專利名稱：焦化廠污水和洗煤廠塵泥生產(chǎn)煤水漿的方法及其燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中焦化廠污水處理和洗煤廠塵泥利用的技術(shù)領(lǐng)域，也涉及用加熱方法處理污水和煤泥的燃燒裝置，本發(fā)明特別涉及焦化廠污水和洗煤廠塵泥生產(chǎn)煤水漿的方法及其燃燒器。
焦化污水含有酚、氰、氨、多種芳烴、油等多種污染物質(zhì)，是冶金企業(yè)外排水的主要污染源之一，也是公認(rèn)的最難處理的工業(yè)污水之一。目前國(guó)內(nèi)外通常都采用生化處理技術(shù)。該類技術(shù)的處理裝置投資多、占地面積大、操作費(fèi)用昂貴，而且處理后的外排水還不能完全達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。如鞍鋼焦化廠外排水的COD約為300mg/L，超標(biāo)100mg/L。上海寶鋼引進(jìn)了活性炭吸附技術(shù)應(yīng)用于處理生化外排水，其污水處理的投資和操作費(fèi)用很高，難以在國(guó)內(nèi)推廣。一些研究單位還在開發(fā)用貴金屬為催化劑的高溫、高壓濕式催化氧化法，投資和操作費(fèi)用更高。
利用污水生產(chǎn)煤水漿燃燒方式解決這一問題是一種行之有效的方法。在燃燒過程中可以使難以生化降解的有機(jī)物質(zhì)得到分解。
鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的用煤，其中大部分需經(jīng)洗煤廠處理，處理后留下的塵泥對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重。目前處理的方式基本上是外賣，從經(jīng)濟(jì)角度看不是十分經(jīng)濟(jì)。如果將其作為生產(chǎn)煤水漿的原料，在經(jīng)濟(jì)上可節(jié)省掉制漿中的磨煤制粉費(fèi)用，并取代企業(yè)所用的部分動(dòng)力煤。
煤水漿(CWS)是近年來一直在研究開發(fā)的一種煤基流體燃料，含煤60-70％、含水30-40％，與散煤比較煤水漿具有燃燒效率高，環(huán)境污染小，勞動(dòng)強(qiáng)度低、操作條件好等優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)、日本和前蘇聯(lián)等在八十年代都已進(jìn)行了大量研究，國(guó)內(nèi)從八十年代開始先后進(jìn)行了煤水漿(CWS)的制備、燃燒試驗(yàn)和在工業(yè)爐窯上的應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明煤水漿(CWS)能用管道輸送，并能將其霧化燃燒，其燃燒效率能和粉煤及重油的燃燒效率相媲美，是一種高效的潔凈燃料。
鋼鐵企業(yè)用的工業(yè)鍋爐，以供生產(chǎn)、生活(包括取暖)用汽，每年消耗大量動(dòng)力煤。這種鍋爐基本上都燒散煤，燃燒效率低，污染大。在鋼鐵企業(yè)中還有電廠鍋爐和部分冶金爐窯使用煤作為燃料，如改燒煤水漿(CWS)，則可提高燃燒效率，降低污染程度。
焦化廠精苯車間酸焦油也是嚴(yán)重污染環(huán)境的污染源之一，酸焦油在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行了處理，得到了一種表面活性作用的添加劑，該添加劑用作水泥減水劑其減水率可達(dá)到20％左右，將其用于生產(chǎn)煤水漿可起到煤顆粒的懸浮和分散作用。將該項(xiàng)技術(shù)與污水制漿技術(shù)相結(jié)合，代替昂貴的煤水漿添加劑，那么酸焦油這一污染源也將得到有效地控制，并降低生產(chǎn)煤水漿(CWS)成本。
燃燒煤水漿(CWS)使用一般的燃燒器燃燒效果是不好的，因?yàn)槿紵核疂{(CWS)需要大量的空氣，燃燒室又需要很高的燃點(diǎn)，所以需要設(shè)計(jì)一種適合燃燒煤水漿(CWS)的燃燒器。
本發(fā)明的目的之一是提供一種利用焦化廠污水和洗煤廠塵泥生產(chǎn)水漿的方法及其燃燒器的技術(shù)，該技術(shù)有效解決了焦化廠污水和洗煤廠塵泥的處理問題，即減少了環(huán)境污染和又合理的利用了能源。
本發(fā)明的目的之二是提供一種適合燃燒煤水漿(CWS)的燃燒器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種焦化廠污水和洗煤廠塵泥生產(chǎn)煤水漿的方法，其特征在于生產(chǎn)煤水漿的原料包括1)、焦化廠污水防腐油槽分離水、溶劑脫酚水、煤氣水封水、焦油一次閃蒸水，其水質(zhì)成分PH值為7，含酸量(mg/L):40-155.6，含油量(mg/L):50-70511,COD(mg/L):750-10765.4；回收洗煤廠煤泥，含炭達(dá)60％以上，回收洗煤廠煤泥，含炭達(dá)60％以上，煤泥的重量百分比指標(biāo)為水分Mad2.3-3.1，灰分Ad4.2-12.09，揮發(fā)分Vdat20.22-37，硫Sa0.35-0.472，粒度要求200目以下；2)、將焦化廠污水和洗煤廠煤泥，運(yùn)至攪拌混合系統(tǒng)。
3)、在攪拌混合器中將煤泥和每一種污水或混合水按體積比6∶4混合，并在混合過程中加入體積百分比1-3％的焦化廠精苯車間酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿；4)、將得到的煤水漿貯存待用；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)≥60％，粘度≤1.500Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。
