權(quán)利要求書: 1.一種用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法,其特征在于焚燒爐的進(jìn)口端設(shè)螺旋進(jìn)料機(jī),螺旋進(jìn)料機(jī)設(shè)有污泥計(jì)量槽,脫水污泥料倉的部分脫水污泥經(jīng)干化機(jī)干化后得到廠內(nèi)半干污泥,與外來半干污泥一起混合成半干污泥進(jìn)入污泥計(jì)量槽,螺旋進(jìn)料機(jī)設(shè)有脫水污泥入口和濃縮污泥進(jìn)泥入口,脫水污泥料倉的部分脫水污泥直接通過脫水污泥入口進(jìn)入螺旋進(jìn)料機(jī),濃縮污泥則通過濃縮污泥進(jìn)泥入口進(jìn)入螺旋進(jìn)料機(jī),由螺旋進(jìn)料機(jī)送入焚燒爐;
焚燒爐設(shè)煙氣出口和一次風(fēng)入口,一次風(fēng)入口設(shè)空氣預(yù)熱器,焚燒爐內(nèi)設(shè)爐內(nèi)測溫裝置和爐溫控制器,所述方法包括以下步驟:S1、根據(jù)焚燒爐爐膛溫度,調(diào)節(jié)半干污泥與脫水污泥的入爐比例,若焚燒爐爐膛溫度高于設(shè)定溫度,則增加脫水污泥入爐量,減少半干污泥入爐量,直到焚燒爐爐膛溫度穩(wěn)定在設(shè)定值;若焚燒爐爐膛溫度低于設(shè)定溫度,則增加半干污泥入爐量,減少脫水污泥入爐量,直到焚燒爐爐膛溫度穩(wěn)定在設(shè)定值;
S2、若焚燒爐爐膛溫度超過報(bào)警上限值,則通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器,降低入爐一次風(fēng)溫度,以降低入爐熱量;若焚燒爐爐膛溫度超過報(bào)警下限值,則通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器,提高入爐一次風(fēng)溫度,以增加入爐熱量;
S3、若爐膛溫度仍超過報(bào)警上限值,則開啟濃縮污泥泵,通過濃縮污泥進(jìn)泥入口將濃縮污泥打入污泥螺旋進(jìn)料機(jī),并進(jìn)入焚燒爐,以降低焚燒爐爐膛溫度;若焚燒爐爐膛溫度仍在報(bào)警下限值以下,則在焚燒爐爐膛添加輔助燃料助燃以提高焚燒爐爐膛溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法,其特征在于所述污泥干化機(jī)與余熱鍋爐連接,通過余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽對(duì)脫水污泥進(jìn)行干化,通過干濕污泥配比調(diào)節(jié)入爐平均含水率,以調(diào)節(jié)焚燒爐爐膛溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法,其特征在于空氣預(yù)熱器通過蒸汽疏水、水蒸氣、高溫?zé)煔馊?jí)加熱方式對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)熱,通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器熱源以調(diào)節(jié)入爐風(fēng)溫,以調(diào)節(jié)焚燒爐爐膛溫度。
4.如權(quán)利要求1所述的用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法,其特征在于所述濃縮污泥進(jìn)泥入口處還設(shè)有沖洗裝置,在濃縮污泥進(jìn)泥結(jié)束后,啟動(dòng)清水對(duì)管道進(jìn)行清洗,以防止?jié)饪s污泥管道長時(shí)間不啟動(dòng)的情況下堵塞、腐蝕。
5.如權(quán)利要求1所述的用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法,其特征在于所述焚燒爐上部設(shè)有濃縮污泥噴淋口,在焚燒爐爐膛溫度超過設(shè)定值時(shí),濃縮污泥經(jīng)濃縮污泥噴淋口從焚燒爐上部噴入,采用爐頂噴淋作為應(yīng)急手段,對(duì)焚燒爐爐膛超溫情況進(jìn)行控制,提高對(duì)焚燒爐爐膛超溫的響應(yīng)速度。
