【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及污泥處理，具體涉及一種用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持裝置及方法。
技術介紹
1、各大油田企業每年需要打如探井、生產井、采油井，在打井過程中，每口井大致會產生廢泥漿70-100?m3，使得每年就打井作業就產生含油污泥約4×104m3。油泥不僅含有大量的油資源而且還含有大量有害有毒的物質，如不加以合理處理利用，不僅會浪費大量的資源，還會造成嚴重的環境污染。
2、含油污泥處理技術可以歸為兩大類：第一類是以無害化處理為主的技術，以填埋法為主；第二類是以資源化處理為主的技術，其中包含溶劑萃取法、焚燒法等。填埋技術是簡單的含油污泥處理方法，其處理工藝簡單、運行成本低，但此技術并沒有對油泥進行本質性的處理，容易造成二次污染。溶劑萃取技術優點是萃取劑可以重復使用、能夠回收油泥中的大部分油相，但選取萃取劑大都具有揮發性且有毒，而且會污染環境。焚燒技術雖然可以最大減量化油泥，對油泥進行比較徹底的處理，但是油泥焚燒技術缺點在于焚燒設備占地較大、投資較大、操作復雜、容易產生二次污染。油泥在熱處理時，部分油泥由于黏性較大不利于空氣流通而影響處置效果，因此可選擇油泥造粒成球來優化油泥處置。但成球會因為油泥的物理化學性質復雜而導致成球效果不理想，過程中可能會使用到一些添加劑，并且添加比例和不同種類油泥混合比例也尚不清晰。在油泥熱處理反燒補燃時，某些技術無法精確控制反燒溫度，導致設備和管線超溫。并且，反燒補燃技術可能需要針對特定的應用場景進行定制和優化，在技術的通用性和適應性方面還有缺陷。
3、陰燃是多孔介質燃料緩
技術實現思路
1、本專利技術提供一種用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持裝置及方法，利用油泥本身熱值以及輔助燃料作為能量供應，以油泥和輔助燃料的造粒作為多孔介質，提供陰燃發生的孔隙條件，以實現物料與空氣的充分接觸，通過熱傳導的方式實現下游區域的引燃進而實現自維持反應，無需外部能量供應可依靠自身熱值陰燃充分去除油泥中石油烴。
2、一種用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持裝置，包括：
3、物料配伍系統、物料傳送帶、盤式造粒機、陰燃反應式尾氣罩、陰燃反應筒、送風機、布風器、料車、電阻加熱棒、多測點熱電偶、冷凝塔、儲油罐、直燃式熱風爐、活性炭吸附倉、引風機a、引風機b、煙囪，其中：
4、所述物料配伍系統用于通過熱值和添加比例計算將油泥、鉆井巖屑、稻糠和水泥粉進行自動控制配伍；配伍后的物料經物料傳送帶運輸至盤式造粒機制備固廢小球并送至陰燃反應筒；陰燃反應筒底部設置可開合的插板閥；陰燃反應筒底部設置用于引燃物料的電阻加熱棒；多測點熱電偶垂直設置于陰燃反應筒內，且由最底端自下而上均勻布置十一級溫度探測點；送風機連接陰燃反應筒底部的布風器，陰燃室的布風器及加熱棒之間裝滿惰性小球，用于支撐陰燃室中的固廢小球并防止固廢小球下沉而導致布風器出口被堵塞，同時將布風器送出的空氣均勻輸送至需要處理的固廢小球處；冷凝塔用于冷卻煙氣得到油水混合物并將冷凝油收集至儲油罐，儲油罐連接直燃式熱風爐，當陰燃有失敗現象時，通過直燃式熱風爐中點燃冷凝油，再將其所產生的高溫煙氣經引風機a送入陰燃反應筒進行助燃；引風機b用于保證整個處理系統處于負壓狀態，煙氣經冷凝塔后其余不凝性氣體經活性炭吸附倉進行吸附處理并由煙囪排出。
5、進一步的，陰燃反應筒與加熱系統進行分區，同時設置結構相同的陰燃反應筒a和陰燃反應筒b。
6、一種用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，使用上述裝置，其中：
7、物料配伍系統根據陰燃自維持閾值及邊界條件和油泥物理性質，判斷是否需要添加油泥、鉆井巖屑、輔助燃料，再將所需物料配伍完成后送入盤式造粒機，制備固廢小球；固廢小球由傳送帶送料至陰燃反應筒a后，陰燃反應筒a經過吊裝被放置加熱系統上方，同時抽出插板閥a使物料與加熱區接觸完全，陰燃結束后繼續通過吊裝進行卸料，陰燃反應筒a在陰燃時，陰燃反應筒b同步裝料，陰燃反應筒a內陰燃過程結束時，進行陰燃反應筒b的吊裝調換開展陰燃過程；在陰燃發生時固廢小球之間的孔隙為陰燃反應提供反應表面，且固廢小球陰燃后進行熱量存儲，以導熱的形式將熱量傳遞至下游區域，實現下游反應自維持陰燃；陰燃峰值溫度維持在石油烴熱解揮發的溫度范圍之間，煙氣冷凝后將油進行回收。
