[发明专利]用污泥或废弃物改善煤粉燃烧性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善煤粉燃烧性能的方法，尤其是涉及一种用含有机物的污泥或废弃物改善入窑炉煤粉燃烧性能的方法。

背景技术

煤是植物败亡后经生化反应及高温高压地质环境下的物理化学反应生成的化石燃料，即煤是复杂的有机高分子聚合物，因成煤植物、成矿条件、煤化程度不同，煤中的可燃组分C、H、O、N元素成份含量差异很大。一般情况下，煤中H、O、N含量高时，煤的挥发分高，其可燃性好，着火温度低，燃尽时间短，即燃烧性能好；煤中H、O、N元素含量越低，煤的挥发分越低，其可燃性越差，着火温度越高，燃尽时间越长，即燃烧性能越差。所以，工业用煤通常分为烟煤（挥发分＞20%）、半烟煤（挥发分10～20%）、无烟煤（挥发分＜10%）、褐煤（又称草煤或泥煤，化学结合水即内水含量高），其中烟煤磨制的煤粉静态着火温度一般为400～500℃，无烟煤磨制的煤粉静态着火温度一般为600～700℃，在气流中着火温度还要高出150～200℃。煤粉的燃烧实质是一个强氧化过程，大致可分为受热释放挥发分、气相挥发分的着火和燃烧、固定碳素残留物的着火和燃烧三个阶段。当煤粉的挥发分降低时，煤粉的着火和燃烧困难，煤粉的燃烧性能差，在窑炉中燃尽率低，导致机械不完全燃烧热损失和化学不完全燃烧热损失增加。同时，由于挥发分含量降低，煤粒的碾压塑性一般会下降，当挥发分低至10%以下的无烟煤时，脆性的煤粒已呈现出典型的脊性物料特征，乃至用立磨煤机粉磨无烟煤时不得不喷水加湿或釆用配煤。

为改善窑炉煤粉的燃烧性能和提高燃尽率，国内外采取的技术措施大致可分为六类：一、改正燃烧器、燃烧炉构造及工艺参数，为煤粉燃烧创造条件，开发应用成果卓著，但已显示出局限性；二、在入窑炉的煤粉中喷柴油喷煤气之类助燃；三、在产能允许的条件下以高电耗把煤粉磨得超细；四、采用配煤措施，即搭配高挥发分燃烧性能好的优质烟煤；五、釆取高投资高运行费用地增氧措施；六、采取昂贵的触媒催化燃烧。

另一方面，随着经济的发展，大量产生的含有机质污泥及废弃物已成为各国难以应对的环境污染难题。如市镇污水处理厂污泥（其干基有机物含量大多高达80%），目前除用于填埋、堆肥、制陶粒外，世界最先进的技术处理方法，一是设置污泥专用烘干设备，利用火电厂或水泥厂余热先将脱水污泥进行烘干，然后再处理，如中国专利申请201110003094.4号公开了一种用水泥生产废气烘干和处置污泥系统，其是利用余热先烘干再处理，由于污泥存在絮凝状的保水结构，使得干燥极为困难，烘干效率很低；二是将污泥初步脱水后直接加在水泥窑篦冷机、窑尾烟室、分解炉、预燃炉及窑炉连接管道内，由于污泥水分对窑炉系统影响极大而实际上难以稳定应用。又如大量产生的有机废弃物绝大部分作为垃圾悄然抛弃于河、沟、湖、海、坑洞或填埋，其中利用价值最高的生活厨余物、工业油酯废料，其资源化过程实际污染大、能耗高，且资源化后的产品实际上大多又进入人们的餐饮或工业油酯品中，造成大量可见或隐藏的危害。

研究表明，这些污泥及废弃物含有大量的可燃物，其C、H、O、N元素成分含量高，着火温度低，大多着火温度仅300～500℃，且其干基热值大多波动在2800Kcal/kg～4500Kcal/kg，少数热值高达7000Kcal/kg，其干基物的燃烧性能大多优于褐煤，是一种有利用价值的可再生能源。但是，目前还未找到一种有效的低成本、简单易行的利用方法，而关于主动利用污泥或废弃物改善煤粉燃烧性能的研究或应用也未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种低投资、低成本、简单易行的用污泥和废弃物改善煤粉燃烧性能的方法。

本发明解决其技术问题所釆用的技术方案是：一种用污泥或废弃物改善煤粉燃烧性能的方法是，将含有机物的污泥或废弃物，在原煤堆棚至煤磨机进料口空间区段，配入块粒状或散粒状燃煤中，与粒状燃煤一起粉磨，制成含有易燃有机物污泥或废弃物的煤粉；所述含有机物的污泥或废弃物的配入量为块粒状或散粒状燃煤重量的1～30%。

进一步，所述含有机物的污泥或废弃物的配入量为块粒状或散粒状燃煤重量的5～20%。

进一步，煤粉细度控制80μm筛余≤18%。

进一步，所述含有机物的污泥为水分含量≤99wt%，干基有机物含量≥40wt%的污泥，如巿政污水处理厂污泥、石化污泥印染厂有机污泥等；所述含有机物的废弃物可为生活厨余物、工业油酯废料、农林医药加工废弃物，如木薯渣、糖厂滤渣废液、榨油滤渣、药渣、瓜壳谷屑及植物碎渣、沼气腐渣及禽畜粪等。

进一步，所述含有机物的污泥为水分含量≤90wt%，干基有机物含量≥40wt%的污泥。