泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法及系統(tǒng)，具體涉及一種將直接焚燒與干化后焚燒相結(jié)合的泥質(zhì)物質(zhì)處置方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以污泥處置為例:現(xiàn)有以焚燒方式處置污泥的技術(shù)分為三大類，一種是利用其他大型燃燒設(shè)備，例如發(fā)電鍋爐、水泥窯等進行摻燒;另一種是先行壓濾，除去50%左右的水分，不再干化，直接在流化床爐內(nèi)焚燒，這種工藝設(shè)備投資、電耗和占地都大，余熱沒有充分利用;最常用的是將全部污泥在干化器中先行干化成干污泥顆粒，再在流化床爐內(nèi)焚燒，所產(chǎn)生的熱量，通過導(dǎo)熱油、蒸汽或熱水帶到干化器，用于干化。這種方式熱能利用較充分，但投資、用水量、電耗、運行成本都很高，難以推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法及系統(tǒng)，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)運行成本高、用水量大以及能耗高的問題。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下:
[0005]該泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法包括以下步驟:
[0006]I】對部分(50-70%)濕泥質(zhì)物質(zhì)進行焚燒，同時將未被利用的經(jīng)焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧八魵馑腿氩襟E2處理；
[0007]2】高溫?zé)煔饧八魵馀c固體顆粒進行換熱，對固體顆粒加熱；
[0008]3】以經(jīng)加熱的固體顆粒為熱源對其余濕泥質(zhì)物質(zhì)進行干化處理;干化后產(chǎn)生的干泥物質(zhì)部分或全部送入步驟I中處理，被降溫的固體顆粒送入步驟2中循環(huán)加熱；
[0009]4】對經(jīng)干化處理后產(chǎn)生的蒸汽與流化氣體進行冷凝，未被冷凝的氣體壓縮為流化氣體并通入步驟3中供干化處理循環(huán)使用。
[0010]上述步驟I中濕泥質(zhì)物質(zhì)占比為50%-70%,濕泥質(zhì)物質(zhì)中水分為50-90%，其余濕泥質(zhì)物質(zhì)于步驟3中進行處理。
[0011]上述步驟2中高溫?zé)煔饧八魵馀c固體顆粒進行換熱前溫度為800-900°C，完成換熱后溫度為250-350°C，固體顆粒進行換熱后溫度為300-500 °C。
[0012]上述步驟I中進行焚燒時加入石灰石用于脫硫。
[0013]該泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒系統(tǒng)，包括焚燒爐、高溫旋風(fēng)分離器、氣-固直接換熱器、干化器及冷凝器，所述焚燒爐上設(shè)置有高溫?zé)煔饧八魵獬隹?，出口通過高溫旋風(fēng)分離器與氣-固直接換熱器的氣體入口連接，氣-固直接換熱器的固體出口與干化器入口連接，干化器氣體出口與冷凝器入口連接、干化器固體出口與氣-固直接換熱器固體入口連接，冷凝器出口經(jīng)壓縮風(fēng)機與干化器氣體入口連接。
[0014]上述焚燒爐為循環(huán)流化床爐。
[0015]上述氣-固換熱器是一個回轉(zhuǎn)筒，回轉(zhuǎn)筒固體與氣體逆向流動進行熱交換。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0017]該泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒系統(tǒng)只將60%左右的濕泥質(zhì)物質(zhì)在爐內(nèi)直接焚燒，其余的濕泥質(zhì)物質(zhì)利用爐尾部熱量干化后再入爐焚燒，有效降低了能耗并提高了熱量利用率。
[0018]該泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒系統(tǒng)用顆粒熱載體回收高溫?zé)煔夂驼羝麖臓t膛帶出熱量。通過氣-固直接換熱用離開爐膛的高溫?zé)煔夂驼羝臒崃考訜犷w粒熱載體。固體顆粒有著較常用的金屬受熱面遠大的表面積，直接換熱的換熱效果好。