6.如權(quán)利要求1所述的用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法,其特征在于所述焚燒爐中部設(shè)輔助燃燒器,所述輔助燃燒器采取四角切圓布置,布置在稀相區(qū),分散著火區(qū),降低污泥焚燒局部高溫可能導(dǎo)致污泥焚燒灰渣結(jié)焦的風(fēng)險(xiǎn)。
說明書: 一種用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種用于污泥焚燒爐膛溫度控制的方法,屬于固體廢棄物處理領(lǐng)域。背景技術(shù)[0002] 近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程加快,我國城市
污水處理量及相應(yīng)產(chǎn)生的污泥量快速增長。同時(shí),隨著經(jīng)濟(jì)向更高層次的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,對(duì)環(huán)保要求越來越高,以往重水輕泥的局面得到了很大的改變,對(duì)污泥處理的要求日益提高和重視。[0003] 以污泥焚燒為主的熱處理技術(shù)路線可殺滅病毒、消除有害有機(jī)物、徹底減量減容等優(yōu)點(diǎn),近年來已經(jīng)逐步成為污泥處理主流技術(shù),愈來愈受到國內(nèi)外的青睞。目前,污泥干化焚燒是我國主流的污泥處理處置形式之一。[0004] 污泥焚燒一般采用鼓泡流化床,爐膛溫度受入爐污泥熱值、入爐含水率等影響,導(dǎo)致了焚燒爐爐膛溫度存在一定的波動(dòng)。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范》(JB/T11826-2014)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,爐膛溫度應(yīng)控制在850~950℃的范圍,以確保對(duì)污泥有機(jī)物的徹底焚燒,并減少一氧化碳、氮氧化物等污染物的生成量。正常運(yùn)行時(shí),影響焚燒爐爐膛溫度的因素較多,如入爐污泥干度、污泥熱值、入爐風(fēng)溫等。[0005] 受多種因素制約,國內(nèi)越來越多的城市采取集中焚燒設(shè)施對(duì)全市的污泥進(jìn)行焚燒處理。在運(yùn)輸至集中焚燒設(shè)施前,主要采取兩種方式對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理:一是污泥在污水處理廠廠內(nèi)干化后長距離運(yùn)輸至污泥焚燒設(shè)施進(jìn)行焚燒,采取廠內(nèi)污泥干化主要為降低長距離運(yùn)輸成本,減少運(yùn)輸過程環(huán)境影響,半干污泥含水率一般低于40%;二是污泥在污水處理廠廠內(nèi)離心脫水后運(yùn)輸至污泥焚燒設(shè)施,脫水污泥含水率一般在80%左右。對(duì)于半干污泥的焚燒,由于含水率低,焚燒爐爐膛溫度存在超溫的風(fēng)險(xiǎn),可能破壞焚燒爐;焚燒爐爐膛在超溫的情況下,若直接將自來水噴入爐膛,則存在能源浪費(fèi)的情況,不利于節(jié)能和降低運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)于脫水污泥的焚燒,由于含水率高,入爐前若不對(duì)脫水污泥進(jìn)一步干化,或不添加輔助燃料的情況下,焚燒爐爐膛溫度難以自持焚燒或不能達(dá)到規(guī)定的溫度。發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法,利用半干污泥、脫水污泥的燃燒特性,通過調(diào)節(jié)半干污泥、脫水污泥的入爐比例,調(diào)節(jié)入爐風(fēng)溫,并以濃縮污泥作為超溫應(yīng)急控制手段,以實(shí)現(xiàn)污泥焚燒爐爐溫的穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)污泥平穩(wěn)焚燒。