CN203784965U - 高效油污泥焚烧炉 - Google Patents

Abstract

一种高效油污泥焚烧炉，它包括由内炉壁（11）和外炉壁（10）组成的炉体，其特征是内炉壁和外炉壁之间形成有空气夹层（12）；在外炉壁上设有一次风入口（13），在炉膛（15）的下部设有炉底（5），炉底（5）上设有与位于炉底外部的布风板（4）的出风口相连通的炉底出风口（6），布风板（4）的进风口与空气夹层相连通；在炉体的中部安装有二次风进风通道（9），向炉膛内输送油污泥的螺旋送料机（8）安装在炉体的中下部，在炉体的下部安装有柴油助燃器（1）、上部设有与烟气出口通道（14），在炉体的下部设有可控式排渣通道（16）。本实用新型具有燃烧效率高、焚烧稳定以及机械故障率低的优点，为油污泥的高效清洁处理提供了理想的设备。

Description

高效油污泥焚烧炉

技术领域

本实用新型涉及一种环保设备，尤其是一种用于对含油污泥焚烧以减轻环境污染的焚烧炉，具体地说是一种高效油污泥焚烧炉。

背景技术

    众所周知，我国油田数量众多，仅以石油勘探开发业为例，污泥产生量为原油产量的0.5%～1%，每年就将有近百万吨的油污泥产生。与此同时，在大量生产及运输、储运石油的过程中产生的含油污泥的数量也十分惊人。在我国，油污泥处理问题一直没有得到有效解决。尽管国内已经积极地进行了油污泥的治理和综合利用工作，但收效不大。各油田普遍采用直接掩埋法、农田堆肥法处理油污泥。该方法直接污染了土壤、地表水和地下水并占有土地，没有根本解决环境污染问题，并且使油污泥中可燃性物质流失，造成能源的浪费。因此，尽快研究和建立一套适合油田污泥无害化和资源化处理的新方法和新工艺成为当务之急。目前油污泥的处理方式主要有填埋方法、掺烧焚烧法、分离法、生物降解法、回注法、掩埋法、堆放法等。其中，焚烧法在资源化、无害化及减量（容）化等方面具有其他处理方式不可比拟的优点。在我国，污泥焚烧设备主要有多层炉排炉、流化床式焚烧炉、立式多段焚烧炉、回转窑式焚烧炉、熔融焚烧炉等。针对油污泥的特性，工艺上一般将焚烧炉从分成一级燃室与二级燃室。一级燃室炉内温度一般控制在850℃～950℃，主要完成油污泥的干燥、热解、燃烧、燃烬、冷却五个过程，二级燃室内主要是热解气化形成混合烟气的燃烧过程。但是，目前国内大部分焚烧炉普遍存在对油污泥的燃烧效率低，焚烧不稳定以及机械故障率高等缺点，造成油污泥燃烧不充分，能量利用率低，在焚烧过程中易产生气体污染物以及维护费用大等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的油污泥焚烧效率低，焚烧不充分的问题，设计一种能够显著提高油污泥颗粒的燃烧效率及能量利用率，控制油污泥稳定燃烧，同时实现自动排渣，强有力的促进油污泥的高效利用的高效油污泥焚烧炉。

本实用新型的技术方案是：

一种高效油污泥焚烧炉，它包括由内炉壁11和外炉壁10组成的炉体，内炉壁11围成炉膛15，其特征是所述的内炉壁11和外炉壁10之间形成有空气夹层12，空气夹层12中的空气与内炉壁11进行热交换而形成高温一次风；在外炉壁10上设有为空气夹层12供气的一次风入口13，在炉膛15的下部设有炉底5，炉底5上设有向炉膛内供气的炉底出风口6，所述的炉底出风口中6与位于炉底外部的布风板4的出风口相连通，布风板4的进风口通过一次风管道2与空气夹层12相连通；在炉体的中部安装有若干个斜向上布置的二次风进风通道9，二次风经二次风进风通道9斜向上送入炉膛内与一次风配合使炉膛内形成向上的涡旋气流以增加油污泥颗粒在炉内悬浮燃烧的时间；向炉膛内输送油污泥的螺旋送料机8安装在炉体的中下部，在炉体的下部安装有柴油助燃器1；在炉体的上部设有与炉膛相连通的烟气出口通道14，在炉体的下部设有与炉膛相连通的可控式排渣通道16。

