申请日2004.12.10
公开(公告)日2006.08.30
IPC分类号C02F11/10; F23G7/00
摘要
本发明公开了一种城市污泥的燃烧处理法，是为克服现有焚烧处理城市污泥燃烬率低、不能较好地处理城市污泥以及耗能高、处理时间长的缺点提供的，泵将点火燃料压送至炉膛内呈雾化状态点燃;将城市污泥和成品水煤浆以一定比例搅拌混合成液体燃料，用浆泵加压经燃烧器射入炉膛，将压缩空气送至喷嘴使液体燃料呈雾化悬浮状态被点火燃料引燃，城市污泥即可被处理掉。采用上述工艺方法处理城市污泥，不需要进行脱水干燥处理，不浪费能源;液体燃料在雾化悬浮状态下燃烧充分且快，残留物少且可做建筑材料，因此城市污泥可被彻底处理干净，并将其中的热量回收利用、变废为宝，以最少的成品水煤浆燃料处理掉最大量的城市污泥。
权利要求书
1、一种城市污泥的燃烧处理法，其特征在于：
用泵将点火燃料压送至炉膛内呈雾化状态，打开燃烧器的一次风开关，同时打 开二次风开关，调节风门开度至85-90%，使空气进入燃烧器的喷嘴处后点燃点火 燃料，使炉膛温度升至650-700℃;
将含水70-85%的城市污泥和含水30-40%的成品水煤浆以2∶3-3.5的体积比 例搅拌混合成液体燃料，用浆泵加压至0.6-0.65Mpa送入喷嘴，同时将压力在0.6 -0.7Mpa的压缩空气送至炉膛内燃烧器的喷嘴出口处，射入炉膛使其呈雾化悬浮状 态;
关闭一次风开关，调节二次风的风门加大开度10%，选用风速为20-25m/s， 同时调节二次风，使其旋流强度控制在1-2.5。
2、如权利要求1所述的城市污泥的燃烧处理法，其特征在于：
用泵将点火燃料压送至炉膛内呈雾化状态，打开燃烧器的一次风开关，同时打 开二次风开关，调节风门开度至90%，使空气进入燃烧器的喷嘴处后点燃点火燃料， 使炉膛温度升至650℃;
将含水70-85%的城市污泥和含水30-40%的成品水煤浆以2∶3.5的体积比例 搅拌混合成液体燃料，用浆泵加压至0.6Mpa送入喷枪，同时将压力在0.6Mpa的压 缩空气送至炉膛内燃烧器的喷嘴出口处，射入炉膛使其呈雾化悬浮状态;
关闭一次风开关，调节二次风的风门加大开度10%，选用风速为20m/s，同时 调节二次风，使其旋流强度控制在1。
3、如权利要求1所述的城市污泥的燃烧处理法，其特征在于：
用泵将点火燃料压送至炉膛内呈雾化状态，打开燃烧器的一次风开关，同时打 开二次风开关，调节风门开度至90%，使空气进入燃烧器的喷嘴处后点燃点火燃料， 使炉膛温度升至700℃;
将含水70-85%的城市污泥和含水30-40%的成品水煤浆以2∶3的体积比例搅 拌混合成液体燃料，用浆泵加压至0.65Mpa送入喷枪，同时将压力在0.7Mpa的压缩 空气送至炉膛内燃烧器的喷嘴出口处，射入炉膛使其呈雾化悬浮状态;
关闭一次风开关，调节二次风的风门加大开度10%，选用风速为25m/s，同时 调节二次风，使其旋流强度控制在2.5。
4、如权利要求1所述的城市污泥的燃烧处理法，其特征在于：
用泵将点火燃料压送至炉膛内呈雾化状态，打开燃烧器的一次风开关，同时打开 二次风开关，调节风门开度至85%，使空气进入燃烧器的喷嘴处后点燃点火燃料，使 炉膛温度升至700℃;
将含水70-85%的城市污泥和含水30-40%的成品水煤浆以2∶3.5的体积比例搅 拌混合成液体燃料，用浆泵加压至0.6Mpa送入喷枪，同时将压力在0.6Mpa的压缩空 气送至炉膛内燃烧器的喷嘴出口处，射入炉膛使其呈雾化悬浮状态;
关闭一次风开关，调节二次风的风门加大开度10%，选用风速为23m/s，同时 调节二次风，使其旋流强度控制在2。
5、如权利要求1或2或3或4所述的城市污泥的燃烧处理法，其特征在于：水 煤浆燃烧器的旋口角度为11-12.5度。
6、如权利要求5所述的城市污泥的燃烧处理法，其特征在于：水煤浆燃烧器的 旋口角度为11度。
7、如权利要求5所述的城市污泥的燃烧处理法，其特征在于：水煤浆燃烧器的 旋口角度为12度。
8、如权利要求5所述的城市污泥的燃烧处理法，其特征在于：水煤浆燃烧器的 旋口角度α为12.5度。
说明书
城市污泥的燃烧处理法
技术领域
本发明属于城市污泥的处理方法，具体地说是一种将城市污泥送入锅炉上安 装的燃烧器内燃烧的方法。
背景技术