[0019]該泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒系統(tǒng)以顆粒熱載體為熱源，在流化床干化器中干化其余濕泥質(zhì)物質(zhì)，部分或全部干泥質(zhì)物質(zhì)送入焚燒爐燃燒以滿足所需熱量，被降溫的顆粒熱載體將返回氣-固熱交換器循環(huán)使用，濕污泥顆粒與顆粒熱載體在流化床干化器內(nèi)質(zhì)、熱交換都很強烈，強化了干化過程。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明原理不意圖；
[0021]附圖明細如下:
[0022]1-循環(huán)流化床爐;2-布風(fēng)板和風(fēng)帽；3-密相區(qū)；4-高溫旋風(fēng)分離器;5-入口； 6_首批濕泥質(zhì)物質(zhì);7-離開高溫旋風(fēng)分離器的煙氣;8-氣-固直接換熱器;9-固體顆粒；10-干化器；11-污泥；12-流化氣體；13-干化蒸汽+流化氣體；14-冷凝塔；15-干泥質(zhì)物質(zhì)顆粒；16-干化器底部布風(fēng)管。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明是一種泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒系統(tǒng)，是以降低投資、運行成本、用水量、電耗為目標，對處置工藝的燃燒方式、傳熱方式、熱載體類型和干化方式作了重大調(diào)整:
[0024]本發(fā)明具體是將部分濕泥質(zhì)物質(zhì)直接在流化床爐內(nèi)焚燒，濕泥質(zhì)物質(zhì)直接焚燒相對于干化后焚燒要簡單，但它只能利用爐膛內(nèi)的可用熱量，一般僅占燃燒熱量的55%左右，高溫?zé)煔夂驼羝x開爐膛帶出熱量沒有被利用，而一般簡單脫水的泥質(zhì)物質(zhì)中水分達75-80 %，空干基低位熱值僅3000大卡/公斤，這一熱值不足以在爐內(nèi)焚燒全部濕泥質(zhì)物質(zhì)。為此本發(fā)明只將60%左右的濕泥質(zhì)物質(zhì)在爐內(nèi)直接焚燒，其余的濕泥質(zhì)物質(zhì)利用爐尾部熱量干化后再入爐焚燒。
[0025]離開爐膛的高溫?zé)煔夂驼羝麕С龅臒崃客ㄟ^氣固換熱傳遞給顆粒熱載體，顆粒熱載體與另一部分濕泥質(zhì)物質(zhì)在流化床干化器中混合，實現(xiàn)泥質(zhì)物質(zhì)的干化，部分干泥質(zhì)物質(zhì)也送入焚燒爐內(nèi)焚燒，以滿足處置所需總熱量的系統(tǒng)。
[0026]本發(fā)明不同于全部泥質(zhì)物質(zhì)(例如污泥)干化后再焚燒的系統(tǒng)。它用部分直接焚燒，簡單而又直接地利用了爐內(nèi)熱量，省卻了復(fù)雜的爐膛內(nèi)和干化器內(nèi)的金屬受熱面構(gòu)成的換熱系統(tǒng);它用氣-固直接換熱將難以利用的爐尾部熱量加以回收，同樣省卻了金屬受熱面換熱系統(tǒng)；少部分濕泥質(zhì)物質(zhì)在流化床干化器內(nèi)干化，不僅縮小了干化器的體積，更可以大幅度減少冷凝水量，其總電耗也明顯降低。
[0027]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳述:
[0028]焚燒爐是一個循環(huán)流化床爐I，壓力為6000_10000Pa的一次風(fēng)通過爐底部的布風(fēng)板和風(fēng)帽2供入，密相區(qū)3物料為粒徑小于3mm、含碳小于1%、初始軟化溫度高于1100°C的顆粒組成。從密相區(qū)3上部空間供入二次風(fēng)。從高溫旋風(fēng)分離器4入口 5供入三次風(fēng)。爐膛和高溫旋風(fēng)分離器4是燃燒區(qū)，其溫度在800-900°C。低爐溫和分段供氧將抑制氮氧化物生成。
[0029]首批濕泥質(zhì)物質(zhì)6被制成單顆粒重量約Ig的顆粒落入密相區(qū)，顆粒受熱干燥、著火、燃燒。送入爐內(nèi)的濕污泥量與泥質(zhì)物質(zhì)水分含量有關(guān)，水分為75-80 %的泥質(zhì)物質(zhì)，直接入爐份額為55-65 %?？梢韵驙t內(nèi)添加石灰石用于脫硫。
[0030]離開高溫旋風(fēng)分離器的煙氣7中含有大量水蒸氣和泥質(zhì)物質(zhì)灰分及脫硫產(chǎn)物等顆粒物。它們進入氣-固直接換熱器8與作為熱載體的固體顆粒9換熱。氣-固換熱器可以是一個回轉(zhuǎn)筒，固體與氣體逆向流動，氣體被降溫(由800-900°C降至250-350 V )，顆粒被加熱(由100°C升至300-500°C)。熱載體顆粒被送入干化器I O。