8、進一步的，所述陰燃反應筒a或陰燃反應筒b內上料完成后，以吊裝的形式將其與加熱區相連接，并抽出插板閥使物料與加熱區接觸完全，開啟電阻加熱棒對固廢小球預熱去水，待陰燃反應筒熱電偶最底部測點達到點火溫度210?℃時，開啟送風機a將空氣由底部布風器送入陰燃反應筒；當第一級物料陰燃完全即熱電偶溫度最底端溫度測點示數開始下降時，關閉電阻加熱棒，陰燃開始自維持進行，電阻加熱棒維持溫度在400-500?℃之間，陰燃在物料前1/3階段之內時，即熱電偶第二、三溫度測點出現最高值，且對應熱電偶測點的最高溫度較前一級測點的最高溫度值低于100-200?℃時，自動啟動電阻加熱棒補充熱量保證陰燃處置的順利進行，陰燃在物料前1/3階段之后時，即熱電偶后八級溫度測點出現最高值，且對應熱電偶測點的最高溫度較前一級測點的最高溫度值低于100-200?℃時，自動打開直燃式熱風爐與引風機b以補充熱量保證陰燃處置的順利進行；陰燃反應溫度過高時，通過增大達西流速，使處置過程中溫度維持在850?℃以下以降溫保護陰燃室；當陰燃反應室內所有覆蓋物料的熱電偶的測點達到峰值溫度并降溫至200?℃以下時，重新插入插板閥，再通過吊裝進行卸料。
9、進一步的，陰燃峰值溫度在500-800?℃之間，達西流速范圍為2-3.5?m/s。
10、進一步的，盤式造粒機將油泥、鉆井巖屑、輔助燃料及水泥粉以轉速為12-15?r/min，傾斜角為45°-55°的參數將混合物料混合均勻并制備成粒徑為3-10?mm的固廢小球。
11、進一步的，黏性較小的落地油泥與黏性較大的鉆井巖屑摻混，油泥添加比例為總重的20%-50%，保證進爐前物料熱值大于1.39?mj/kg；若不能以自身熱值發生陰燃，添加稻糠輔助燃料，添加比例為總重的5%-20%；添加物料總重的0.7%-0.8%的水泥粉作為固化劑，盤式造粒機進行物料小球制備的過程中，少量多次添加物料總重10%-15%的水，最終實現物料成球，陰燃反應筒a或陰燃反應筒b內內部物料在裝填后，使用蜂窩煤狀大型模具按壓成蜂窩煤狀，使本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持裝置，其特征在于，陰燃反應筒與加熱系統進行分區，同時設置結構相同的陰燃反應筒A和陰燃反應筒B。
3.一種用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，使用權利要求2所述的裝置，其特征在于，物料配伍系統根據陰燃自維持閾值及邊界條件和油泥物理性質，判斷是否需要添加油泥、鉆井巖屑、輔助燃料，再將所需物料配伍完成后送入盤式造粒機，制備固廢小球；固廢小球由傳送帶送料至陰燃反應筒A后，陰燃反應筒A經過吊裝被放置在加熱系統上方，抽出插板閥A使物料與加熱區接觸完全，陰燃結束后繼續通過吊裝進行卸料，陰燃反應筒A在陰燃時，陰燃反應筒B同步裝料，陰燃反應筒A內陰燃過程結束時，進行陰燃反應筒B的吊裝調換開展陰燃過程，陰燃反應筒A和陰燃反應筒B?交替工作；在陰燃發生時固廢小球之間的孔隙為陰燃反應提供反應表面，且固廢小球陰燃后進行熱量存儲，以導熱的形式將熱量傳遞至下游區域，實現下游反應自維持陰燃；陰燃峰值溫度維持在石油烴熱解揮發的溫度范圍之間，煙氣冷凝后
4.根據權利要求3所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，其特征在于，所述陰燃反應筒A或陰燃反應筒B內上料完成后，以吊裝的形式將其與加熱區相連接，并抽出插板閥使物料與加熱區接觸完全，開啟電阻加熱棒對固廢小球預熱去水，待陰燃反應筒熱電偶最底部測點達到點火溫度210?℃時，開啟送風機A將空氣由底部布風器送入陰燃反應筒；當第一級物料陰燃完全即熱電偶溫度最底端溫度測點示數開始下降時，關閉電阻加熱棒，陰燃開始自維持進行，電阻加熱棒維持溫度在400-500?℃之間，陰燃在物料前1/3階段之內時，即熱電偶第二、三溫度測點出現最高值，且對應熱電偶測點的最高溫度較前一級測點的最高溫度值低于100-200?℃時，自動啟動電阻加熱棒補充熱量保證陰燃處置的順利進行，陰燃在物料前1/3階段之后時，即熱電偶后八級溫度測點出現最高值，且對應熱電偶測點的最高溫度較前一級測點的最高溫度值低于100-200?℃時，自動打開直燃式熱風爐與引風機B以補充熱量保證陰燃處置的順利進行；陰燃反應溫度過高時，通過增大達西流速，使處置過程中溫度維持在850?℃以下以降溫保護陰燃室；當陰燃反應室內所有覆蓋物料的熱電偶測點達到峰值溫度并降溫至200?℃以下時，重新插入插板閥，再通過吊裝進行卸料。