所述的炉底呈锥形结构，所述的布风板4也为锥形结构；所述的排渣通道16也斜向布置以便利用重力实现自动排渣，排渣通道16的倾角与炉底的锥底角相匹配。

所述的在排渣通道16上安装有电控排渣控制阀3，排渣通道的进口端与锥形炉底相切。

所述的锥形布风板4的下部形成个供柴油助燃器1火焰燃烧的锥形空间。

所述的二次风进风通道9由与外炉壁10相切的水平段及与水平面成25-45度夹角的斜向段组成。

所述的炉体中安装有高温热电偶。

所述的外炉壁10由外层钢板和内层耐火砖组成。

所述的内炉壁11为优质耐高温金属材料构件。

所述的二次风进风通道9 数量为四个，它们均布在炉体周围。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的炉壁采用双层炉壁结构，由内至外分别为由导热性材料制成的内炉壁、空气夹层、隔热材料制成的外炉壁，由于内外层炉壁之间的空气隔热层，及外层炉壁材料的保温作用，隔绝热量传递，使炉体外层温度较低，便于安全方便的维修检查；同时一次风由顶部入口进入炉体内外炉壁之间的空气夹层，吸收内炉壁的散热来加热一次空气，提高了焚烧炉热效率，同时降低能量损失。

本实用新型的进风***中一次进风通过内外炉壁之间的空气夹层通道预热，经炉体底部坡形尖顶式布风板向上喷入一次空气，二次风由设置在炉体中部，其水平方向与炉壁相切，竖直方向斜向上与水平面成30度夹角的四个倾斜进风管口喷入炉膛，一二次风配合使炉膛内形成向上涡旋气流，能够增加油污泥颗粒在炉内悬浮燃烧时间，保证其在炉膛内停留时间大于2秒，促进油污泥颗粒充分燃烧，同时保证炉膛燃烧段各部分温度均匀，不会出现局部过热点，使焚烧稳定，易于控制。

本实用新型的坡形尖顶式炉底和炉底两侧最低点处的排渣口以及排渣控制阀构成的排渣***，依靠灰渣自身重力作用向两侧最低点处排渣口聚集，由排渣控制阀控制排出，实现了焚烧炉自动排渣，该排渣***结构简单易于操作，避免了传统的机械排渣***机械故障率高，维修保养费用高等问题。

送料机底部的温度监控装置配合一次风、二次风风量大小的实时调节，确保油污泥颗粒燃烧保持在正常设计温度，使油污泥颗粒充分燃烧，减少尾气中氮氧化物及二噁英等气体污染物含量。

本实用新型具有燃烧效率高、焚烧稳定以及机械故障率低的优点，为油污泥的高效清洁处理提供了理想的设备。

附图说明

    图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1为柴油助燃器，2为一次风管道，3为排渣控制阀，4为布风板，5为炉底，6为炉底出风口，7为高温热电偶，8为螺旋送料机，9为二次风进风通道，10为外炉壁，11为内炉壁，12为空气夹层，13为一次风入口，14为烟气出口通道，15为炉膛，16为排渣口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