一種燃燒煤水漿的燃燒器，其特征在于該燃燒器由煤水漿霧化器、旋流預(yù)燃室構(gòu)成，煤水漿霧化器包括兩根套管，兩根套管的前端為錐形，在錐形套管之間設(shè)有導(dǎo)向葉片，在外套管壁上設(shè)有壓縮空氣接頭；煤水漿霧化器的錐形部位與旋流預(yù)燃室一側(cè)的入口相連接，旋流預(yù)燃室為圓形耐溫空腔，旋流預(yù)燃室壁設(shè)有若干排切向空氣入口，旋流預(yù)燃室圓形耐溫空腔外周設(shè)有空氣罩筒，空氣罩筒設(shè)有空氣入口接頭。
本發(fā)明的社會(huì)效益主要是為最難處理的工業(yè)污水之一，焦化廢水尋找到一條非常經(jīng)濟(jì)的解決方式；同時(shí)從節(jié)能角度看，該項(xiàng)目的實(shí)施還可提高鍋爐熱效率，減輕鍋爐對(duì)大氣的污染，所以，本發(fā)明同時(shí)具有環(huán)保和節(jié)能雙重含義。
本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益主要從以下三個(gè)方面體現(xiàn)(1)如采用生化、活性炭等技術(shù)處理污水，其投資和日常管理費(fèi)用都非常高。而采用污水制煤水漿技術(shù)，其投資費(fèi)用僅相當(dāng)于焦化廠安裝燃煤鍋爐改為煤水漿鍋爐，日常管理費(fèi)用同正常燃用煤水漿的費(fèi)用一樣。
(2)減少燃煤爐窯的排污超標(biāo)的罰款支出，提高燃煤爐窯燃燒效率。
(3)提高了洗煤廠塵泥的利用價(jià)值。
實(shí)施例1采集生化過程中難處理的污水即防腐油槽分離水，其分析指標(biāo)為PH=7，含酸量(mg/L)155.6，含油量(mg/L)100,COD(mg/L)2090.8；煤泥的指標(biāo)重量百分比為水分Mad2.3，灰分Ad12.09，揮發(fā)分Vdat20.22，硫Sat0.472，將其運(yùn)至攪拌混合系統(tǒng)；在攪拌混合器中將煤泥和污水按體積比6∶4混合，并在混合過程中加入體積百分比1％的焦化廠精苯車間酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿；將得到的煤水漿貯存待用；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)65％，粘度0.240Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。
實(shí)施例2采集了生化過程中難處理的污水即溶劑脫酚水，其分析指標(biāo)為PH=7，含酸量(mg/L)38.6，含油量(mg/L)194,COD(mg/L)756.3；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)65％，粘度0.200Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例3采集了生化過程中難處理的污水即煤氣水封水，其分析指標(biāo)為PH=7，含酸量(mg/L)110.6，含油量(mg/L)70511,COD(mg/L)10756.4；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)65％，粘度0.180Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例4采集了生化過程中難處理的污水即焦油一次閃蒸水，其分析指標(biāo)為PH=7，含酸量(mg/L)112.0，含油量(mg/L)50,COD(mg/L)667.3；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)65％，粘度0.280Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例5采集煤泥的指標(biāo)重量百分比為水分Mad3.37，灰分Ad6.49，揮發(fā)分Vdat36.19，硫Sat0.37，在混合過程中加入1.5％的焦化廠精苯車間酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)62％，粘度0.640Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。其余同實(shí)施例4。
實(shí)施例6采集煤泥的指標(biāo)重量百分比為水分Mad3.1，灰分Ad4.20，揮發(fā)分Vdat37.0，硫Sat0.35，在混合過程中加入1％的焦化廠精苯車間酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)65％，粘度0.610Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。其余同實(shí)施例4。
實(shí)施例7采集了生化過程中難處理的污水即防腐油槽分離水、溶劑脫酚水、煤氣水封水、焦油一次閃蒸水按等比例混合，其分析指標(biāo)為PH=7，含酸量(mg/L)104.2，含油量(mg/L)17713.3,COD(mg/L)3569.95；煤泥的指標(biāo)重量百分比為水分Mad3.37，灰分Ad6.49，揮發(fā)分Vdat36.19，硫Sat0.37，將其運(yùn)至攪拌混合系統(tǒng)；在攪拌混合器中將煤泥和污水按體積比6∶4混合，并在混合過程中加入體積百分比1.7％的焦化廠精苯車間酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿；將得到的煤水漿貯存待用；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)62％，粘度0.640Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。
