[发明专利]煤基固体废弃物预热直燃及余热梯级利用系统、操作方法

说明书

本发明公开了一种煤基固体废弃物预热直燃及余热梯级利用系统、操作方法，所述系统包括：预热转筒、热回收转筒和直燃锅炉；预热转筒用于输入待处理的煤基固体废弃物并进行预热处理，输出预热后的煤基固体废弃物；热回收转筒用于输入空气并进行预热处理，输出预热后的空气；直燃锅炉用于输入预热后的空气和预热后的煤基固体废弃物，煤基固体废弃物燃烧后输出高温烟气和高温灰渣；预热转筒进行预热处理的热源为高温烟气，热回收转筒进行预热处理的热源为高温灰渣。本发明能够实现低热值煤基固体废弃物直燃稳定着火和充分燃尽，通过燃烧可实现煤基固体废弃物的规模化消纳和能量高效利用。

技术领域

本发明属于煤基固体废弃物规模化消纳技术领域，特别涉及一种煤基固体废弃物预热直燃及余热梯级利用系统、操作方法。

背景技术

原煤开采、洗选及现代煤化工产出了大量的煤基固体废弃物，因受到基含碳量低、含水量高等因素影响，现有热处理设备难以实现此类低热值(500～1000kcal)煤基固体废弃物的规模化消纳，造成此类低热值煤基固体废弃物大量堆存，这不仅会浪费土地资源，导致扬尘、水土流失、土壤沙漠化，其渗滤液还会造成水体污染，严重影响当地生态环境稳定。

现有低热值煤基固体废弃物低比例掺烧处置工艺，为维持设备稳定和保证燃烧设备效率，对掺混比例有严格限制，难以实现规模化稳定消纳；现有低热值煤基固体废弃物用于土壤改良技术处于开发阶段，原生土壤理化特性波动对制备产品效果存在较大影响；现有通过浮选对低热值煤基固体废弃物提质工艺试验效果较理想，但浮选设备、药剂等成本过高，不具备工程应用价值；现有低热值煤基固体废弃物制备复合材料、制备水处理材料等高值化利用方式，均处于试验阶段，缺乏工业化、规模化生产经验，暂时难以解决低热值煤基固体废弃物亟待规模化处置的问题现状。

综上所述，现有低热值煤基固体废弃物的处理方式均存在一些缺陷，尚不能实现煤基固体废弃物的规模化消纳；通过合理高效的能量利用系统，实现低热值煤基固体废弃物规模化一体化直燃处置，维持生态环境稳定的同时实现煤基固体废弃物能量的回收利用，是实现社会效益、环境效益和经济效益共赢的技术突破，目前尚没有此类系统装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤基固体废弃物预热直燃及余热梯级利用系统、操作方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明提供的系统，通过余热梯级利用可使煤基固体废弃物和一次风得到充分预热，能够实现低热值煤基固体废弃物直燃稳定着火和充分燃尽，通过燃烧可实现煤基固体废弃物的规模化消纳和能量高效利用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种煤基固体废弃物预热直燃及余热梯级利用系统，包括：预热转筒、热回收转筒和直燃锅炉；

所述预热转筒用于输入待处理的煤基固体废弃物并进行预热处理，输出预热后的煤基固体废弃物；其中，所述预热后的煤基固体废弃物的温度范围为550～650℃；

所述热回收转筒用于输入空气并进行预热处理，输出预热后的空气；

所述直燃锅炉用于输入所述预热后的空气和所述预热后的煤基固体废弃物，煤基固体废弃物燃烧后输出高温烟气和高温灰渣；其中，所述预热后的空气用于作为燃烧时的一次风；

其中，所述预热转筒进行预热处理的热源为所述高温烟气，所述热回收转筒进行预热处理的热源为所述高温灰渣。

本发明系统的进一步改进在于，还包括：一级热回收换热器和水冷壁；

所述一级热回收换热器的热源通道进口用于输入所述预热转筒输出的换热后的烟气，所述一级热回收换热器的热源通道出口用于输出换热后的烟气；所述一级热回收换热器的冷源通道进口用于输入待加热的水，所述一级热回收换热器的冷源通道出口用于输出加热后的水；