公布日：2023.08.01

申請日：2023.05.08

分類號：F23G7/00(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23L15/04(2006.01)I;F22G1/00(2006.01)I;F22B1/18(2006.01)I;F22D1/00(2006.01)I

摘要

本發明公開了一種污泥焚燒煙氣顯熱回收工藝，包括：焚燒爐、高溫換熱器、蒸汽過熱器、余熱鍋爐、水加熱器，該工藝采取了階梯式降溫技術方案，采用不同功效的換熱設備，組成煙氣顯熱回收系統，將污泥焚燒的煙氣溫度從900℃降至180℃的煙氣顯熱進行回收，回收率100％；預熱后的空氣進入焚燒爐風室助燃，冷水加熱后進入余熱鍋爐產生中壓或低壓蒸汽，蒸汽進入過熱器后成為過熱蒸汽再進入生產線蒸汽管道用于生產、生活或銷售，即節能降耗又降低了生產成本。

權利要求書

1.一種污泥焚燒煙氣顯熱回收工藝，包括：焚燒爐(1.0)、風室(1.1)、高溫換熱器(2.0)、煙氣入口煙箱a(2.1)、煙氣出口煙箱a(2.2)、沉降室a(2.3)、蒸汽過熱器(3.0)、分氣缸(3.1)、余熱鍋爐(4.0)、煙氣入口煙箱b(4.1)、煙氣出口煙箱b(4.2)、沉降室b(4.3)、汽包(4.4)、水加熱器(5.0)，其特征在于：采取階梯式降溫技術方案，采用不同功效的換熱設備將煙氣溫度從900℃降至180℃的顯熱進行回收；降溫分四個步驟，即：一階：高溫換熱器(2.0)，降溫250℃顯熱回收率35％，預熱的空氣進入焚燒爐(1.0)風室(1.1)；二階：蒸汽過熱器(3.0)，降溫50℃顯熱回收率7％，過熱的蒸汽進入蒸汽管道；三階：余熱鍋爐(4.0)，降溫350℃顯熱回收率48％，蒸汽進入汽包(4.4)再進入分氣缸(3.1)；四階：水加熱器(5.0)，降溫70℃顯熱回收率10％，熱水進入余熱鍋爐(4.0)。

2.根據權利要求1所述的一種污泥焚燒煙氣顯熱回收工藝，其特征在于：所述的高溫換熱器(2.0)采用列管式結構，干污泥在焚燒爐(1.0)內燃燒產生的煙氣通過煙氣入口煙箱a(2.1)進入管程，冷空氣進入殼程在折流板引導下與管程中高溫煙氣進行充分熱交換，煙氣通過煙氣出口煙箱a(2.2)流進蒸汽過熱器(3.0)，熱空氣進入焚燒爐(1.0)風室(1.1)；在冷風入口管道和熱空氣出口管道之間引一條旁路空氣管道；在煙氣出口煙箱a(2.2)下方設有沉降室a(2.3)。

3.根據權利要求1所述的一種污泥焚燒煙氣顯熱回收工藝，其特征在于：所述的蒸汽過熱器(3.0)采用蛇形管結構，煙氣進入殼體，從分氣缸(4.4)出來的蒸汽進入蛇形管進行再加熱，煙氣流進余熱鍋爐(4.0)煙氣入口煙箱b(4.1)，過熱蒸汽進入蒸汽管道。

4.根據權利要求1所述的一種污泥焚燒煙氣顯熱回收工藝，其特征在于：所述的余熱鍋爐(4.0)采用管殼式結構，煙氣通過煙氣入口煙箱b(4.1)進入管程與進入殼程內的熱水進行熱交換，煙氣從煙氣出口煙箱b(4.2)流出進入水加熱器(5.0)，蒸汽進入汽包(4.4)再進入分氣缸(3.1)；在煙氣入口煙箱b(4.1)下方設有沉降室b(4.3)。

