[发明专利]一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统及方法

权利要求书

1.一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统，其特征在于：包括沼气发生池(2)，与沼气发生池(2)连接的流量浓度检测装置(1)，流量浓度检测装置(1)出口分两路，一路直接连通沼气天然气混合室(4)入口，另一路与天然气管道(0)出口一路通过第一流量阀(3-1)连通沼气天然气混合室(4)入口，天然气管道(0)出口另一路通过第二流量阀(3-1)连通三通接头(19)一入口，沼气天然气混合室(4)出口分两路，一路通过第三流量阀(3-3)连通三通接头(19)另一入口，另一路连通沼气集箱(5)，三通接头(19)出口连通燃烧器(24)；所述燃烧器(24)从中心向外依次布置有中心燃气集箱(10)、中心风道(12)、污泥热风通道(9)、沼气环形通道(11)和一次风道(8)，燃烧器(24)后端连通燃烧室(18)；所述中心燃气集箱(10)前端连接三通接头(19)出口，后端中心连接中心燃气喷枪(16)、两侧连接辅助燃气喷枪(14)；所述沼气环形通道(11)前端布置沼气集箱(5)，沼气集箱用以收集从沼气天然气混合室(4)输送的成分稳定的沼气，沼气环形通道(11)后端布置有环形水冷孔板(13)，环形水冷孔板(13)和冷却水集箱(23)连接；所述一次风道(8)和燃烧室(18)外围布置有水冷壁套(7)，水冷壁套(7)和冷却水集箱(23)连接；点火探针(6)布置在中心燃气喷枪(14)和一次风道(8)的中心，并能够前后伸缩，在点火时提供点火源。

2.根据权利要求1所述的一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统，其特征在于：沼气发生池(2)不断产生沼气通过流量浓度检测装置(1)，流量浓度检测装置(1)包括沼气流量和甲烷浓度检测部分、逻辑运算部分；沼气流量和甲烷浓度检测部分检测沼气中甲烷浓度是否达到70％的甲烷含量设定标准，若甲烷浓度不足则逻辑运算部分会根据沼气流量计算达到标准浓度所需的天然气流量，同时输出电信号控制第一流量阀(3-1)通过该流量的天然气，两路气体汇入沼气天然气混合室(4)，形成能够持续输出、甲烷浓度稳定的沼气，从而达到沼气在燃烧器内部的稳定燃烧。

3.根据权利要求1所述的一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统，其特征在于：所述中心燃气喷枪(16)和辅助燃气喷枪(14)采用管群式布置，辅助燃气喷枪(14)采用V型喷嘴(15)，辅助燃气喷枪14喷出的燃气能够与空气进行混合后再喷入燃烧室(18)燃烧，达到燃料轴向分级燃烧和均衡燃烧的效果。

4.根据权利要求1所述的一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统，其特征在于：启动时第二流量阀(3-2)打开，第三流量阀(3-3)关闭，稳定燃烧时，第二流量阀(3-2)关闭，第三流量阀(3-3)打开，实现辅助燃气喷枪(14)和中心燃气喷枪(16)燃料的转换，达到在启动时利用天然气稳定点燃，运行时充分利用沼气的目的，并且实现沼气的燃料分级的效果。

5.根据权利要求1所述的一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统，其特征在于：所述中心风道(12)内部具有旋流叶片(20)，中心风道(12)的空气经过旋流叶片(20)后形成旋流，与中心燃气喷枪(16)和辅助燃气喷枪(14)中的燃气充分混合，并且燃烧形成的火焰旋流度大，能够有效地卷吸污泥热风通道(9)喷出的污泥颗粒，延长污泥颗粒在高温烟气中的停留时间，实现燃气污泥燃料联合分级，提高燃尽率且减少NO_X生成。

6.根据权利要求1所述的一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统，其特征在于：污泥热风通道(9)采用热风输送经过烟气烘干后的污泥粉末，保证污泥含水量降低易于燃烧；污泥热风通道(9)布置在中心风道(12)和沼气环形通道(11)之间，最终将污泥粉末喷入至燃烧室(18)进行燃烧，污泥热风通道(9)靠近出口处周向布置钝体(21)，污泥粉末受到钝体作用向中心靠拢，保证污泥粉末的聚集，有利于其被烟气包裹、燃烧，在污泥热风通道(9)出口处布置有稳燃齿(22)，有利于污泥粉末的稳定燃烧。