[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

说明书

一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统及方法，该系统包括天然气管道、沼气发生池、流量浓度检测装置，沼气天然气混合室、沼气集箱、点火探针、一次风道、污泥热风通道以及中心风道，中心风道内部布置中心燃气喷枪和辅助燃气喷枪，在燃气喷枪的入口设置有中心燃气集箱，出口处设置为V型喷嘴，沼气集箱连接沼气环形通道，环形通道末端布置环形水冷孔板，燃烧室外层周向布置一圈空气喷嘴。本发明利用燃料、空气分级燃烧，烟气回流、均衡燃烧以及水冷燃烧技术，旨在实现沼气的充分利用，以及沼气、天然气的低氮燃烧以及污泥的无害化处理。

技术领域

本发明属于超低氮、无害化物清洁燃烧技术领域，涉及一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统及方法。

背景技术

随着城市化进程的加快和污水处理率的提高，污泥的产量与日俱增。污泥具有产生量大、不稳定、易腐败、有恶臭、含寄生虫卵、病原微生物及重金属等有毒有害物质的特点，如不进行妥善、科学地处理处置，将对环境造成严重的二次污染。近年来，焚烧法处理污泥得到了较大的发展。与其他方法相比，焚烧法有以下几个突出的优点：(1)能使有机物全部碳化，最大限度的减少污泥体积和重量；(2)处理速度快；(3)就地焚烧，不需长距离运输；(4)可以回收能量用于发电和供热；(5)占地面积小，自动化水平高等。因此如何有效无害化燃烧污泥成为关注热点。

同时伴随经济的高速发展，能源的消耗迅速增长，人们开始寻找并利用可再生能源替代传统能源，我国鼓励和重视非常规天然气生物质气的发展。沼气作为一种典型的生物质气，是利用植物桔梗、粪便等发酵而成，其主要成分是甲烷和二氧化碳，目前沼气主要用于民用炊事照明、工业动力直接发电等用途，与天然气相比具有来源广泛、发展潜力大、可循环利用、规模可大可小等特点。

现有的低氮燃烧技术包括分级燃烧、预混燃烧、烟气再循环、水冷燃烧等，其中全预混燃烧、无焰燃烧不适用于大功率燃烧器，而分级燃烧、部分预混燃烧、水冷燃烧等技术则成为大功率燃烧器实现低氮燃烧的方式。

由于热力型氮氧化物在燃烧高温区域产生，因此最直接的控制氮氧化物产生的方式就是降低燃烧室温度，水冷燃烧的原理就是通过流动水带走燃烧室热量，实现低氮燃烧；分级燃烧技术是实现贫燃或者富燃燃烧，通过调配燃料、空气分配炉内温度场分布，从而避免局部高温的产生，达到降低NOx生成的效果。

发明内容

为了实现污泥的无害化处理、充分利用沼气热量、实现低氮无害化清洁燃烧，本发明的目的在于提供一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种集成沼气燃烧的污泥无害化低氮燃烧系统，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。