[发明专利]内循环流化床(ICFB)燃烧系统

说明书

                     发明背景

本发明涉及燃烧系统，更准确地说，涉及一种流化床燃烧系统，该系统特别适用于燃烧各种不同性质和不同水分的燃料、尤其是例如高水分的木质废物和脱墨纸渣的燃料。

在许多国家中，森林不仅是木材、纸浆和纸张的资源，也是这些国家的风景和生态环境的重要组成部分。此外，森林也构成它们的相对优势和外汇的重要来源，以及构成这些国家许多地区的经济基础。

可以预料，纸浆和造纸工业将在九十年代期间，在环境保护上尤其是在减少排出废物的扩散上，继续投入大量的资金。据发现，二次废物处理正使许多造纸厂产生的污泥量急剧增加。目前必须将这类污泥掩埋或焚烧。

与上述有关的事实是，随着市场的迅速发展，纸浆和造纸工业目前面临的主要市场压力是需要大量再循环的纸制品。因此，这种纸的再循环及有关的脱墨过程，可望扩大应用于许多造纸厂现场产生的数量和性质各异的污泥的处理。

因此，目前对纸的再循环日益增长的要求，无疑会推动许多技术的开发与应用。此外，安装再循环和脱墨设备能使造纸厂生产出世界各地用户日益需求的产品。因此，纸浆和造纸工业面临的挑战是考察脱墨过程产生的副产品，而不仅是另外的处置问题。

当前最常采用的脱墨方法是包括洗涤废纸和用NaOH处理的浮选法。这种处理方法可使纤维膨胀，从而有助于疏松废纸中所含的油墨微粒和涂料。然后添加过氧化氢(H₂O₂)和表面活性剂，使纤维脱色或漂白，并使油墨微粒呈分散状态。在此过程中油墨微粒呈疏水性，并附着在上升的气泡上，从而使其以泡沫形式除去。这样被除掉的油墨微粒、涂料、废渣和水聚集成通常称为“脱墨污泥”的湿物料。目前的机械脱水技术仅能将脱墨污泥的含水量降低至40％-60％，这是其中所含废纤维的海绵效应所致。一个典型的日处理能力为250吨的脱墨装置，每天可从脱墨污泥中生产大约20吨充分干燥的脱墨纸渣，作为纸再循环和脱墨过程的副产品。

由于人们日益关注如何处理这类脱墨纸渣，正在考虑各种选择。例如至少有一家造纸厂已着手一项计划，即用卡车将脱墨纸渣运给当地农民，他们将其作为固体调节添加剂使用。另一方面，通常认为处置脱水后的脱墨纸渣的最经济方法是将其掩埋。但是出于当地法规和经济上的考虑，特别是当前人们预见到，在今后若干年内脱墨纸渣的产量将急剧增加，因而可能会促使开发其它处置脱墨纸渣的方法。

另一种处理脱墨纸渣的方法是焚烧法。可以意识到，该方法具有的优点是，待回收的脱墨纸渣中的无机成分有可能再利用。

人们很早就清楚，在现有技术中提供了适用于焚烧物料的燃烧系统。更具体地说，现有技术拥有各种焚烧不同物料的燃烧系统的实例。在许多情况下，可以发现上述各种燃烧系统之间存在着结构特性上的差别。这些差别的存在，主要是根据特殊的用途在功能上的不同要求而设计的燃烧系统引起的。例如，在选择用于特定用途的特种类型的燃烧系统时，必须考虑的主要因素之一是预定采用燃烧系统焚烧的物料的特性。

废物是指利用燃烧系统焚烧的一种物料，流化床燃烧系统是用于此种用途的一种燃烧系统。下面举例说明，但不受限制。采用流化床燃烧系统焚烧废物的一个现有技术的实例，构成1972年12月6日公开的英国专利1,299,125题为“Improvements in Fluidized Bed”的主题。根据该专利介绍，提供了焚烧可燃废物的方法和设备，其中，在焚烧炉中提供了由炽热的细粒耐火物料形成的床层，在床的一个区域的上方有第一个通道，在靠近床底部与第一区域水平地相隔的第二个区域有第二个通道。炽热的细粒耐火物料形成的床层，以不均匀的方式流化，造成在第二区域比第一区域更强烈的搅动，从而促使焚烧炉中床层的物料从第一区域向下朝着第二区域的方向循环。可燃与不可燃废物的混合物通过第一通道送到炽热细粒耐火物料的床层表面上，这样，废物中可燃成分就在床层中焚烧，而不可燃成分则从第二通道排出。