    如图1所示。

一种高效油污泥焚烧炉，它包括柴油助燃器1，一次风管道2，排渣控制阀3，布风板4，炉底5，炉底出风口6，高温热电偶7，螺旋送料机8，二次风进风通道9，外炉壁10，内炉壁11，空气夹层12，一次风入口13，烟气出气通道14，炉膛15和排渣口16，如图1。内炉壁11和外炉壁10组成炉体，内炉壁11中是焚烧油污泥的炉膛15，油污染由螺旋送料机8送入炉膛内。内炉壁11由耐高温导热材料（如金属材料）制成，以便内炉壁11散热能够快速被空气夹层12中的空气吸收，外炉壁10由外层钢板和内层耐火砖组成。所述的内炉壁11和外炉壁10之间形成有空气夹层12，空气夹层12中的空气与内炉壁11进行热交换而形成高温一次风；在外炉壁10上设有为空气夹层12供气的一次风入口13，在炉膛15的下部设有锥尖形炉底5，锥尖形炉底5上设有向炉膛内供气的炉底出风口6，所述的炉底出风口中6与位于炉底外部的也呈锥尖状的布风板4的出风口相连通，布风板4的进风口通过一次风管道2与空气夹层12相连通；在炉体的中部安装有若干个斜向上布置的二次风进风通道9（本实施例采用四个均布的二次风进风通道9），二次风进风通道9由与外炉壁10相切的水平段及与水平面成25-45度夹角的斜向段组成。二次风经二次风进风通道9斜向上送入炉膛内与一次风配合使炉膛内形成向上的涡旋气流以增加油污泥颗粒在炉内悬浮燃烧的时间；向炉膛内输送油污泥的螺旋送料机8安装在炉体的中下部，螺旋送料机8下方安装有作为温度监控装置的高温热电偶7，用于实时监控炉膛内温度。在炉体的下部安装有柴油助燃器1，柴油助燃器1的火焰在锥形布风板4的下部锥形燃烧空间中燃烧，以便用于炉温过低时提高炉内温度；在炉体的上部设有与炉膛相连通的烟气出口通道14，在炉体的下部设有与炉膛相连通的角度与炉底锥底角相匹配的可控式排渣通道16，以便利用重力排渣，在排渣通道上安装有电控式或手动式排渣控制阀门3，排渣通道的进口端以设计成与锥形炉底相切的形式为最佳。

本实用新型的外炉壁10是由保温砖及钢结构组成的圆柱形腔体，保温砖在外炉壁10中间，防止热量散失，钢结构在炉壁外侧，主要起固定支撑作用；内炉壁11由优质耐高温金属材料构成，使内炉壁的散热能够快速被空气夹层12中的空气吸收。炉体底部的柴油助燃器1用于炉温过低时提高炉内温度。在炉体顶部设置有烟气出气通道14。本实用新型的进风***包括一次进风***和二次进风***，一次进风***包括设置于外炉壁正上方的一次风入口13、内外炉壁之间的空气夹层通道和炉体底部坡形尖顶式布风板4，二次进风***由设置在炉体中部，其水平方向与炉壁相切，竖直方向斜向上与水平面成25-45度（最佳为30度）夹角的四个（或四个以上）二次风进口通道9，一次进风***与二次进风***配合进风，使炉膛内形成向上涡旋气流，能够增加油污泥颗粒在炉内悬浮燃烧时间，保证油污泥颗粒在炉内的停留时间，促进油污泥颗粒充分燃烧，同时保证炉膛15燃烧段各部分温度均匀，不会出现局部过热点，使焚烧稳定，易于控制。排渣***包括坡形尖顶式炉底5和炉底两侧最低点处的排渣口16以及排渣控制阀3构成，可实现焚烧炉自动排渣。坡形尖顶式炉底5由优质耐高温钢板制成，布风板4与炉底钢板紧密接触，炉底出风口6与布风板4上的一次风出风口位置一致，紧密接触，保护布风板避免受到炉渣的直接冲击，延长布风板使用寿命。

工作时，待焚烧的油污泥颗粒经过螺旋送料机8均匀的输送到炉膛15内，立即与一、二次风形成的向上涡旋气流混合，形成流态化床层，开始燃烧，一次风经由外炉壁10正上方的一次风入口13进入内炉壁11与外炉壁10之间的空气夹层12中，吸收内炉壁散热使温度升高，通过一次风管道2进入坡形尖顶式布风板4后，由炉底出风口6喷入炉膛15内，二次风经由四个二次风进风通道9喷入炉膛，斜向上喷入的二次风与坡形尖顶式布风板4喷入的一次风配合形成向上涡旋气流，既为炉膛燃烧提供充足的氧气，又延长了油污泥颗粒在炉内的悬浮燃烧时间，促进油污泥颗粒充分燃烧，同时气流剧烈湍动保证炉膛15燃烧段各部分温度均匀，不会出现局部过热点，在此过程中油污泥颗粒迅速干燥、着火，并剧烈跳跃碰撞，悬浮在炉膛15内以沸腾态燃烧，高温热电偶7实时监控炉膛内温度，并配合一次风、二次风风量大小的实时调节，确保油污泥颗粒燃烧保持在正常设计温度，使油污泥颗粒充分燃烧，减少尾气中氮氧化物及二噁英等气体污染物含量，最后上升的烟气由炉体顶部的烟气出所通道14排出焚烧炉，同时产生的灰渣在自身重力作用下逐渐向坡形尖顶炉底5两侧最低点处排渣通道16聚集，由排渣控制阀3控制排出，可实现自动排渣。

