一种垃圾焚烧电厂污泥和碱金属脱除剂耦合干法掺烧装置的制作方法

1.本发明涉及一种垃圾焚烧电厂污泥和碱金属脱除剂耦合干法掺烧装置，属于垃圾处理技术领域。


背景技术：

2.城市生活垃圾焚烧技术既可以将城市生活垃圾减量化和无害化，又可以通过能量的回收实现垃圾的资源化。在垃圾的处理过程中，污泥是渗沥液收集和处理过程中的重要产物。一般通过将收集到的污泥回喷到垃圾坑或料斗，与垃圾混合后通过高温燃烧的方式进行无害化处理。目前的处理方式在工程应用上表现出的不足在于：容易在推料器上积聚成团、燃烧不完全、处理量小和对燃烧工况影响大等问题。同时还存在部分污泥再次返回渗沥液回收系统的问题。另外由于城市生活垃圾中碱金属钠、钾的含量相对较高，燃烧后生成气相碱金属和低灰熔点的飞灰，易在受热面上形成粘性底层，继而发生灰沉积，出现受热面堵塞和传热效率降低等问题。目前还没有效的方法来解决垃圾焚烧电厂污泥处理和碱金属造成的灰沉积问题。因此，本技术领域亟需一种高温处理污泥和抑制受热面灰沉积的装置，该装置对垃圾的处理和能源的回收有重要的意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为解决如何获得一种污泥和碱金属脱除剂耦合干法掺烧的装置，且该装置能同时解决垃圾焚烧电厂污泥高温无害化处理和抑制碱金属造成的沾污积灰的技术问题。
4.为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种垃圾焚烧电厂污泥和碱金属脱除剂耦合干法掺烧装置，包括依次连接设有的污泥干燥系统、干粉混合仓、干粉流化仓、输送风系统、粉体分配单元、污泥喷嘴和二次风喷嘴；干粉流化仓上设有流化风系统和吹扫风系统；所述二次风喷嘴设于炉膛的高温烟气区；所述二次风喷嘴沿炉膛的高度采用分段布置，且沿炉膛的宽度均匀布置；所述二次风喷嘴沿炉膛的高度设为高位二次风喷嘴和低位二次风喷嘴；所述高位二次风喷嘴采用常温的二次风，低位二次风喷嘴采用高温一次风，风率可调。
5.优选地，所述干燥后的污泥通过污泥干燥系统后的含水率为10％-15％。
6.优选地，所述碱金属脱除剂选择sio
2、
al2o3或者高岭土作为添加剂，所述的碱金属脱除剂的使用量为垃圾灰含量的1％-15％。
7.优选地，所述干粉流化仓和流化风系统、吹扫风系统的出口管道相连接；所述干粉流化仓设有用于重量监测的称重装置、用于平衡压力的压力平衡管、安全阀和放空阀；所述干粉流化仓的出口设有关断阀组和给料器；所述干粉流化仓采用间断式进粉方式。
8.优选地，所述关断阀组设于常关状态。
9.优选地，所述高位二次风喷嘴的层数≥2层，布置于炉膛的出口第一烟道内；所述低位二次风喷嘴的层数≥2层，至少有一层低位二次风喷嘴布置于前拱墙和后拱墙上；所述
前拱墙和后拱墙上的二次风喷嘴的喷射区域为干燥段和燃烧段的上方。
10.优选地，所述污泥喷嘴设于低位二次风喷嘴内，两者同轴布置。
11.优选地，所述低位二次风喷嘴用的输送风温度范围为150℃-350℃，风率为5％-15％，来源于空气预热器出口。
12.优选地，所述高位二次风喷嘴用的输送风为常温空气，风率为2％-25％。
13.优选地，所述高位二次风喷嘴和低位二次风喷嘴根据工况分层布置，以保证第一烟道内的烟气温度高于850℃。
14.相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
15.1、污泥和碱金属脱除剂耦合掺烧装置可以实现污泥高温无害化处理和抑制受热面出现沾污积灰等问题；
16.2、采用气体输运的方式实现污泥干法高温无害化处理，均匀地将污泥干粉喷洒到高温区，避免在推料器出现污泥的成团、喷洒不均匀；严重影响负荷、调整周期长等问题。
17.3、气体输运系统调节灵活，可以快速地根据炉膛内垃圾的燃烧情况调整污泥回喷量。
18.4、高位和低位二次风采用不同温度的空气可以通过控制风率的大小实现稳定炉内垃圾燃烧工况的需求，可实现一定程度上的无油伴烧。
19.5、将污泥和碱金属脱除剂喷入两个系统集成在一起，并和二次风系统相结合可以有效地利用炉前拱狭小的空间，减少设备的投入成本和运行。
附图说明
20.图1为本发明系统结构示意图；
