本實用新型屬于污泥焚燒處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能量回收型污泥干化焚燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

污泥是城市污水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，產(chǎn)量大且成分復(fù)雜，至2014年底全國累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠4400多座，污水處理量達到1.57億立方米/天，產(chǎn)生的污泥量(含水率80％)達4000萬噸/年，預(yù)計到2020年全國污泥產(chǎn)量將突破6000萬噸/年。以減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化為原則，污泥處理處置方法主要有填埋、用于農(nóng)作肥或建筑材料以及熱焚燒技術(shù)。其中熱焚燒技術(shù)是最具發(fā)展前景的污泥處理技術(shù)。

目前，污泥的焚燒工藝已經(jīng)較為成熟，在歐洲、美國、日本等發(fā)達國家得到了廣泛的應(yīng)用，日本1992年焚燒處理的污泥量占市政污泥總量的75％。我國在污泥處理方面，目前大部分的研究局限于污泥的堆肥農(nóng)用，但堆肥農(nóng)用并不能解決重金屬和有毒物質(zhì)對土壤和河流的污染問題。對于我國當前的污泥焚燒處理普遍存在：能耗大、設(shè)備復(fù)雜、系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、成本高、重金屬二次污染無法解決等問題，所以目前的污泥焚燒技術(shù)的重點是提高系統(tǒng)能效和穩(wěn)定性、減少運行成本、避免焚燒生成產(chǎn)物的二次污染問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一套能量回收型污泥干化焚燒系統(tǒng)，以解決目前污泥焚燒處理過程中存在的能耗高、運行成本高和重金屬的二次污染等問題。

為達到上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案為：

一種能量回收型污泥干化焚燒系統(tǒng)，包括壓濾機、漿葉干燥機、蒸發(fā)器、汽輪機、冷凝器、工質(zhì)泵、流化床焚燒爐、導(dǎo)熱油換熱器、空氣預(yù)熱器、噴淋塔、活性炭噴射器和布袋除塵器；壓濾機與漿葉干燥機連接，漿葉干燥機與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器與流化床焚燒爐連接，蒸發(fā)器與汽輪機連接，汽輪機與冷凝器連接，冷凝器與工質(zhì)泵連接，工質(zhì)泵與蒸發(fā)器連接，流化床焚燒爐與導(dǎo)熱油換熱器連接，導(dǎo)熱油換熱器與空氣預(yù)熱器連接，導(dǎo)熱油換熱器與漿葉干燥機連接，空氣預(yù)熱器與流化床焚燒爐連接，空氣預(yù)熱器與噴淋塔連接，噴淋塔與活性炭噴射器連接，噴淋塔與布袋除塵器連接。

所述的漿葉干燥機為間接干燥，半干化采用導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油的溫度為220℃。

所述的流化床焚燒爐為絕熱爐膛，焚燒溫度為800-1000℃，采用小風帽布風，同時采用切向二次風。

本實用新型所取得的有益效果為：

本實用新型對干化過程中產(chǎn)生的過熱蒸汽進行能量最大化回收利用，能量回收的方式采用有機朗肯循環(huán)余熱發(fā)電技術(shù)，產(chǎn)生的電能可用于系統(tǒng)公用工程的消耗。對干化后的污泥采用流化床焚燒技術(shù)，保證焚燒徹底的同時對一部分重金屬進行捕集。焚燒后產(chǎn)生的煙氣余熱進行充分利用，余熱用來加熱蒸汽或?qū)嵊?、助燃空氣，降低系統(tǒng)的運行成本。煙氣的后處理系統(tǒng)可使煙氣的排放滿足國家標準，達到節(jié)能環(huán)保的目的。

(1)采用有機朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電系統(tǒng)對干化過程中產(chǎn)生的過熱蒸汽進行能量回收，取消了冷凝器。能夠回收過熱蒸汽12％的能量，節(jié)能效果顯著。

(2)采用流化床焚燒技術(shù)對半干化的污泥和半干化產(chǎn)生的廢氣進行焚燒，焚燒徹底，能量利用率高，負荷調(diào)節(jié)范圍廣。

(3)采用蒸汽或?qū)嵊蛯ξ勰噙M行半干化干燥，干燥器換熱面設(shè)計簡單，系統(tǒng)簡單。

(4)對煙氣余熱進行了充分的利用，可產(chǎn)生過熱蒸汽用來發(fā)電或工業(yè)用。

(5)對尾氣進行充分處理，高于國家要求的排放標準。

(6)余熱回收采用模塊化方案，可根據(jù)污泥的種類、含水率、熱值等進行調(diào)整。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的能量回收型污泥干化焚燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