5.根據權利要求4所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，其特征在于，陰燃峰值溫度在500-800?℃之間，達西流速范圍為2-3.5?m/s。
6.根據權利要求5所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，其特征在于，盤式造粒機將油泥、鉆井巖屑、輔助燃料及水泥粉以轉速為12-15?r/min，傾斜角為45°-55°的參數將混合物料混合均勻并制備成粒徑為3-10?mm的固廢小球。
7.根據權利要求6所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，其特征在于，黏性較小的落地油泥與黏性較大的鉆井巖屑摻混，油泥添加比例為總重的20%-50%，保證進爐前物料熱值大于1.39?MJ/kg；若不能以自身熱值發生陰燃，添加稻糠輔助燃料，添加比例為總重的5%-20%；添加物料總重的0.7%-0.8%的水泥粉作為固化劑，盤式造粒機進行物料小球制備的過程中，少量多次添加物料總重10%-15%的水，最終實現物料成球，陰燃反應筒A或陰燃反應筒B內部物料在裝填后，使用蜂窩煤狀大型模具按壓成蜂窩煤狀，使陰燃過程中透氣性更好并降低空氣阻力。
8.根據權利要求7所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，其特征在于，處置鉆井巖屑時將陰燃處置后的惰性小球添加20%-40%于盤式造粒機中，再將配伍后的物料由傳送帶送入盤式造粒機。
9.根據權利要求8所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，其特征在于，固廢小球經過陰燃處置后成為惰性小球，將其用于河道治理、石油天然氣開采、陰燃室中物料的支撐劑或后續陰燃處置鉆井巖屑的成球過程的任意一種。
...【技術特征摘要】
1.一種用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持裝置，其特征在于，陰燃反應筒與加熱系統進行分區，同時設置結構相同的陰燃反應筒a和陰燃反應筒b。
3.一種用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，使用權利要求2所述的裝置，其特征在于，物料配伍系統根據陰燃自維持閾值及邊界條件和油泥物理性質，判斷是否需要添加油泥、鉆井巖屑、輔助燃料，再將所需物料配伍完成后送入盤式造粒機，制備固廢小球；固廢小球由傳送帶送料至陰燃反應筒a后，陰燃反應筒a經過吊裝被放置在加熱系統上方，抽出插板閥a使物料與加熱區接觸完全，陰燃結束后繼續通過吊裝進行卸料，陰燃反應筒a在陰燃時，陰燃反應筒b同步裝料，陰燃反應筒a內陰燃過程結束時，進行陰燃反應筒b的吊裝調換開展陰燃過程，陰燃反應筒a和陰燃反應筒b?交替工作；在陰燃發生時固廢小球之間的孔隙為陰燃反應提供反應表面，且固廢小球陰燃后進行熱量存儲，以導熱的形式將熱量傳遞至下游區域，實現下游反應自維持陰燃；陰燃峰值溫度維持在石油烴熱解揮發的溫度范圍之間，煙氣冷凝后將油進行回收。
4.根據權利要求3所述的用于油泥與粉狀固廢成型燃料的陰燃自維持方法，其特征在于，所述陰燃反應筒a或陰燃反應筒b內上料完成后，以吊裝的形式將其與加熱區相連接，并抽出插板閥使物料與加熱區接觸完全，開啟電阻加熱棒對固廢小球預熱去水，待陰燃反應筒熱電偶最底部測點達到點火溫度210?℃時，開啟送風機a將空氣由底部布風器送入陰燃反應筒；當第一級物料陰燃完全即熱電偶溫度最底端溫度測點示數開始下降時，關閉電阻加熱棒，陰燃開始自維持進行，電阻加熱棒維持溫度在400-500?℃之間，陰燃在物料前1/3階段之內時，即熱電偶第二、三溫度測點出現最高值，且對應熱電偶測點的最高溫度較前一級測點的最高溫度值低于100-200?℃時，自動啟動電阻加熱棒補充熱量保證陰燃處置的順利進行，陰燃在物料前1/3階段之后時，即熱電偶后八級溫度測點出現最高值，且對...
【專利技術屬性】
技術研發人員：籍龍杰，李書鵬，張曉斌，趙朋，劉鵬，李鴻炫，
申請(專利權)人：北京建工環境修復股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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