具有高效組合蒸汽源的污泥干化工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及污泥干化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種具有高效組合蒸汽源的污泥干化工 乙。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人類生活水平的提高，人類的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，在新的成熟 污泥處理處置技術(shù)出現(xiàn)之前，傳統(tǒng)的填埋或焚燒仍是主流有效的污泥處理處置手段。隨著 污泥產(chǎn)量的日益增長及處置用地的缺乏，污泥填埋比例將逐漸降低，而±地利用對(duì)于污泥 的種類、品質(zhì)均有嚴(yán)格限制使得污泥處置量有限，相比之下焚燒法減容徹底，快速無害，并 且可W回收污泥中的能量，因而日益受到重視，使得污泥焚燒處置在未來將會(huì)有長足的發(fā) 展。
[0003] 由于污泥富含有機(jī)物，因此一般都包含很高的熱值，但如果污泥含水率太高，污泥 中運(yùn)部分熱值則無法輕易利用。一般污水處理廠經(jīng)機(jī)械脫水后的污泥含水率仍然高達(dá)80 % 左右，焚燒高含水率的污泥，不但不能自持燃燒，還需要補(bǔ)充燃料，浪費(fèi)更多的資源。若將污 泥干化到一定程度，燃燒能量就能自給，而且，污泥燃燒所產(chