一種污泥干化焚燒系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，包括薄層污泥干化機(jī)的污泥出口管道連接至流化床焚燒爐的污泥進(jìn)口，將經(jīng)干化機(jī)干化處理后的半干污泥輸送進(jìn)入流化床焚燒爐；流化床焚燒爐高溫廢氣出口連接至空氣換熱器的進(jìn)口，將焚燒爐焚燒后的高溫廢氣通入空氣換熱器，通過空氣換熱器對(duì)流化床焚燒爐的助燃空氣進(jìn)行加熱，加熱后的助燃空氣通入流化床焚燒爐作為助燃空氣；將空氣換熱器的廢氣出口管道連接至余熱鍋爐的進(jìn)氣口，余熱鍋爐的高溫蒸汽出口管道連接至薄層污泥干化機(jī)的蒸汽進(jìn)口，對(duì)干化機(jī)內(nèi)部濕泥進(jìn)行加熱；薄層污泥干化機(jī)的廢熱氣出口管道連接至流化床焚燒爐的二次空氣進(jìn)口，將薄層污泥干化機(jī)產(chǎn)生的廢熱氣通入焚燒爐內(nèi)部輔助燃燒；形成熱循環(huán)。
【專利說明】一種污泥干化焚燒系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，具體涉及一種污泥干化焚燒系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)。目前，國內(nèi)相關(guān)行業(yè)中所設(shè)計(jì)的煤氣化廢水處理系統(tǒng)，大都沿襲了前人的經(jīng)驗(yàn)，采用相類似的工藝，即“物化預(yù)處理一生物處理一物化深度處理”的流程。而污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物即污泥的處置問題未得到很好的解決，80%的污泥采用填埋的方式，隨著煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，污水處理能力的快速提高，污泥產(chǎn)生量也同步大幅增加，由污泥產(chǎn)生的二次污染對(duì)環(huán)境的影響也日益嚴(yán)重。由于填埋工藝容易污染地下水，土地利用率也很低，同時(shí)存在病原細(xì)菌擴(kuò)散和重金屬污染的危險(xiǎn)，因此顯然不符合人民日益提高的生活需求，如何處置煤化工產(chǎn)業(yè)越來越大量的污泥已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的環(huán)保問題。
[0003]我國專門對(duì)污泥干化焚燒的研究單位不多，成功案例很少。國外主要有日本、德國、美國阿奎特(廣州)水處理有限公司等使用污泥焚燒設(shè)備，國內(nèi)使用的主要從這些國家引進(jìn)，但其運(yùn)行成本高、投資大、大多數(shù)污泥處理項(xiàng)目因投資大、運(yùn)行成本高、造成二次污染等各種原因停產(chǎn)或停用。
[0004]國內(nèi)現(xiàn)有的基本是污泥濃縮和脫水技術(shù)，污泥經(jīng)濃縮和脫水后，一般含水率只能降低到80%左右，而發(fā)達(dá)國家正逐步要求污泥的含水率降低到20%?30%。因此，高效、經(jīng)濟(jì)的污泥處理技術(shù)包括脫水、干燥和焚燒技術(shù)將有巨大的市場(chǎng)。目前只做的濃縮、機(jī)械脫水并不能減少污染，也不能滿足衛(wèi)生需要，因此不能滿足污泥處置的要求。進(jìn)行污泥干燥或焚燒是污泥處理發(fā)展趨勢(shì)。2009年由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)部、科技部聯(lián)合發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)策(試行)》中，將污泥焚燒技術(shù)列為污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:提出一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，通過廢氣循環(huán)和余熱鍋爐對(duì)污泥焚燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行能量回收利用，采用高效率的空氣換熱器和余熱鍋爐，利用流化床焚燒爐產(chǎn)生的高溫尾氣加熱焚燒爐的助燃空氣和干燥機(jī)的高溫蒸汽，將焚燒爐的助燃空氣溫度提高到650°C以上，保證經(jīng)過干化后的污泥可以在流化床焚燒爐內(nèi)依靠自身的熱量自持燃燒，同時(shí)，利用余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽作為干燥機(jī)的熱源對(duì)脫水污泥進(jìn)行干燥，形成熱循環(huán)，充分利用整個(gè)系統(tǒng)的熱量。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，包括薄層污泥干化機(jī)、流化床焚燒爐、余熱鍋爐、空氣換熱器；
[0007]所述薄層污泥干化機(jī)的污泥出口連接流化床焚燒爐的污泥進(jìn)口，將經(jīng)干化機(jī)干化處理后的半干污泥輸送進(jìn)入流化床焚燒爐；流化床焚燒爐高溫廢氣出口連接至空氣換熱器的進(jìn)口，將焚燒爐焚燒后的高溫廢氣通入空氣換熱器，通過空氣換熱器對(duì)流化床焚燒爐的助燃空氣進(jìn)行加熱，加熱后的助燃空氣通入流化床焚燒爐作為助燃空氣；
[0008]將空氣換熱器的廢氣出口連接余熱鍋爐的進(jìn)氣口，余熱鍋爐的高溫蒸汽出口連接薄層污泥干化機(jī)的蒸汽進(jìn)口，對(duì)干化機(jī)內(nèi)部濕泥進(jìn)行加熱；薄層污泥干化機(jī)的廢熱氣出口連接流化床焚燒爐的二次空氣進(jìn)口，將薄層污泥干化機(jī)產(chǎn)生的廢熱氣通入焚燒爐內(nèi)部輔助燃燒；形成熱循環(huán)。
[0009]進(jìn)一步的，所述薄層污泥干化機(jī)的廢熱氣出口管道上設(shè)置有旋風(fēng)除塵器。
[0010]進(jìn)一步的，所述薄層污泥干化機(jī)的廢熱氣出口管道上設(shè)置有除臭器。
[0011]進(jìn)一步的，所述薄層污泥干化機(jī)的廢熱氣出口管道上設(shè)置有抽風(fēng)機(jī)。
[0012]進(jìn)一步的，所述薄層污泥干化機(jī)連接至流化床焚燒爐的污泥出口管道上設(shè)置有具有粉碎功能的半干污泥料斗。
[0013]進(jìn)一步的，包括板框壓濾機(jī)，所述板框壓濾機(jī)的出泥口管道連接至薄層污泥干化機(jī)的進(jìn)泥口。
[0014]進(jìn)一步的，污泥干化焚燒系統(tǒng)包括煙灰處理系統(tǒng)，所述煙灰處理系統(tǒng)包括布袋除塵器、倉泵、灰?guī)?、煙氣洗滌塔、廢液儲(chǔ)罐、污水泵、引風(fēng)機(jī)、煙囪；
[0015]余熱鍋爐內(nèi)的飛灰出口連接布袋除塵器的進(jìn)口，布袋除塵器的煙氣出口連接煙氣洗滌塔的進(jìn)口，布袋除塵器的粉塵出口通過倉泵連接至灰?guī)欤?br> [0016]煙氣洗滌塔的氣體出口通過引風(fēng)機(jī)連接至煙囪，煙氣洗滌塔的液體出口連接廢液儲(chǔ)罐進(jìn)液口，廢液儲(chǔ)罐出液口連接污水泵。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018](I)通過廢氣循環(huán)和余熱鍋爐對(duì)污泥焚燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行能量回收利用，采用高效率的空氣換熱器和余熱鍋爐，利用流化床焚燒爐產(chǎn)生的高溫尾氣加熱焚燒爐的助燃空氣和干燥機(jī)的高溫蒸汽，將焚燒爐的助燃空氣溫度提高到650°C以上，保證經(jīng)過干化后的污泥可以在流化床焚燒爐內(nèi)依靠自身的熱量自持燃燒，同時(shí)，利用余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽作為干燥機(jī)的熱源對(duì)脫水污泥進(jìn)行干燥，形成熱循環(huán)，充分利用整個(gè)系統(tǒng)的熱量。
[0019](2)通過對(duì)爐內(nèi)燃燒溫度的嚴(yán)格控制，避免污泥在燃燒過程中產(chǎn)生有害物質(zhì)，如:二噁英。余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽作為干燥機(jī)的熱源對(duì)脫水污泥進(jìn)行干燥，整個(gè)系統(tǒng)的熱量得到了充分的利用。
[0020](3)本系統(tǒng)除啟動(dòng)之初需要輔助燃料外，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)依靠系統(tǒng)內(nèi)的熱量即可達(dá)到平衡狀態(tài)，而無需添加燃料，從而使在運(yùn)行成本中占主要比例的燃料費(fèi)用降至最低。
[0021](4)采取多段式干化工藝，先利用板框壓濾機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行機(jī)械式脫水，將污泥的含水率降至80%以下，再通過薄層污泥干化機(jī)進(jìn)行干化，將污泥含水率降至30%以下，提高污泥的燃燒效率。
[0022](5)采用具有粉碎功能的半干污泥料斗，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、投料均勻，可靠性高。
[0023](6)可在焚燒爐膛內(nèi)采用選擇性非催化還原法(SNCR)脫氮過程，針對(duì)燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物進(jìn)行凈化，避免二次污染；爐內(nèi)無運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件，故障率很低；采用輔助燃燒裝置在污泥熱值較低時(shí)進(jìn)行助燃。
[0024](7)整個(gè)輸送系統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)密閉臭氣不外漏。
[0025](8)煙灰采用密閉的管路輸送系統(tǒng)，無揚(yáng)塵現(xiàn)象出現(xiàn)，收集的飛灰可以作為水泥原料或作為其它建筑材料?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明流化床焚燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖中:1、含水污泥料倉，2、板框壓濾機(jī)，3、污泥泵，4、薄層污泥干化機(jī)，5、旋風(fēng)除塵器，6、除臭器，7、抽風(fēng)機(jī)，8、半干污泥料斗，9、鼓風(fēng)機(jī)，10、鍋爐給水泵11、流化床焚燒爐，12、余熱鍋爐，13、布袋除塵器，14、倉泵，15、灰?guī)欤?6、煙氣洗滌塔，17、廢液儲(chǔ)罐，18、污水泵，19、引風(fēng)機(jī)，20、煙囪，21、空氣換熱器，22、二次空氣進(jìn)口，23、污泥進(jìn)口，24、燃燒室。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0030]如圖1所示，污泥干化焚燒系統(tǒng)包括污泥干化系統(tǒng)，流化床焚燒系統(tǒng)，廢熱回收系統(tǒng)，煙灰處理系統(tǒng)。
[0031 ] 污泥干化系統(tǒng)包括含水污泥料倉1、板框壓濾機(jī)2、污泥泵3、薄層污泥干化機(jī)4。含水污泥料倉I管道連接至板框壓濾機(jī)2，將儲(chǔ)存于含水污泥料倉I內(nèi)的含水污泥輸送至板框壓濾機(jī)2內(nèi)進(jìn)行機(jī)械脫水處理，將污泥的含水率降至80%以下。板框壓濾機(jī)2的污泥出口通過污泥泵3管道連接至薄層污泥干化機(jī)4，通過污泥泵3將脫水后的污泥輸送至薄層污泥干化機(jī)4內(nèi)進(jìn)行干化處理。