5.根據權利要求1所述的一種污泥焚燒煙氣顯熱回收工藝，其特征在于：所述的水加熱器(5.0)采用蛇形管結構，煙氣進入殼體與進入蛇形管內的冷水進行熱交換，煙氣流向除塵設備，熱水進入余熱鍋爐(4.0)殼程。

發明內容

本發明采取了階梯式降溫技術方案，采用不同功效的換熱設備將污泥焚燒的煙氣溫度從900℃降至180℃，整個降溫過程把煙氣的顯熱充分進行了回收，回收率達到100％。

本發明一種污泥焚燒煙氣顯熱回收工藝，包括：焚燒爐、風室、高溫換熱器、煙氣入口煙箱a、煙氣出口煙箱a、沉降室a、蒸汽過熱器、分氣缸、余熱鍋爐、煙氣入口煙箱b、煙氣出口煙箱b、沉降室b、汽包、水加熱器，其特征在于：采取階梯式降溫技術方案，采用不同功效的換熱設備將煙氣溫度從900℃降至180℃的顯熱進行回收；降溫分四個步驟，即：

1.一階：采用列管式高溫換熱器，干污泥在焚燒爐內燃燒產生的煙氣通過煙氣入口煙箱a進入管程，冷空氣進入殼程在折流板引導下與管程中高溫煙氣進行充分熱交換，煙氣通過煙氣出口煙箱a流進蒸汽過熱器，熱空氣進入焚燒爐風室助燃；在冷風入口管道和熱空氣出口管道之間引一條旁路空氣管道用以調節熱空氣溫度；在煙氣出口煙箱a下方設有收集從換熱管落下來煙灰的沉降室a；

2.二階：采用蛇形管結構的蒸汽過熱器，煙氣進入殼體，從分氣缸出來的蒸汽進入蛇形管進行再加熱，煙氣流進余熱鍋爐煙氣入口煙箱b，過熱蒸汽進入蒸汽管道；

3.三階：采用管殼式余熱鍋爐，煙氣通過煙氣入口煙箱b進入管程與進入殼程內的熱水進行熱交換，煙氣從煙氣出口煙箱b流出進入水加熱器，蒸汽進入汽包再進入分氣缸；在煙氣入口煙箱b下方設有收集從換熱管落下來煙灰的沉降室b；

4.四階：采用蛇形管結構的水加熱器，煙氣進入殼體與進入蛇形管內的冷水進行熱交換，煙氣流向除塵設備，熱水進入余熱鍋爐殼程；

本發明的技術方案是：焚燒爐內的干污泥焚燒后產生900℃的高溫煙氣，在進入除塵設備前溫度降至180℃左右，對降溫過程釋放的720℃熱量采用階梯式降溫方式回收煙氣顯熱，配置的顯熱回收設備及煙氣熱量的功效見表1：

表1顯熱回收設備及產生的效果

上述技術方案的工作原理是：

1)冷空氣經高溫換熱器預熱后變成熱空氣并返回焚燒爐風室內助燃；

2)鍋爐給水經水加熱器余熱后變成熱水并進入余熱鍋爐殼體；

3)熱水經余熱鍋爐加熱后變成低或中壓蒸汽，再進入分氣缸；

4)分氣缸在的蒸汽進入蒸汽過熱器變成過熱蒸汽，再進入蒸汽管道；

5)高溫煙氣經多級換熱設備降溫達到180℃后進入除塵設備；

6)從除塵設備流出的煙氣達到排放標準后通過煙囪排入大氣中。

本發明的設計要點是：

最大化地回收利用污泥焚燒后產生的煙氣顯熱的熱能，達到節能降耗減排的目的。

本發明的有益效果是：

1.本發明利用污泥干化焚燒后產生的煙氣降溫過程釋放出的熱量顯熱，實現資源回收利用，降低能源消耗，生產成本低，顯熱回收率100％；

2.回收利用的熱能不但供生產使用，還可對外銷售創造一定的經濟效益。

（發明人：朱紫龍;張曉;呂宏霞;于國慶;郭俊美）