[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法,焚燒爐的進(jìn)口端設(shè)螺旋進(jìn)料機(jī),螺旋進(jìn)料機(jī)設(shè)有污泥計(jì)量槽,脫水污泥料倉的部分脫水污泥經(jīng)干化機(jī)干化后得到廠內(nèi)半干污泥,與外來半干污泥一起混合成半干污泥進(jìn)入污泥計(jì)量槽,螺旋進(jìn)料機(jī)設(shè)有脫水污泥入口和濃縮污泥進(jìn)泥入口,脫水污泥料倉的部分脫水污泥直接通過脫水污泥入口進(jìn)入螺旋進(jìn)料機(jī),濃縮污泥則通過濃縮污泥進(jìn)泥入口進(jìn)入螺旋進(jìn)料機(jī),由螺旋進(jìn)料機(jī)送入焚燒爐;焚燒爐設(shè)煙氣出口和一次風(fēng)入口,一次風(fēng)入口設(shè)空氣預(yù)熱器,焚燒爐內(nèi)設(shè)爐內(nèi)測溫裝置和爐溫控制器,其特征在于所述方法包括以下步驟:[0008] S1、根據(jù)焚燒爐爐膛溫度,調(diào)節(jié)半干污泥與脫水污泥的入爐比例,若焚燒爐爐膛溫度高于設(shè)定溫度,則增加脫水污泥入爐量,減少半干污泥入爐量,直到焚燒爐爐膛溫度穩(wěn)定在設(shè)定值;若焚燒爐爐膛溫度低于設(shè)定溫度,則增加半干污泥入爐量,減少脫水污泥入爐量,直到焚燒爐爐膛溫度穩(wěn)定在設(shè)定值;[0009] S2、若焚燒爐爐膛溫度超過報(bào)警上限值,則通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器,降低入爐一次風(fēng)溫度,以降低入爐熱量;若焚燒爐爐膛溫度超過報(bào)警下限值,則通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器,提高入爐一次風(fēng)溫度,以增加入爐熱量;[0010] S3、若爐膛溫度仍超過報(bào)警上限值,則開啟濃縮污泥泵,通過濃縮污泥進(jìn)泥入口將濃縮污泥打入污泥螺旋進(jìn)料機(jī),并進(jìn)入焚燒爐,以降低焚燒爐爐膛溫度;若焚燒爐爐膛溫度仍在報(bào)警下限值以下,則在焚燒爐爐膛添加輔助燃料助燃以提高焚燒爐爐膛溫度。[0011] 優(yōu)選的,污泥干化機(jī)與余熱鍋爐連接,通過余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽對(duì)脫水污泥進(jìn)行干化,通過干濕污泥配比調(diào)節(jié)入爐平均含水率,以調(diào)節(jié)焚燒爐爐膛溫度。[0012] 優(yōu)選的,空氣預(yù)熱器通過蒸汽疏水、水蒸氣、高溫?zé)煔馊?jí)加熱方式對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)熱,通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器熱源以調(diào)節(jié)入爐風(fēng)溫,以調(diào)節(jié)焚燒爐爐膛溫度。[0013] 優(yōu)選的,濃縮污泥進(jìn)泥入口處還設(shè)有沖洗裝置,在濃縮污泥進(jìn)泥結(jié)束后,啟動(dòng)清水對(duì)管道進(jìn)行清洗,以防止?jié)饪s污泥管道長時(shí)間不啟動(dòng)的情況下堵塞、腐蝕。[0014] 優(yōu)選的,所述焚燒爐上部設(shè)有濃縮污泥噴淋口,在焚燒爐爐膛溫度超過設(shè)定值時(shí),濃縮污泥經(jīng)濃縮污泥噴淋口從焚燒爐上部噴入,采用爐頂噴淋作為應(yīng)急手段,對(duì)焚燒爐爐膛超溫情況進(jìn)行控制,提高對(duì)焚燒爐爐膛超溫的響應(yīng)速度。