[0032]其中，薄層污泥干化機(jī)4主要是由定子(外殼)，轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)盤)和驅(qū)動(dòng)裝置組成。干化機(jī)外夾套連通蒸汽對(duì)內(nèi)部濕污泥進(jìn)行加熱。以蒸汽為熱源通過臥式攪拌軸間接加熱，隨著其中水分的蒸發(fā)，物料被轉(zhuǎn)子上的斜插板推送至另一端并從干化機(jī)底部出口閥排出到半干污泥料斗8。干化機(jī)內(nèi)保持適當(dāng)?shù)呢?fù)壓，防止臭氣外溢。進(jìn)一步的，在半干污泥料斗8上開設(shè)煤粉進(jìn)口，均勻的向半干污泥料斗8內(nèi)通入煤粉，將經(jīng)薄層污泥干化機(jī)4干化處理后的半干污泥與煤粉攪拌后一道送入流化床焚燒爐11，保證焚燒熱量。
[0033]如圖1、2所示，流化床焚燒系統(tǒng)包括流化床焚燒爐11，半干污泥料斗8管道連接至流化床焚燒爐11的污泥進(jìn)口 23，將經(jīng)薄層污泥干化機(jī)4干化處理后的半干污泥輸送至流化床焚燒爐11進(jìn)行焚燒處理。焚燒爐底部通過鼓風(fēng)機(jī)9將外部空氣帶入焚燒爐內(nèi)部燃燒室24，當(dāng)足夠量的空氣從下部通過一層沙子顆粒時(shí)，空氣將滲透性地充滿在顆粒之間，從而引起顆粒劇烈的自我混合運(yùn)動(dòng)并開始形成流化床。隨著氣流的增加，空氣將對(duì)流動(dòng)沙施加更大的壓力，從而減少了因沙顆粒本身的重力而引起的彼此之間的接觸摩擦。隨著空氣流量的進(jìn)一步增多，其引力將會(huì)達(dá)到與顆粒的重力相持平的某一點(diǎn)，因此，沙顆?？梢詰腋≡诳諝饬鳟?dāng)中。流化床開始形成的那一點(diǎn)被稱為是“最小流動(dòng)化狀態(tài)”。與固定床相比，流化床體積的增加并不明顯。
[0034]當(dāng)空氣流量進(jìn)一步增加時(shí)，流化床變得不再均勻，鼓泡床開始形成，同時(shí)床內(nèi)活動(dòng)變得非常劇烈?？諝?流動(dòng)沙占用的容積將明顯增多。鼓泡床具有能夠確切定義床表面與高床密度的特征。低流化速度使得從流化床流失掉的顆粒量非常少。
[0035]廢熱回收系統(tǒng)包括余熱鍋爐12、空氣換熱器21，經(jīng)流化床焚燒后產(chǎn)生的接近于990°C的高溫廢氣通入空氣換熱器21，通過空氣換熱器21對(duì)流化床焚燒爐的助燃空氣進(jìn)行加熱，將焚燒爐的助燃空氣溫度提高到650°C以上，加熱后的助燃空氣通入流化床焚燒爐11作為助燃空氣，保證經(jīng)過干化后的污泥可以在流化床焚燒爐內(nèi)依靠自身的熱量自持燃
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[0036]將空氣換熱器21的廢氣出口管道連接至余熱鍋爐12，同時(shí)，鍋爐給水泵10輸送鍋爐所需的供應(yīng)水，經(jīng)鍋爐處理后的高溫蒸汽通過管道輸送至薄層污泥干化機(jī)4內(nèi)部，作為熱源對(duì)脫水污泥進(jìn)行干燥，而薄層污泥干化機(jī)4產(chǎn)生的廢熱氣則通過抽風(fēng)機(jī)7管道連接通入流化床焚燒爐11上部的二次空氣進(jìn)口 22，輔助燃燒，形成熱循環(huán)，充分利用整個(gè)系統(tǒng)的熱量。
[0037]優(yōu)選的，薄層污泥干化機(jī)4的廢熱氣出口管道上設(shè)置有旋風(fēng)除塵器5、除臭器6，對(duì)薄層污泥干化機(jī)4產(chǎn)生的廢熱氣進(jìn)行除塵、除臭處理，凈化熱氣，提高熱氣質(zhì)量。
