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的污泥出口管道連接至流化床焚燒爐的污泥進口，將經(jīng)干化機干化處理后的半干污泥輸送進入流化床焚燒爐；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，通過空氣換熱器對流化床焚燒爐的助燃空氣進行加熱，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的蒸汽進口，對干化機內(nèi)部濕泥進行加熱；薄層污泥干化機的廢熱氣出口管道連接至流化床焚燒爐的二次空氣進口，將薄層污泥干化機產(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)計的煤氣化廢水處理系統(tǒng)，大都沿襲了前人的經(jīng)驗，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)生的二次污染對環(huán)境的影響也日益嚴重。由于填埋工藝容易污染地下水，土地利用率也很低，同時存在病原細菌擴散和重金屬污染的危險，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)成為一個迫切需要解決的環(huán)保問題。
[0003]我國專門對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，但其運行成本高、投資大、大多數(shù)污泥處理項目因投資大、運行成本高、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。目前只做的濃縮、機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。進行污泥干燥或焚燒是污泥處理發(fā)展趨勢。2009年由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護部、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)和余熱鍋爐對污泥焚燒產(chǎn)生的熱量進行能量回收利用，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，利用余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽作為干燥機的熱源對脫水污泥進行干燥，形成熱循環(huán)，充分利用整個系統(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、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的污泥出口連接流化床焚燒爐的污泥進口，將經(jīng)干化機干化處理后的半干污泥輸送進入流化床焚燒爐；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，通過空氣換熱器對流化床焚燒爐的助燃空氣進行加熱，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氣口，余熱鍋爐的高溫蒸汽出口連接薄層污泥干化機的蒸汽進口，對干化機內(nèi)部濕泥進行加熱；薄層污泥干化機的廢熱氣出口連接流化床焚燒爐的二次空氣進口，將薄層污泥干化機產(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]進一步的，所述薄層污泥干化機的廢熱氣出口管道上設(shè)置有旋風(fēng)除塵器。
[0010]進一步的，所述薄層污泥干化機的廢熱氣出口管道上設(shè)置有除臭器。
[0011]進一步的，所述薄層污泥干化機的廢熱氣出口管道上設(shè)置有抽風(fēng)機。
[0012]進一步的，所述薄層污泥干化機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]進一步的，包括板框壓濾機，所述板框壓濾機的出泥口管道連接至薄層污泥干化機的進泥口。
[0014]進一步的，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)臁煔庀礈焖?、廢液儲罐、污水泵、引風(fēng)機、煙囪；
[0015]余熱鍋爐內(nèi)的飛灰出口連接布袋除塵器的進口，布袋除塵器的煙氣出口連接煙氣洗滌塔的進口，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)機連接至煙囪，煙氣洗滌塔的液體出口連接廢液儲罐進液口，廢液儲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)和余熱鍋爐對污泥焚燒產(chǎn)生的熱量進行能量回收利用，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，利用余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽作為干燥機的熱源對脫水污泥進行干燥，形成熱循環(huán)，充分利用整個系統(tǒng)的熱量。
[0019](2)通過對爐內(nèi)燃燒溫度的嚴格控制，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的熱源對脫水污泥進行干燥，整個系統(tǒng)的熱量得到了充分的利用。
[0020](3)本系統(tǒng)除啟動之初需要輔助燃料外，正常運轉(zhuǎn)時依靠系統(tǒng)內(nèi)的熱量即可達到平衡狀態(tài)，而無需添加燃料，從而使在運行成本中占主要比例的燃料費用降至最低。
[0021](4)采取多段式干化工藝，先利用板框壓濾機對污泥進行機械式脫水，將污泥的含水率降至80%以下，再通過薄層污泥干化機進行干化，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，針對燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物進行凈化，避免二次污染；爐內(nèi)無運動機械部件，故障率很低；采用輔助燃燒裝置在污泥熱值較低時進行助燃。
