专利名称：一种循环流化床锅炉掺烧污泥的方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及环保技术，尤其是指一种循环流化床锅炉掺烧污泥的方法及其特有的污泥输送装置。
背景技术：
随着国家对污水的治理工作不断深化，各城市、乡镇的污水处理厂陆续建成投运。随之而来的是污水处理厂在污水处理过程中产生的污泥已开始成为新的污染源。污水处理过程中加入凝聚剂后，污物沉淀下来形成污泥，其内水分很高，经过离心机或袋滤机后，水分仍高达80％左右，用常规的方法很难把这些污泥的内水分去除。目前国内普遍的处理办法是填埋，但由于污水处理过程中加入的凝聚剂在24小时后就全部分解，无法继续起到凝聚作用，导致用填埋方法处理这些污泥时，须占用很大的场地(堆高后要塌方)，故一般的垃圾填埋场不愿意接受这种污泥，而一座日处理能力10万吨的污水处理厂每天要产生100吨这样的高水分污泥。如何处理掉这么多的污泥，已成为困扰城市发展的难题之一。
发明内容
本发明的目的在于寻求一种循环流化床锅炉掺烧污泥的方法及其设备，为解决污水处理厂污泥的后处理问题提供一条减量化、无害化的出路。
按照本发明所提供的设计方案，循环流化床锅炉掺烧污泥的方法为a.利用污泥输送装置，将污泥在循环流化床锅炉的炉膛上部或中上部负压区送入循环流化床锅炉炉膛内；b.污泥的加入量占燃料重量的100％以内，污泥的含水率为25％～90％；c.污泥在炉内下降的同时完成烘干预热、可燃物燃烧，同时将残留在污泥内的有害微生物、有害病菌以及污泥中的异味在850℃～980℃的高温区，经过2～6秒高温分解，被消除。
污泥加入量占燃料重量的25％～100％。污泥的热值在对应水分为80％时为500大卡，此时的燃煤热值不小于5000大卡。
污泥在加入炉膛内以前，可以先在搓和机内搓和，以粉碎较大的块状物，再送至搅拌缓冲仓内搅拌均匀，并积聚一定的量，然后再利用污泥泵经过管道送至循环流化床锅炉的炉膛上部或中上部负压区。
这种循环流化床锅炉掺烧污泥方法所用设备的特征在于在循环流化床锅炉的炉膛上部或中上部负压区设置污泥进料装置，在污泥进料装置上连接输送管道，输送管道的另一端与污泥输送装置相连。
所述污泥进料装置由多功能给料器与锅炉接口器组成。在污泥输送装置中，污泥泵的出口利用管道与污泥进料装置连接。污泥泵的进口利用管道与安装于搅拌缓冲仓上出口端的预压螺旋装置的出口连接。搅拌缓冲仓的进口与螺旋输送机连接，螺旋输送机的另一端与搓和机的出口连接，搓和机的进口与刮板输送机连接。
在循环流化床锅炉炉膛的底部为风室，在风室上面的炉膛上设置给煤口，在污泥进料装置上连接清洗回流管，在炉膛上部的排烟口连接旋风分离器，旋风分离器的上部出口连接过热器、省煤器及空气预热器，旋风分离器的下部出口与炉膛底部的返料口连接。
本发明可以为解决污水处理厂污泥的后处理问题提供一条减量化、无害化的出路。
图1为污泥输送装置图。
图2为循环流化床锅炉的主要部分结构图。
具体实施例方式
循环流化床锅炉掺烧污泥的方法如下a.先在搓和机内搓和，以粉碎较大的块状物；b.再送至搅拌缓冲仓内搅拌均匀，并积聚一定的量，c.再利用污泥泵经过管道在循环流化床锅炉的炉膛上部或中上部负压区送入循环流化床锅炉炉膛内；d.污泥的加入量占燃料重量的100％以内，污泥的含水率为25％～90％；e.高水分的污泥在炉内下降的同时完成烘干预热、可燃物燃烧，同时将残留在污泥内的有害微生物、有害病菌以及污泥中的异味在850℃～980℃的高温区，经过2～6秒高温分解，被彻底消除。
所述污泥加入量可以占燃料重量的25％～100％。所述污泥的热值在对应水分为80％时为500大卡，此时的燃煤热值不小于5000大卡。
所述设备如图1、2所示在循环流化床锅炉13的炉膛上部或中上部负压区设置污泥进料装置，在污泥进料装置上连接输送管道，输送管道8的另一端与污泥输送装置相连。在污泥输送装置中，污泥泵5的出口利用管道8与污泥进料装置连接。污泥进料装置由多功能给料器与锅炉接口器11组成。
污泥泵5的进口与安装于搅拌缓冲仓6出口端的预压螺旋装置7的出口连接。搅拌缓冲仓6的进口与搓和机2的出口连接，搓和机2的进口与刮板输送机1连接。