21.图2为本发明气体输运系统示意图；
22.图3为本发明二次风喷口布置示意图；
23.图4为本发明污泥喷嘴和二次风喷嘴的布置示意图；
具体实施方式
24.为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：
25.如图1-4所示，本发明所采取的技术方案是提供一种垃圾焚烧电厂污泥和碱金属脱除剂耦合干法掺烧装置，包括依次连接设有的污泥干燥系统500、干粉混合仓606、干粉流化仓609、输送风系统610、粉体分配单元618、污泥喷嘴619和二次风喷嘴620；干粉流化仓609上设有流化风系统611和吹扫风系统612；二次风喷嘴设于炉膛300的高温烟气区；二次风喷嘴620沿炉膛的高度采用分段布置，且沿炉膛的宽度均匀布置；二次风喷嘴沿炉膛的高度设为高位二次风喷嘴201和低位二次风喷嘴202；高位二次风喷嘴201采用常温的二次风，低位二次风喷嘴202采用高温一次风，风率可调。污泥601通过污泥干燥系统500后的含水率为10％-15％。碱金属脱除剂602选择sio
2、
al2o3或者高岭土作为添加剂，碱金属脱除剂的使用量为垃圾灰含量的1％-15％。干粉流化仓609和流化风系统611、吹扫风系统612的出口管道相连接；干粉流化仓609设有用于重量监测的称重装置608、用于平衡压力的压力平衡管、安全阀和放空阀626；干粉流化仓609的出口设有关断阀组624和给料器613；干粉流化仓609采用间断式进粉方式。关断阀组624/625设于常关状态。高位二次风喷嘴201的层数≥2层，
布置于炉膛的出口第一烟道305内；低位二次风喷嘴202的层数≥2层，至少有一层低位二次风喷嘴布置于前拱墙301和后拱墙302上；前拱墙301和后拱墙302上的二次风喷嘴的喷射区域为干燥段304和燃烧段303的上方。污泥喷嘴619设于低位二次风喷嘴202内，两者同轴布置。低位二次风喷嘴202用的输送风610温度范围为150℃-350℃，风率为5％-15％，来源于空气预热器出口。高位二次风喷嘴201用的输送风200为常温空气，风率为2％-25％。高位二次风喷嘴201和低位二次风喷嘴202根据工况分层布置，以保证第一烟道305内的烟气温度高于850℃。
26.本发明提供了一种污泥和碱金属脱除剂耦合干法掺烧的装置，包括污泥干燥系统500、干粉混合仓606、干粉流化仓609、输送风系统610、流化风系统611、吹扫风系统612、粉体分配单元618、污泥喷嘴619和二次风喷嘴620。碱金属脱除剂602和经过污泥干燥系统500干燥后的污泥601通过振动金属网603进入干粉混合仓606混合后通过关断阀组624，进入到干粉流化仓609，由一次风101作为流化风通过流化风系统611进行流化，流化后由输送风系统610经过分配器618输送到污泥喷嘴619连接到二次风喷嘴620进入炉膛300的高温烟气区，被烟气加热与烟气发生燃烧、吸附等反应。其中，干粉混合仓606包括振动金属网603、除尘器604、温度传感器605、取样器607。
27.干粉流化仓609和流化风系统611、吹扫风系统612的出口管道相连接；干粉流化仓609设置称重装置608用于重量的监测，设置压力平衡管622平衡压力，安全阀、放空阀626等装置；干粉流化仓609出口设置关断阀组625和给料器613。
28.来自于一次风102的热空气通过输送风系统610和给料器613的出口处的流化干粉在混合器614内混合经分配器618分配到污泥喷嘴619。
29.其中，二次风喷嘴620沿高度上采用分段布置，沿炉膛宽度上均匀布置，高位二次风喷嘴201采用常温的二次风，低位二次风喷嘴202采用高温一次风，高位二次风201和低位二次风202的风率可调。
30.碱金属脱除剂602为二氧化硅(sio2)、三氧化二铝(al2o3)或者高岭土以及其混合物。
31.干燥后的污泥601通过干燥系统500后的含水率为10％-15％。
32.碱金属脱除剂选择sio2或者高岭土作为添加剂，碱金属脱除剂的使用量为垃圾灰含量的1％-15％。
33.关断阀组624和625处于常关状态，干燥后的污泥601和碱金属脱除剂602通过关断阀624进入干粉流化仓609，流化后的干粉根据炉膛的实际运行工况间断地进入炉膛。