[0038]煙灰處理系統(tǒng)包括布袋除塵器13、倉泵14、灰?guī)?5、煙氣洗滌塔16、廢液儲(chǔ)罐17、污水泵18、引風(fēng)機(jī)19、煙囪20。余熱鍋爐12內(nèi)的飛灰經(jīng)布袋除塵器除塵后，煙氣經(jīng)煙氣洗滌塔16洗滌處理后，氣體通過引風(fēng)機(jī)19通入煙? 20達(dá)標(biāo)排放，液體通入廢液儲(chǔ)罐17，通過污水泵18排除。經(jīng)布袋除塵器除塵后收集下來的飛灰經(jīng)除塵器下的倉泵14送至灰?guī)?5，該過程是全密封輸送，無二次污染，灰?guī)斓姆勖夯矣晒捃囃膺\(yùn)至水泥廠綜合利用。
[0039]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:包括薄層污泥干化機(jī)(4)、流化床焚燒爐(11)、余熱鍋爐(12)、空氣換熱器(21)； 所述薄層污泥干化機(jī)(4)的污泥出口連接流化床焚燒爐(11)的污泥進(jìn)口，將經(jīng)干化機(jī)干化處理后的半干污泥輸送進(jìn)入流化床焚燒爐(11);流化床焚燒爐(11)高溫廢氣出口連接空氣換熱器(21)的進(jìn)口，將焚燒爐焚燒后的高溫廢氣通入空氣換熱器(21)，通過空氣換熱器(21)對(duì)流化床焚燒爐的助燃空氣進(jìn)行加熱，加熱后的助燃空氣通入流化床焚燒爐(11)作為助燃空氣； 將空氣換熱器(21)的廢氣出口連接余熱鍋爐(12)的進(jìn)氣口，余熱鍋爐(12)的高溫蒸汽出口連接薄層污泥干化機(jī)(4)的蒸汽進(jìn)口，對(duì)干化機(jī)內(nèi)部濕泥進(jìn)行加熱；薄層污泥干化機(jī)(4)的廢熱氣出口連接流化床焚燒爐(11)的二次空氣進(jìn)口(22)，將薄層污泥干化機(jī)(4)產(chǎn)生的廢熱氣通入焚燒爐內(nèi)部輔助燃燒；形成熱循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:所述薄層污泥干化機(jī)(4)的廢熱氣出口管道上設(shè)置有旋風(fēng)除塵器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:所述薄層污泥干化機(jī)(4)的廢熱氣出口管道上設(shè)置有除臭器(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:所述薄層污泥干化機(jī)(4)的廢熱氣出口管道上設(shè)置有抽風(fēng)機(jī)(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:所述薄層污泥干化機(jī)(4)連接至流化床焚燒爐(11)的污泥出口管道上設(shè)置有具有粉碎功能的半干污泥料斗⑶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:包括板框壓濾機(jī)(2)，所述板框壓濾機(jī)(2)的出泥口管道連接至薄層污泥干化機(jī)(4)的進(jìn)泥口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:包括煙灰處理系統(tǒng)，所述煙灰處理系統(tǒng)包括布袋除塵器(13)、倉泵(14)、灰?guī)?15)、煙氣洗滌塔(16)、廢液儲(chǔ)罐(17)、污水泵(18)、引風(fēng)機(jī)(19)、煙囪(20)； 余熱鍋爐(12)內(nèi)的飛灰出口連接布袋除塵器(13)的進(jìn)口，布袋除塵器(13)的煙氣出口連接煙氣洗滌塔(16)的進(jìn)口，布袋除塵器(13)的粉塵出口通過倉泵(14)連接至灰?guī)?15)； 煙氣洗滌塔(16)的氣體出口通過引風(fēng)機(jī)(19)連接至煙囪(20)，煙氣洗滌塔(16)的液體出口連接廢液儲(chǔ)罐(17)進(jìn)液口，廢液儲(chǔ)罐(17)出液口連接污水泵(18)。
【文檔編號(hào)】C02F11/12GK104033911SQ201410305039
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】邱守光, 岳菡, 付顯利, 邢自兵, 蘆建 申請(qǐng)人:南京德邦金屬裝備工程股份有限公司