在循环流化床锅炉炉膛15的底部为风室17，在风室17上面的炉膛15上设置给煤口16，在污泥进料装置上连接清洗回流管12，在炉膛15上部的排烟口连接旋风分离器14，旋风分离器14的上部出口依次连接过热器22、省煤器21及空气预热器20，旋风分离器14的下部出口与炉膛15底部的返料口16连接。图中18为锅炉点火装置，9为高压换向阀，10为分流阀，4为动力装置一、污泥输送机理污泥输送装置是专门为污水处理厂生产的生活污泥能够实现综合利用而研制开发的，系统由污泥搓和机2、搅拌缓冲仓6、预压螺旋装置7、液压闸板阀、污泥泵5、高压低磨阻复合管道8、双向高压浓料换向阀9、管路分流阀10、多功能给料机与锅炉接口器11、自动控制系统等组成。
污泥输送系统使用于输送含水量80％左右、热值500大卡、无难碎杂物的污泥，偶见杂物粒度不大于50mm。
首先，在刮板机1提供的污泥进入污泥搓和机2时，人为加入适量的水调整输出污泥的浓度，以保证污泥的流动性；经过污泥搓和机2后，其板结、大块的污泥均被粉碎搓匀。
进入搅拌缓冲仓6的污泥在液压滑架，搅拌螺旋的带动下保持均匀、柔软的特性，同时还可以根据输送的要求再适量地加入水调整污泥的浓度。污泥在搅拌缓冲仓6内的实时储量可以通过电控自动获得，泵房操作面板上随时显示仓内污泥占满仓储量的百分比，当污泥达到95％以上时，系统发出声光信号提示，并同时自动停止污泥搓和机2、螺旋输送机3的运行，根据需要可以向刮板机提供停止信号；当污泥低于75％左右时，系统同样发出声光信号提示，要求操作人员添加污泥，声光信号提示每隔5分钟提示一次，直至搅拌缓冲仑6内料位处在设定范围内(75％-95％)。液压滑架的作用主要是保证搅拌缓冲仑6的污泥不板结，四个边角的污泥不起拱。同时，搅拌缓冲仓6底部还设置有容杂槽及过滤筛网，以保证进入预压螺旋装置的杂物粒度控制在50mm以下。搅拌缓冲仓6内的污泥在重力和滑架的共同作用下连续不断地进入预压螺旋装置。
污泥进入预压螺旋装置以后，在螺旋叶片的推动下，被挤入污泥泵5的料斗内，螺旋叶片的转速由变频电机通过电控调节快慢。当输送量最大时(100％)，预压螺旋装置的转速达到最快；当输送量最小时(25％)，预压螺旋装置的转速对应为最慢，所有的调节控制均由电控操作变频器完成。
进入污泥泵5料斗的污泥由于设定的量比泵送的量大，在料缸吸料时产生一定的预压力，从而能保证污泥泵5的吸入饱和度。泵送量的改变可通过调整操作台控制面板上的输送方量比率(％)获得。污泥泵5具有手动、自动两种控制，手动控制为用旋钮控制油缸移动的起停摆缸的换向，此时污泥泵5不进行自动换向，主要用于活塞更换、接近开关的调整等调试工作。自动控制为用电控通过接近开关实现油缸的行程保证、自动换向，是物料输送的主要工作程序自动控制分为泵房“现场控制”和热控室“集控”两种。泵送工作分正、反两种工作状态，当物料缸活塞向前推移时，S摆阀若正对着该料缸，则该状态为正泵送状态；若物料缸活塞向后移动时，S摆阀若正对着该料缸，则该状态为反泵送状态，反泵送主要用于管路堵塞的疏通工作。
锅炉热控室内控制器同样具有泵房内控制污泥泵5的各种功能，该程序的启动将对整个系统状态检测合格的条件下进行，如若有一处设备处在非正常工作位置或状态下，控制面板将提示为故障状态，直至故障排除后方能启动自动泵送系统。
被泵送入管道8内的污泥具有较高的压力，它将沿着输送管道8移动，污泥首先可能到达双向高压浓料换向阀9，通过双向高压浓料换向阀9切换实现污泥输送方向的转换，从而能够达到主泵送系统荷备用系统切换的要求。
输送管道9内的污泥到达锅炉后，根据给料点的情况，将会到达管路分流阀10，通过分流阀10的工作可以实现几个给料点的均匀给料。当输送系统工作时，分流阀10始终处在工作状态。
输送管道8内的污泥经过分流阀10后直接到达多功能给料器11，由给料器11进入锅炉的炉膛15内。当系统需要进行清洗时，通过控制锅炉热控室的控制面板，使给料器处在清洗工位，可以使污泥及清洗水经回流管12流入下水道中。清洗工作由泵房控制完成，此前应与锅炉热控室联系，泵房内向搅拌缓冲仓加水并操纵进行自动泵送，以实现污泥管道的清洗，避免清洗水直接进入锅炉内。
二、污泥的燃烧机理燃烧装置主要利用循环流化床锅炉具有燃料适应性广、锅炉热容量大、循环燃烧的特性，实现综合利用，解决了污泥无法处理，只能填埋这一困扰全国各大城市的难题。
