∶4混合，并在混合过程中加入体积百分比1-3％的焦化厂精苯车间酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆；d)、将得到的煤水浆贮存待用；煤水浆的指标为煤的浓度(干基)≥60％，粘度≤1.500Pa·S，燃烧效率≥98％，保存期＞15天。
2.根据权利要求1所述的煤水浆燃烧专用的燃烧器，其特征在于该燃烧器由煤水浆雾化器、旋流预燃室构成，煤水浆雾化器包括两根套管，两根套管的前端为锥形，在锥形套管之间设有导向叶片，在外套管壁上设有压缩空气接头；煤水浆雾化器的锥形部与旋流预燃室一侧的入口相接，旋流预燃室为圆形耐温空腔，旋流预燃室壁设有若干排切向空气入口，旋流预燃室圆形耐温空腔外周设有空气罩筒，空气罩筒设有空气入口接头。
全文摘要
本发明公开了一种焦化厂污水和洗煤厂尘泥生产煤水浆的方法。将焦化厂污水与回收洗煤厂煤泥运至搅拌混合系统，煤泥和每一种污水或混合水按体积比6∶4混合，并在混合过程中加入酸焦油分散剂，进行混合、搅拌即成煤水浆。也公开了一种煤水浆生产专用燃烧器。特点是采用焦化污水制煤水浆，其投资费用仅相当于焦化厂安装燃煤锅炉改为煤水浆锅炉。既解决了焦化厂污水污染环境的问题，又合理的利用了废弃能源。
文档编号F23D11/24GK1317552SQ01113899
公开日2001年10月17日 申请日期2001年4月24日 优先权日2001年4月24日
发明者王剑锋, 徐继昌, 王骥, 冯圣印, 孟庆波, 戚内申, 丑明 申请人:冶金工业部鞍山热能研究院