34.高位二次风喷嘴201的层数≥2层，布置于炉膛的出口第一烟道305内。
35.低位二次风喷嘴202的层数≥2层，至少有一层二次风喷嘴布置于前拱墙301和后拱墙302上。前拱墙301和后拱墙302上的二次风喷嘴(201、202)喷出干粉的喷射区域为干燥段304和燃烧段303的上方，直接参与到干燥段304和燃烧段303上方高温气体的燃烧过程。
36.污泥喷嘴619置于低位二次风喷嘴202内，两者同轴布置。
37.低位二次风喷口用的输送风610温度范围为150℃-350℃，风率为5％-15％，来源于空气预热器出口。
38.高位二次风喷口用的输送风200为常温空气，风率为2％-25％。
39.高位二次风喷嘴201和低位二次风喷嘴202根据工况分层布置，以保证第一烟道
305内的烟气温度高于850℃。
40.实施例
41.如图1至图4所示，本发明提供一种垃圾焚烧电厂污泥和碱金属脱除耦合干法燃烧装置，包括污泥干燥系统500、干粉混合仓606、干粉流化仓609、输送风系统610、流化风系统611、吹扫风系统612、粉体分配单元618、污泥喷嘴619和二次风喷嘴620。碱金属脱除剂602和经过污泥干燥系统500干燥后的污泥601通过振动金属网603进入干粉混合仓606充分混合后通过关断阀组624，进入到干粉流化仓609，由一次风101作为流化风通过流化风系统611进行流化，流化后由输送风系统610经过分配器618输送到各个污泥喷嘴619连接到二次风喷嘴620进入炉膛300的高温烟气区，加热后与烟气一起发生燃烧、吸附等反应。干粉混合仓606包括振动金属网603、除尘器604、温度传感器605、取样器607和人孔门；干粉流化仓609和流化风系统611、吹扫风系统612的出口管道相连接，干粉流化仓609设置称重装置608用于重量的监测，设置压力平衡管622平衡压力、安全阀、放空阀626等装置，干粉流化仓出口设置关断阀组625和给料器613。其中，来自于一次风102的热空气通过输送风系统610和给料器613的出口处的流化干粉在混合器614内混合经分配器618分配到污泥喷嘴619。其中碱金属脱除剂602可以为二氧化硅(sio2)、三氧化二铝(al2o3)或者高岭土以及两者的混合物。其中，二次风喷嘴620沿高度上采用分段布置，沿炉膛宽度上均匀布置，高位二次风喷嘴201采用常温的二次风，低位二次风喷嘴202采用高温一次风，高位二次风和低位二次风的风率可调。
42.干燥后的污泥601通过干燥系统500后的含水率为10％-15％。
43.碱金属脱除剂选择sio2、al2o3或者高岭土作为添加剂，碱金属脱除剂的使用量为垃圾灰含量的1％-15％。根据垃圾的成分选取相应的配方。
44.关断阀组624和625处于常关状态，打开关断阀624后干燥后的混合干粉(601、602)通过关断阀624进入流化粉仓，然后关闭关断阀624，混合干粉(601、602)由流化风611充分流化后，打开关断阀625，根据炉膛的实际运行进入炉膛。
45.污泥喷嘴619置于低位二次风喷嘴202内，两者同轴布置。
46.高位二次风喷嘴201的层数≥2层，布置于炉膛的出口第一烟道305内。
47.低位二次风喷嘴202的层数≥2层，至少有一层二次风喷嘴布置于前拱墙301和后拱墙302上。前拱墙301和后拱墙302上的二次风喷嘴(201、202)喷出干粉(601、602)的喷射区域为干燥段304和燃烧段303的上方，直接参与到干燥段304和燃烧段303上方高温气体的燃烧过程。
48.低位二次风喷口用的输送风610温度范围为150℃-350℃，风率为5％-15％，来源于空气预热器出口，优选地，风率为5％-10％，温度范围为150℃-250℃。
49.高位二次风喷口用的输送风200为常温空气，风率为2％-25％。
50.高位二次风喷嘴201和低位二次风喷嘴202根据工况分层布置，以保证第一烟道305内的烟气温度高于850℃。
51.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、
修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。