本技术的应用利用各地区的现有或新建的循环流化床锅炉，通过专门设计或局部改造，利用污泥输送装置，在锅炉烧煤的同时，把污水处理过程中产生的污泥，不经过任何先期的加工处理，直接将污泥在循环流化床锅炉的炉膛15上部或中上部负压区送入循环流化床锅炉炉膛15内，利用循环流化床锅炉炉膛15的高度和充足的热容量，根据污泥水分蒸发、燃烧所需区域的高度，合理控制污泥的流动长度与重量，使污泥在锅炉炉膛15上部靠自重在进行自由落体到达密相区的过程中，立即被大量的高温烟气和灼热的床料包围，传热非常强烈，水分不断烘干、污泥不断爆裂，实现了可燃物、灰分的预热、水分蒸发、挥发物析出、循环燃烧的综合过程，同时将残留在污泥内的有害微生物、有害病菌以及污泥中的异味在850℃～980℃的高温区，经过2～6秒高温分解，被彻底消除。此外，原来体积很大的湿污泥经过高温燃烧，体积大幅度缩减，干灰的体积还不到原来的1/10，达到了减量化、无害化的效果，实现了综合利用。
由于污水处理厂的污泥水分一般在80％左右，锅炉在掺烧含有大量水分的污泥后，会使锅炉的排烟温度升高，热损失增大，故一般污泥掺烧量控制在燃煤量的50％以内比较经济，如果对锅炉的受热面与引风机再做些调整改造，污泥的含水率控制得低一点，污泥掺烧量可增多并达到100％，而锅炉的热损失可以通过收取污泥处理费来弥补。
权利要求
1.一种循环流化床锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于a.利用污泥输送装置，将污泥在循环流化床锅炉的炉膛上部或中上部负压区送入循环流化床锅炉炉膛内；b.污泥的加入量占燃料重量的100％以内，污泥的含水率为25％～90％；c.污泥在炉内下降的同时完成烘干预热、可燃物燃烧，同时将残留在污泥内的有害微生物、有害病菌以及污泥中的异味在850℃～980℃的高温区，经过2～6秒高温分解，被消除。
2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于污泥加入量占燃料重量的25％～100％。
3.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于污泥的热值在对应水分为80％时为500大卡，此时的燃煤热值不小于5000大卡。
4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于污泥在加入炉膛内以前，先在搓和机内搓和，以粉碎较大的块状物，再送至搅拌缓冲仓内搅拌均匀，并积聚一定的量，然后再利用污泥泵经过管道送至循环流化床锅炉的炉膛上部或中上部负压区。
5.一种循环流化床锅炉掺烧污泥方法所用的设备，其特征在于在循环流化床锅炉的炉膛上部或中上部负压区设置污泥进料装置，在污泥进料装置上连接输送管道，输送管道的另一端与污泥输送装置相连。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征是在污泥输送装置中，污泥泵的出口利用管道与污泥进料装置连接。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征是污泥进料装置由多功能给料器与锅炉接口器组成。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征是污泥泵的进口利用管道与安装于搅拌缓冲仓上出口端的预压螺旋装置的出口连接，在搅拌缓冲仓内有液压滑架。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征是搅拌缓冲仓的进口与搓和机的出口连接，搓和机的进口与刮板输送机连接。
10.根据权利要求5所述的设备，其特征是在循环流化床锅炉炉膛的底部为风室，在风室上面的炉膛上设置给煤口，在污泥进料装置上连接清洗回流管，在炉膛上部的排烟口连接旋风分离器，旋风分离器的上部出口依次连接过热器、省煤器及空气预热器，旋风分离器的下部出口与炉膛底部的返料口连接。
全文摘要
本发明涉及环保技术，尤其是指一种循环流化床锅炉掺烧污泥的方法及其特有的污泥输送装置。按照本发明所提供的设计方案，循环流化床锅炉掺烧污泥的方法为a.利用污泥输送装置，将污泥在循环流化床锅炉的炉膛上部或中上部负压区送入循环流化床锅炉炉膛内；b.污泥的加入量占燃料重量的100％以内，污泥的含水率为25％～90％；c.高水分的污泥在炉内下降的同时完成烘干预热、可燃物燃烧，同时将残留在污泥内的有害微生物、有害病菌以及污泥中的异味在850℃～980℃的高温区，经过2～6秒高温分解，被彻底消除。本发明为解决污水处理厂污泥的后处理问题提供一条减量化、无害化的出路。
文档编号C02F11/06GK1654376SQ20051003812
公开日2005年8月17日 申请日期2005年1月12日 优先权日2005年1月12日
发明者苏小平, 沈解忠, 吴文伟, 毛伟坤, 杨春, 杨叙军 申请人:无锡市地方电力公司