本实用新型高效油污泥焚烧炉的双层炉壁结构保证了内炉壁的散热被一次空气吸收，使喷入炉膛的一次风温度升高，提高了焚烧炉燃烧效率，同时降低炉壁散热导致的能量损失；坡形尖顶式布风板和焚烧炉中部四个倾斜进风管口分别向炉膛内喷入一次风和二次风，该进风***可在炉膛内形成向上涡旋气流，能够增加油污泥颗粒在炉内悬浮燃烧时间，促进油污泥颗粒充分燃烧，同时保证炉膛燃烧段各部分温度均匀，不会出现局部过热点，使焚烧均匀稳定，同时布风板处在坡形尖顶式炉底下方并紧挨炉底钢板，可使布风板避免受炉渣的直接冲击，延长布风板使用寿命；坡形尖顶式炉底和炉底两侧最低点处的排渣口以及排渣控制阀所构成的排渣***，实现了焚烧炉自动排渣，避免了传统的机械排渣***机械故障率高，维修保养费用高等问题。该新型油污泥焚烧炉解决了目前油污泥焚烧处理技术中普遍存在对油污泥的燃烧效率低，焚烧不稳定以及机械故障率高等缺点，实现了对油污泥的高效清洁处理。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种高效油污泥焚烧炉，它包括由内炉壁（11）和外炉壁（10）组成的炉体，内炉壁（11）围成炉膛（15），其特征是所述的内炉壁（11）和外炉壁（10）之间形成有空气夹层（12），空气夹层（12）中的空气与内炉壁（11）进行热交换而形成高温一次风；在外炉壁（10）上设有为空气夹层（12）供气的一次风入口（13），在炉膛（15）的下部设有炉底（5），炉底（5）上设有向炉膛内供气的炉底出风口（6），所述的炉底出风口中（6）与位于炉底外部的布风板（4）的出风口相连通，布风板（4）的进风口通过一次风管道（2）与空气夹层（12）相连通；在炉体的中部安装有若干个斜向上布置的二次风进风通道（9），二次风经二次风进风通道（9）斜向上送入炉膛内与一次风配合使炉膛内形成向上的涡旋气流以增加油污泥颗粒在炉内悬浮燃烧的时间；向炉膛内输送油污泥的螺旋送料机（8）安装在炉体的中下部，在炉体的下部安装有柴油助燃器（1）；在炉体的上部设有与炉膛相连通的烟气出口通道（14），在炉体的下部设有与炉膛相连通的可控式排渣通道（16）。

2.根据权利要求1所述的高效油污泥焚烧炉，其特征是所述的炉底呈锥形结构，所述的布风板（4）也为锥形结构；所述的排渣通道（16）也斜向布置以便利用重力实现自动排渣，排渣通道（16）的倾角与炉底的锥底角相匹配。

3.根据权利要求1或2所述的高效油污泥焚烧炉，其特征是所述的在排渣通道（16）上安装有电控排渣控制阀（3），排渣通道的进口端与锥形炉底相切。

4.根据权利要求1或2所述的高效油污泥焚烧炉，其特征是所述的锥形布风板（4）的下部形成个供柴油助燃器（1）火焰燃烧的锥形空间。

5.根据权利要求1所述的高效油污泥焚烧炉，其特征是所述的二次风进风通道（9）由与外炉壁（10）相切的水平段及与水平面成25-45度夹角的斜向段组成。

6.根据权利要求1所述的高效油污泥焚烧炉，其特征是所述的炉体中安装有高温热电偶。

7.根据权利要求1所述的高效油污泥焚烧炉，其特征是所述的外炉壁（10）由外层钢板和内层耐火砖组成。

8.根据权利要求1所述的高效油污泥焚烧炉，其特征是所述的内炉壁（11）为优质耐高温金属材料构件。

9.根据权利要求1所述的高效油污泥焚烧炉，其特征是所述的二次风进风通道（9） 数量为四个，它们均布在炉体周围。