如圖1所示，本實用新型所述能量回收型污泥干化焚燒系統(tǒng)包括用于污泥脫水的壓濾機、用于干化的漿葉干燥機、用于回收干燥過程產(chǎn)生蒸汽的有機工質(zhì)蒸發(fā)器、汽輪機、冷凝器和工質(zhì)泵、用于污泥焚燒的流化床焚燒爐、用于能量回收的導(dǎo)熱油換熱器和空氣預(yù)熱器、用于吸收煙氣中酸洗物質(zhì)的噴淋塔、用于吸收二噁英和重金屬的活性炭噴射器、用于吸收粉塵的布袋除塵器。

壓濾機與漿葉干燥機連接，漿葉干燥機與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器與流化床焚燒爐連接，蒸發(fā)器與汽輪機連接，汽輪機與冷凝器連接，冷凝器與工質(zhì)泵連接，工質(zhì)泵與蒸發(fā)器連接，流化床焚燒爐與導(dǎo)熱油換熱器連接，導(dǎo)熱油換熱器與空氣預(yù)熱器連接，導(dǎo)熱油換熱器與漿葉干燥機連接，空氣預(yù)熱器與流化床焚燒爐連接，空氣預(yù)熱器與噴淋塔連接，噴淋塔與活性炭噴射器連接，噴淋塔與布袋除塵器連接。

首先含水90％的污泥進入壓濾機進行機械脫水，機械脫水后的污泥含水率為60％。機械脫水后的污泥進入漿葉干燥機內(nèi)進行干化，漿葉干燥機為間接干燥，半干化采用導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油的溫度為220℃，也可以用蒸汽替代導(dǎo)熱油。

半干化后的污泥含水率為40％左右，在干燥過程中會產(chǎn)生110-120℃的過熱蒸汽，過熱蒸汽從漿葉干燥機中排出后進入有機工質(zhì)蒸發(fā)器，在有機工質(zhì)蒸發(fā)器內(nèi)通過間接換熱將熱量傳遞給有機工質(zhì)，換熱后的蒸汽變?yōu)槟Y(jié)水直接排放，不凝結(jié)氣體通過引風機送入流化床焚燒爐。有機工質(zhì)在換熱器中被加熱，變?yōu)槠麘B(tài)。汽態(tài)有機工質(zhì)經(jīng)管路進入汽輪機做功，汽輪機帶動電機發(fā)電。在汽輪機中做功后，有機工質(zhì)進入冷凝器中冷凝變?yōu)橐簯B(tài)，進入工質(zhì)泵，在工質(zhì)泵中被加壓送入蒸發(fā)器。

半干化后的污泥從漿葉干燥機進入污泥料倉，通過螺旋送料機將污泥送入流化床焚燒爐進行焚燒，流化床焚燒爐為絕熱爐膛，焚燒爐的焚燒溫度為800-1000℃。采用小風帽布風，同時采用切向二次風，增加焚燒爐湍流度，保證污泥完全燃燒。污泥在焚燒過程中的灰分其中一部分從床底排出，一部分被煙氣帶入后續(xù)流程。

從流化床焚燒爐排出的高溫煙氣為800-1000℃，高溫煙氣依次經(jīng)過導(dǎo)熱油換熱器和空氣預(yù)熱器，換熱后煙氣溫度減低到120-140℃，導(dǎo)熱油換熱器也可以由廢熱鍋爐替代。導(dǎo)熱油換熱器中的導(dǎo)熱油被加熱后進入漿葉干燥機中，用來干燥污泥。經(jīng)換熱后的導(dǎo)熱油重新進去換熱器。同時，在導(dǎo)熱油換熱器吸熱負荷大于漿葉干燥機的用熱負荷時，富余的部分能量用來加熱有機工質(zhì)進行發(fā)電。煙氣經(jīng)過導(dǎo)熱油換熱器換熱后進入空氣預(yù)熱器，對助燃空氣進行預(yù)熱?？諝饨?jīng)換熱后進入流化床焚燒爐做為助燃風。

經(jīng)空氣預(yù)熱器后，煙氣進入噴淋塔，與堿性溶液進行反應(yīng)，煙氣中的有害氣體被吸附。在煙道上有活性炭噴射器，與從噴淋塔中排出的煙氣進行反應(yīng)，煙氣中的二噁英和重金屬被吸附。后煙氣進入布袋除塵器，煙氣中的飛灰被吸附。經(jīng)煙氣處理后，煙氣達到國家排放標準，進行排放。