[发明专利]一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统

说明书

本申请涉及一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统，包括炉膛、煤粉燃烧设备和污泥燃烧设备；炉膛的截面为方形结构，炉膛的四个角墙分别设有煤粉燃烧设备，炉膛相对设置的两对边墙中，至少一对边墙分别设有污泥燃烧设备；煤粉燃烧设备包括主燃烧段，主燃烧段沿高度方向布置有用于向炉膛内喷入煤粉和风的喷口，污泥燃烧设备位于主燃烧段的上方，污泥燃烧设备沿高度方向布置有用于向炉膛内喷入污泥和风的喷口；同一高度截面内，相对设置的两组喷口的轴线平行，且方形结构的中心至各喷口的轴线之间的距离相等。能够保证锅炉燃烧稳定，避免锅炉炉内受热面结焦以及屏式受热面的结焦与腐蚀问题，提高污泥掺烧比例，增加污泥处理量。

技术领域

本申请涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展和城市化水平的不断提高，工业污水和生活污水的排放量日益增多，污水处理厂污泥产量急剧增加，若将污泥长期堆放或直接排放会引起水体富营养化、污染土壤和传播病菌等一系列问题。近年来，随着经济高速发展，能源消耗显著提高，煤炭的价格也上涨迅速。燃煤机组耦合污泥发电作为一种污泥焚烧一种利用形式，具有处理能力大、适应性强和系统效率高等优势，特别是还可以起到替代化石燃料，减少火电厂碳排放的作用，得到广泛关注。

在燃煤电厂掺烧污泥过程中，由于污泥热值较低，掺烧比例较大的污泥后，会引起锅炉燃烧不稳定，同时由于污泥灰熔点较低，容易导致锅炉炉内受热面的结焦问题，以及屏式受热面的结焦与腐蚀问题，因此往往只能将污泥掺烧比例控制在5％-10％以下，无法实现大比例的掺烧，导致污泥处理量受限。

发明内容

本申请的目的是提供一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统，能够保证锅炉燃烧稳定，避免锅炉炉内受热面结焦以及屏式受热面的结焦与腐蚀问题，提高污泥掺烧比例，增加污泥处理量。

为解决上述技术问题，本申请提供一种掺烧污泥的燃煤锅炉系统，包括炉膛、煤粉燃烧设备和污泥燃烧设备；所述炉膛的截面为方形结构，所述炉膛的四个角墙分别设有煤粉燃烧设备，所述炉膛相对设置的两对边墙中，至少一对所述边墙分别设有所述污泥燃烧设备；所述煤粉燃烧设备包括主燃烧段，所述主燃烧段沿高度方向布置有煤粉喷口、煤粉辅燃风喷口和油风喷口，所述煤粉喷口用于向所述炉膛内喷入煤粉，所述煤粉辅燃风喷口用于向所述炉膛内喷入风，所述油风喷口用于向所述炉膛内喷入风和油；所述污泥燃烧设备位于所述主燃烧段的上方，所述污泥燃烧设备设有污泥喷口和污泥辅燃风喷口，所述污泥喷口用于向所述炉膛内喷入污泥，所述污泥辅燃风喷口用于向所述炉膛内喷入风；同一高度截面内，相对设置的两组喷口的轴线平行，且所述方形结构的中心至各所述喷口的轴线之间的距离相等。

在炉膛的同一高度截面内，四个主燃烧段的喷口分别位于四个角墙处，当四个煤粉燃烧设备的喷口同时向炉膛内喷射(煤粉或风)时，射流会沿喷口的轴线喷出，由于相对设置的两个喷口的轴线平行，且方形结构的中心到四个喷口的轴线之间的距离相等，每个喷口的射流在上游射流的冲击下偏转并在炉内形成旋流，煤粉和风在炉膛内形成以轴线交点为中心的外环形结构流动和燃烧区。

同样的，污泥燃烧设备的喷口设置与煤粉燃烧设备的喷口设置类似，相对设置的两组喷口的轴线平行设置，且方形结构的中心到四个喷口的轴线之间的距离相等，两组相对设置的两个喷口能够错置对冲形成旋流，由于污泥燃烧设备喷口距离炉膛中心距离比煤粉燃烧设备要近得多，使得污泥主要集中在以交点为中心的内核形结构流动。

也就是说，煤粉的燃烧以及污泥的燃烧主要集中在炉膛的中央区域，污泥主要在中心区域燃烧，这样就不会对炉膛水冷壁产生影响，而污泥燃尽后由于其灰熔点相对较低，容易成液状或半液状，在互相碰撞后长大，随后掉落到炉膛底部的冷渣设备上，不会造成炉膛上部的屏式换热器沾污，并可避免炉膛内受热面的结焦以及屏式受热面的结焦与腐蚀问题。同时，由于污泥的喷入位置位于主燃烧段的上方，污泥的喷入位置远离角墙处的煤粉的喷入位置，如此，能够降低污泥燃烧设备对燃煤锅炉系统内燃烧稳定性造成影响。