[0015] 優(yōu)選的,所述焚燒爐中部設(shè)輔助燃燒器,所述輔助燃燒器采取四角切圓布置,布置在稀相區(qū),分散著火區(qū),降低污泥焚燒局部高溫可能導(dǎo)致污泥焚燒灰渣結(jié)焦的風(fēng)險(xiǎn)。[0016] 優(yōu)選的,所述焚燒爐產(chǎn)生多余蒸汽可采取多種利用途徑,如提高污水處理溫度以提升污水脫氮除磷效率,再如在蒸汽較為穩(wěn)定的情況下可用于發(fā)電。[0017] 所述焚燒爐爐膛控制調(diào)節(jié)對(duì)象包括脫水污泥、干化污泥、濃縮污泥、入爐風(fēng)溫、輔助燃料量,優(yōu)先調(diào)節(jié)脫水污泥和半干污泥入爐比例來調(diào)節(jié)焚燒爐爐膛溫度。半干污泥(含水率40%以內(nèi))、脫水污泥(含水率80%)和濃縮污泥(含水率95-98%)的含水率不同,本發(fā)明通過干濕污泥入爐比例調(diào)節(jié)、空氣預(yù)熱器對(duì)入爐風(fēng)溫度調(diào)節(jié)、濃縮污泥噴淋等組合的方式對(duì)焚燒爐爐膛溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),充分利用污泥自身熱值對(duì)焚燒爐爐溫進(jìn)行調(diào)節(jié),以穩(wěn)定焚燒爐爐膛溫度在合理范圍,降低外來能耗,減少能源需求。本發(fā)明解決了分散干化+集中焚燒的污泥處理路線中存在的污泥熱值波動(dòng)導(dǎo)致焚燒爐爐膛溫度波動(dòng)、能源不平衡等問題。附圖說明[0018] 圖1為污泥焚燒爐爐膛溫度控制方法的工藝流程圖。[0019] 圖中包括:半干污泥抓斗起重機(jī)1、半干污泥運(yùn)輸車2、半干污泥接收坑3、半干污泥緩存?zhèn)}4、干化機(jī)5、脫水污泥料倉6、脫水污泥入口7、濃縮污泥進(jìn)料入口8、污泥螺旋輸送機(jī)9、污泥計(jì)量槽10、焚燒爐11、煙氣出口12、一次風(fēng)機(jī)13、一次風(fēng)入口14、空氣預(yù)熱器15、天然氣輔助燃燒器16、濃縮污泥噴淋口17。
[0020] 圖2為天然氣輔助燃燒器布置方式示意圖具體實(shí)施方式[0021] 為使本發(fā)明更明顯易懂,結(jié)合附圖,茲以優(yōu)選實(shí)施例,進(jìn)一步說明如下。[0022] 如圖1所示,一種污泥焚燒爐爐膛溫度控制系統(tǒng),包括:半干污泥抓斗起重機(jī)1、半干污泥運(yùn)輸車2、半干污泥接收坑3、半干污泥緩存?zhèn)}4、干化機(jī)5、脫水污泥料倉6、脫水污泥入口7、濃縮污泥入口8、污泥螺旋輸送機(jī)9、污泥計(jì)量槽10、焚燒爐11、煙氣出口12、一次風(fēng)機(jī)13、一次風(fēng)入口14、空氣預(yù)熱器15、天然氣輔助燃燒器16、濃縮污泥噴淋口17。
[0023] 外來半干污泥2通過半干污泥抓斗起重機(jī)1提升后,送至半干污泥緩存?zhèn)}4。廠內(nèi)存儲(chǔ)于脫水污泥料倉6的脫水污泥經(jīng)干化機(jī)5干化后與外來半干污泥2一起進(jìn)入焚燒爐11前的污泥計(jì)量槽10,通過污泥螺旋輸送機(jī)9送至焚燒爐11進(jìn)行焚燒處理。其產(chǎn)生的煙氣從煙氣出口12至后續(xù)煙氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理??諝忸A(yù)熱器15可通過疏水、水蒸氣、煙氣等三級(jí)加熱方式對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)熱,通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器15熱源以調(diào)節(jié)入爐風(fēng)溫。為調(diào)節(jié)焚燒爐11爐膛溫度,通過調(diào)節(jié)污泥計(jì)量槽10、脫水污泥入口7和濃縮污泥入口8的進(jìn)泥比例進(jìn)行控制,若焚燒爐爐膛溫度高于設(shè)定溫度,則增加脫水污泥入爐量,減少半干污泥入爐量,直到焚燒爐爐膛溫度穩(wěn)定在設(shè)定值;若爐膛溫度仍超過報(bào)警上限值,則通過開啟濃縮污泥泵,提高入爐平均含水率,以降低焚燒爐爐膛溫度。