實(shí)施例8采集了生化過程中難處理的污水即防腐油槽分離水、煤氣水封水按等比例混合，其分析指標(biāo)為PH=7，含酸量(mg/L)133.1，含油量(mg/L)35260.5，COD(mg/L)6428.1；煤泥的指標(biāo)重量百分比為水分Mad3.1，灰分Ad4.20，揮發(fā)分Vdat37.0，硫Sat0.35，將其運(yùn)至攪拌混合系統(tǒng)；在攪拌混合器中將煤泥和污水按體積比6∶4混合，并在混合過程中加入體積百分比1.7％的焦化廠精苯車間酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿；將得到的煤水漿貯存待用；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)60％，粘度1.420Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。
實(shí)施例9采集了生化過程中難處理的污水即防腐油槽分離水、溶劑脫酚水、煤氣水封水、焦油一次閃蒸水按等比例混合，其分析指標(biāo)為PH=7，含酸量(mg/L)104.2，含油量(mg/L)17713.3,COD(mg/L)3569.95；煤泥的指標(biāo)重量百分比為水分Mad3.1，灰分Ad4.20，揮發(fā)分Vdat37.0，硫Sat0.35，將其運(yùn)至攪拌混合系統(tǒng)；在攪拌混合器中將煤泥和污水按體積比6∶4混合，并在混合過程中加入體積百分比1.7％的焦化廠精苯車間酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿；將得到的煤水漿貯存待用；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)60％，粘度1.500Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。
實(shí)施例10一種燃燒煤水漿的燃燒器(見

圖1)，該燃燒器由煤水漿霧化器、旋流預(yù)燃室構(gòu)成，煤水漿霧化器是由兩根套管5、6在一起構(gòu)成，兩根套管的前端為錐形，在錐形套管之間設(shè)有導(dǎo)向葉片7，在外套管6壁上設(shè)有壓縮空氣接頭4；煤水漿霧化器的錐形部與旋流預(yù)燃室一側(cè)的入口8相接，旋流預(yù)燃室為圓形耐溫空腔3，旋流預(yù)燃室壁設(shè)有若干排切向空氣入口9，旋流預(yù)燃室圓形耐溫空腔外周設(shè)有空氣罩筒2，空氣罩筒設(shè)有空氣入口接頭1。
權(quán)利要求
1.一種焦化廠污水和洗煤廠塵泥生產(chǎn)煤水漿的方法，其特征在于生產(chǎn)煤水漿的原料包括a)、焦化廠污水防腐油槽分離水、溶劑脫酚水、煤氣水封水、焦油一次閃蒸水，其水質(zhì)成分PH=7，含酸量(mg/L):40-155.6，含油量(mg/L):50-70511,COD(mg/L):750-10765.4；回收洗煤廠煤泥，含炭達(dá)60％以上，煤泥的重量百分比指標(biāo)為水分Mad2.3-3.1，灰分Ad4.2-12.09，揮發(fā)分Vdat20.22-37，硫Sat0.35-0.472，粒度要求200目以下；b)、將焦化廠污水和洗煤廠煤泥，運(yùn)至攪拌混合系統(tǒng)；c)、在攪拌混合器中將煤泥和每一種污水或混合水按體積比6∶4混合，并在混合過程中加入體積百分比1-3％的焦化廠精苯車間酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿；d)、將得到的煤水漿貯存待用；煤水漿的指標(biāo)為煤的濃度(干基)≥60％，粘度≤1.500Pa·S，燃燒效率≥98％，保存期＞15天。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤水漿燃燒專用的燃燒器，其特征在于該燃燒器由煤水漿霧化器、旋流預(yù)燃室構(gòu)成，煤水漿霧化器包括兩根套管，兩根套管的前端為錐形，在錐形套管之間設(shè)有導(dǎo)向葉片，在外套管壁上設(shè)有壓縮空氣接頭；煤水漿霧化器的錐形部與旋流預(yù)燃室一側(cè)的入口相接，旋流預(yù)燃室為圓形耐溫空腔，旋流預(yù)燃室壁設(shè)有若干排切向空氣入口，旋流預(yù)燃室圓形耐溫空腔外周設(shè)有空氣罩筒，空氣罩筒設(shè)有空氣入口接頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焦化廠污水和洗煤廠塵泥生產(chǎn)煤水漿的方法。將焦化廠污水與回收洗煤廠煤泥運(yùn)至攪拌混合系統(tǒng)，煤泥和每一種污水或混合水按體積比6∶4混合，并在混合過程中加入酸焦油分散劑，進(jìn)行混合、攪拌即成煤水漿。也公開了一種煤水漿生產(chǎn)專用燃燒器。特點(diǎn)是采用焦化污水制煤水漿，其投資費(fèi)用僅相當(dāng)于焦化廠安裝燃煤鍋爐改為煤水漿鍋爐。既解決了焦化廠污水污染環(huán)境的問題，又合理的利用了廢棄能源。
文檔編號(hào)F23D11/24GK1317552SQ01113899
公開日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2001年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月24日
發(fā)明者王劍鋒, 徐繼昌, 王驥, 馮圣印, 孟慶波, 戚內(nèi)申, 丑明 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部鞍山熱能研究院