[0031 ]其余污泥11被送入干化器，從干化器底部的布風(fēng)管16供入流化氣體12，干化產(chǎn)生的干化蒸汽與流化氣體13—起進入冷凝塔14，蒸汽把冷凝為水未凝結(jié)氣體被壓縮繼續(xù)作為流化氣體循環(huán)使用。被降溫的熱載體顆粒9和干泥質(zhì)物質(zhì)顆粒15分別由干化器尾部密相區(qū)底部和表面流出。被降溫的熱載體顆粒送回氣-固換熱器再加熱，循環(huán)使用；部分或全部干泥質(zhì)物質(zhì)送入爐內(nèi)以滿足總?cè)紵裏崃康囊蟆?br>[0032]以某污水廠干化-焚燒系統(tǒng)為例，其容量為203噸/日，干化器設(shè)計冷凝水量為210噸/時，流化風(fēng)機使用兩臺110KW電機;依本發(fā)明設(shè)計的容量為240噸/日的系統(tǒng)，干化器設(shè)計冷凝水量為100噸/時，流化風(fēng)機使用I臺22KW電機。
【主權(quán)項】
1.一種泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法，其特征在于，包括以下步驟: I】對50-70%的濕泥質(zhì)物質(zhì)進行焚燒，同時將未被利用的經(jīng)焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧八魵馑腿氩襟E2處理； 2】高溫?zé)煔饧八魵馀c固體顆粒進行換熱，對固體顆粒加熱； 3】以經(jīng)加熱的固體顆粒為熱源對其余濕泥質(zhì)物質(zhì)進行干化處理;干化后產(chǎn)生的干泥物質(zhì)部分或全部送入步驟I中處理，被降溫的固體顆粒送入步驟2中循環(huán)加熱； 4】對經(jīng)干化處理后產(chǎn)生的蒸汽與流化氣體進行冷凝，未被冷凝的氣體壓縮為流化氣體并通入步驟3中供干化處理循環(huán)使用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法，其特征在于:所述步驟I中濕泥質(zhì)物質(zhì)中水分為50-90 %，其余濕泥質(zhì)物質(zhì)于步驟3中進行處理。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法，其特征在于:所述步驟2中高溫?zé)煔饧八魵馀c固體顆粒進行換熱前溫度為800-900°C，完成換熱后溫度為250-350°C，固體顆粒進行換熱后溫度為300-500°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法，其特征在于:所述步驟I中進行焚燒時加入石灰石用于脫硫。5.一種泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:包括焚燒爐、高溫旋風(fēng)分離器、氣-固直接換熱器、干化器及冷凝器，所述焚燒爐上設(shè)置有高溫?zé)煔饧八魵獬隹?，出口通過高溫旋風(fēng)分離器與氣-固直接換熱器的氣體入口連接，氣-固直接換熱器的固體出口與干化器入口連接，干化器氣體出口與冷凝器入口連接、干化器固體出口與氣-固直接換熱器固體入口連接，冷凝器出口經(jīng)壓縮風(fēng)機與干化器氣體入口連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:所述焚燒爐為循環(huán)流化床爐。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒系統(tǒng)，其特征在于:所述氣-固換熱器是一個回轉(zhuǎn)筒，回轉(zhuǎn)筒固體與氣體逆向流動進行熱交換。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種泥質(zhì)物質(zhì)干化焚燒方法及系統(tǒng)，包括焚燒爐、高溫旋風(fēng)分離器、氣-固直接換熱器、干化器及冷凝器，焚燒爐上設(shè)置有高溫?zé)煔饧八魵獬隹冢隹谕ㄟ^高溫旋風(fēng)分離器與氣-固直接換熱器的氣體入口連接，氣-固直接換熱器的固體出口與干化器入口連接，干化器氣體出口與冷凝器入口連接、干化器固體出口與氣-固直接換熱器固體入口連接，冷凝器出口經(jīng)壓縮風(fēng)機與干化器氣體入口連接。本發(fā)明以顆粒熱載體為熱源，在流化床干化器中干化其余濕泥質(zhì)物質(zhì)，部分或全部干泥質(zhì)物質(zhì)送入焚燒爐燃燒以滿足所需熱量，被降溫的顆粒熱載體將返回氣-固熱交換器循環(huán)使用，濕污泥顆粒與顆粒熱載體在流化床干化器內(nèi)質(zhì)、熱交換都很強烈，強化了干化過程。
【IPC分類】F23G7/00
【公開號】CN105627331
【申請?zhí)枴緾N201610023613
【發(fā)明人】霍奇志, 張 誠
【申請人】霍奇志, 張 誠
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月14日