若出現(xiàn)臨時(shí)或緊急超溫,啟動(dòng)濃縮污泥噴淋,濃縮污泥經(jīng)濃縮污泥噴淋口17從焚燒爐爐膛頂部噴入,緊急對(duì)焚燒爐降溫。若爐膛溫度低于設(shè)定溫度,則增加半干污泥入爐量,減少脫水污泥入爐量,直到焚燒爐爐膛溫度穩(wěn)定在設(shè)定值;若焚燒爐爐膛溫度超過報(bào)警下限值,則通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器15,提高入爐一次風(fēng)溫度,以增加入爐熱量;若焚燒爐爐膛溫度仍在報(bào)警下限值以下,則通過天然氣輔助燃燒器16在焚燒爐爐膛添加輔助燃料助燃以提高焚燒爐爐膛溫度。[0024] 圖2為天然氣輔助燃燒器16的示意圖,如圖所示,沿焚燒爐周向均布有四個(gè)天然氣輔助燃燒器16,所述四個(gè)天然氣輔助燃燒器16輔助燃料噴口朝向輔助燃料射流切圓的切向方向,從而使得四個(gè)天然氣輔助燃燒器16噴出的輔助燃料形成沿輔助燃料射流切圓的流向。[0025] 為使本發(fā)明更明顯易懂,結(jié)合附圖,茲以優(yōu)選實(shí)施例,進(jìn)一步說明如下。[0026] 以某污泥干化焚燒工程為例,如表1所示的是上述污泥焚燒爐爐膛溫度控制方法的一種應(yīng)用工況,在已知污泥干燥基高位發(fā)熱量為13500kJ/kg及相應(yīng)工業(yè)分析和元素分析的基礎(chǔ)上,通過半干污泥、脫水污泥和濃縮污泥的進(jìn)泥比例及一次風(fēng)溫度對(duì)焚燒爐爐膛溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。該工況下,為滿足焚燒爐爐膛溫度≥850℃的要求,其入爐污泥平均含水率為51%,控制外來半干污泥進(jìn)泥量(含水率40%):廠內(nèi)半干污泥進(jìn)泥量(含水率30%):廠內(nèi)脫水污泥進(jìn)泥量(含水率80%):廠內(nèi)濃縮污泥進(jìn)泥量(含水率98%):輔助燃料天然氣添加量=7639:246:2890:0:0。若焚燒爐爐膛溫度高于設(shè)定溫度870℃,則增加入爐污泥的平均含水率,即:增加本廠脫水污泥進(jìn)泥量,減少外來半干污泥進(jìn)泥量和本廠半干污泥進(jìn)泥量,直到焚燒爐爐膛溫度穩(wěn)定在設(shè)定值;若爐膛溫度仍超過報(bào)警上限值950℃,則通過開啟本廠濃縮污泥泵,降低入爐污泥含水率,以降低焚燒爐爐膛溫度。若爐膛溫度低于設(shè)定溫度850℃,則減少入爐污泥的平均含水率,即:增加外來半干污泥進(jìn)泥量和本廠半干污泥進(jìn)泥量,減少本廠脫水污泥進(jìn)泥量,直到焚燒爐爐膛溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。
[0027] 該工況下,采用余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽作為空氣預(yù)熱器一次風(fēng)的熱源,其進(jìn)、出口的空氣溫度詳見下表。若焚燒爐爐膛溫度超過報(bào)警下限值,則通過調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器,提高入爐一次風(fēng)溫度,以增加入爐熱量;若焚燒爐爐膛溫度仍在報(bào)警下限值以下,則在焚燒爐爐膛添加輔助燃料助燃以提高焚燒爐爐膛溫度。[0028] 表1污泥焚燒爐爐膛溫度控制策略應(yīng)用工況[0029][0030][0031] 盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。[0032] 顯然,本領(lǐng)域的相關(guān)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
聲明:
“用于污泥焚燒爐爐膛溫度控制的方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)