[0024](7)整個輸送系統(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，3、污泥泵，4、薄層污泥干化機，5、旋風(fēng)除塵器，6、除臭器，7、抽風(fēng)機，8、半干污泥料斗，9、鼓風(fēng)機，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、廢液儲罐，18、污水泵，19、引風(fēng)機，20、煙囪，21、空氣換熱器，22、二次空氣進口，23、污泥進口，24、燃燒室。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[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2、污泥泵3、薄層污泥干化機4。含水污泥料倉I管道連接至板框壓濾機2，將儲存于含水污泥料倉I內(nèi)的含水污泥輸送至板框壓濾機2內(nèi)進行機械脫水處理，將污泥的含水率降至80%以下。板框壓濾機2的污泥出口通過污泥泵3管道連接至薄層污泥干化機4，通過污泥泵3將脫水后的污泥輸送至薄層污泥干化機4內(nèi)進行干化處理。
[0032]其中，薄層污泥干化機4主要是由定子(外殼)，轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)盤)和驅(qū)動裝置組成。干化機外夾套連通蒸汽對內(nèi)部濕污泥進行加熱。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底部出口閥排出到半干污泥料斗8。干化機內(nèi)保持適當?shù)呢搲?，防止臭氣外溢。進一步的，在半干污泥料斗8上開設(shè)煤粉進口，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的污泥進口 23，將經(jīng)薄層污泥干化機4干化處理后的半干污泥輸送至流化床焚燒爐11進行焚燒處理。焚燒爐底部通過鼓風(fēng)機9將外部空氣帶入焚燒爐內(nèi)部燃燒室24，當足夠量的空氣從下部通過一層沙子顆粒時，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動并開始形成流化床。隨著氣流的增加，空氣將對流動沙施加更大的壓力，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。隨著空氣流量的進一步增多，其引力將會達到與顆粒的重力相持平的某一點，因此，沙顆粒可以懸浮在空氣流當中。流化床開始形成的那一點被稱為是“最小流動化狀態(tài)”。與固定床相比，流化床體積的增加并不明顯。
[0034]當空氣流量進一步增加時，流化床變得不再均勻，鼓泡床開始形成，同時床內(nèi)活動變得非常劇烈?？諝?流動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對流化床焚燒爐的助燃空氣進行加熱，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，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4內(nèi)部，作為熱源對脫水污泥進行干燥，而薄層污泥干化機4產(chǎn)生的廢熱氣則通過抽風(fēng)機7管道連接通入流化床焚燒爐11上部的二次空氣進口 22，輔助燃燒，形成熱循環(huán)，充分利用整個系統(tǒng)的熱量。
[0037]優(yōu)選的，薄層污泥干化機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，對薄層污泥干化機4產(chǎn)生的廢熱氣進行除塵、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、廢液儲罐17、污水泵18、引風(fēng)機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19通入煙? 20達標排放，液體通入廢液儲罐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\至水泥廠綜合利用。
[0039]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。
【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(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(4)的污泥出口連接流化床焚燒爐(11)的污泥進口，將經(jīng)干化機干化處理后的半干污泥輸送進入流化床焚燒爐(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)對流化床焚燒爐的助燃空氣進行加熱，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)的進氣口，余熱鍋爐(12)的高溫蒸汽出口連接薄層污泥干化機(4)的蒸汽進口，對干化機內(nèi)部濕泥進行加熱；薄層污泥干化機(4)的廢熱氣出口連接流化床焚燒爐(11)的二次空氣進口(22)，將薄層污泥干化機(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(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(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(4)的廢熱氣出口管道上設(shè)置有抽風(fēng)機(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(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(2)，所述板框壓濾機(2)的出泥口管道連接至薄層污泥干化機(4)的進泥口。
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)、廢液儲罐(17)、污水泵(18)、引風(fēng)機(19)、煙囪(20)； 余熱鍋爐(12)內(nèi)的飛灰出口連接布袋除塵器(13)的進口，布袋除塵器(13)的煙氣出口連接煙氣洗滌塔(16)的進口，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(19)連接至煙囪(20)，煙氣洗滌塔(16)的液體出口連接廢液儲罐(17)進液口，廢液儲罐(17)出液口連接污水泵(18)。
【文檔編號】C02F11/12GK104033911SQ201410305039
【公開日】2014年9月10日 申請日期: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 申請人:南京德邦金屬裝備工程股份有限公司