经济的快速发展带动了城市化进程的加快，同时城市的污水处理量在逐年增 大，污水处理后产生的污泥数量也随之增加，仅以一个中小城市为例，一个污水 处理厂产生的活性污泥每天达到100吨以上，而且这个数量还在不断增长，给城 市的环境带来了严重的污染，也成为城市建设的一大障碍，水处理的污泥成了城 市发展的瓶颈之一。据测，城市污水处理后的污泥的热值达3550kj/kg左右，完 全可以用焚烧的方法缩小体积处理污泥，同时回收污泥中的热量。
现有的少数对城市污泥的焚烧处理，大都是先将污泥收集并脱除其中大部分 的水份，经干燥处理形成固体的污泥块，再加入大量的可燃物在普通锅炉内焚烧， 其焚烧的方法多采用层燃法和流化燃烧法等常规焚烧法。用上述焚烧方法焚烧处 理污泥，其焚烧方法的缺点如下：
一是用层燃法和流化燃烧法焚烧热值低的城市污泥，由于污泥块不能与空气 充分接触，污泥不能充分燃烧，其燃烬率仅在70%左右，因燃烬率低可回收的热 量就少;同时由于燃烬率低，日处理城市污泥的量小，炉内燃不烬的残渣量仍然 很大，不能从根本上解决对环境的污染和对城市建设形成的障碍;再者为了提高 污泥的燃烬率就要增加可燃物的投入量，可燃物的大量燃烧会提高炉膛温度，当 炉膛温度高至1100℃以上时，污泥的灰分含量大，因灰熔点低会在炉内严重结焦， 使污泥的燃烧更不充分;并且高的炉温还会产生大量的NO、NO2等多种氮的氧 化物有害气体，使污泥在未能较好解决地面污染的同时又对空气加重污染。
二是用层燃法和流化燃烧法焚烧的污泥，需要先将污泥脱水，使其在入炉前 的含水率不超过20%，否则就不能燃烧或燃烬率更低，因此对城市污泥前期处理 的工艺复杂，需要增加脱水等设备，还要消耗大量的能量和脱水时间，延长了对 城市污泥的处理周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术用层燃法和流化燃烧法焚烧处 理城市污泥燃烬率低、不能较好地处理城市污泥以及耗能高、处理时间长的缺点， 提供一种新的城市污泥的燃烧处理法。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的技术方案是：
用泵将点火燃料压送至炉膛内呈雾化状态，打开燃烧器的一次风开关，同时 打开二次风开关，调节风门开度至85-90%，使空气进入燃烧器的喷嘴处后点燃 点火燃料，使炉膛温度升至650-700℃;
将含水70-85%的城市污泥和含水30-40%的成品水煤浆以2∶3-3.5的体 积比例搅拌混合成液体燃料，用浆泵加压至0.6-0.65Mpa送入喷嘴，同时将压力 在0.6-0.7Mpa的压缩空气送至炉膛内燃烧器的喷嘴出口处射入炉膛，使其呈雾 化悬浮状态;
关闭一次风开关，加大调节二次风的风门开度10%，选用风速为20-25m/s， 同时调节二次风，使其旋流强度控制在1-2.5。
为了提高城市污泥的燃烬率，使混合燃料燃烧更加充分，将安装在炉壁孔上 的水煤浆燃烧器出口处的旋口角度设定为11-12.5度。
本发明的优点和积极效果是：由于城市污泥是污水处理后的残留物，其中含 有多种可燃成分，处理后的含水率一般在80%左右，因此不需要进行脱水干燥处 理，不要脱水设备，不浪费能源，不增加处理时间，可直接将其与水煤浆混合燃烧;
将混合液体燃料用上述方法燃烧，因为是将液体燃料用泵加压送至水煤浆锅 炉上的燃烧器喷枪的喷嘴处，使液体燃料在雾化悬浮状态下燃烧，再通过对一、 二次风的风量、风压调节，使含较大比例污泥的混合液体燃料在适合燃烧的状态 和环境下达到充分燃烧，因此处理城市污泥时间短，燃烧后其残留物的量小，并 且残留物基本上都变成了可以做建筑材料用的细小灰粉，从而可将城市污泥彻底 处理干净;合适的风压、风速、旋流强度以及旋口角度，使呈雾化悬浮状的含污 泥液体燃料燃烬率可高达98%，能将城市污泥中的热量回收利用、变废为宝;
经过对二次风的风压、旋流角度以及强度的调整设定，使水煤浆燃烧器火炬 根部烟温控制在700℃以上，火焰焰心温度不超过1100℃，在上述的燃烧温度下 燃料中的灰分不易结焦，所产生的NO、NO2等有害气体极少，因此对空气的污 染也相对较小。
总之采用上述工艺方法处理城市污泥，可大大减少城市污泥对城市的危害， 同时污泥中可燃物的充分燃烧产生大量的热，可缓解能源紧张的矛盾。经测试， 上述城市污泥与水煤浆的混合液体燃料代替部分现有的成品水煤浆供给专用水 煤浆锅炉作燃料，可节煤20%，并且能以最少的成品水煤浆来处理掉最大量的城 市污泥。以现有的20吨/时的水煤浆专用锅炉为例，每台日处理城市污泥100吨， 一个污水处理厂产生的城市污泥只要一台20吨/时的锅炉即可消化掉，日节约成 品水煤浆80吨，其经济效益和社会效益都相当可观。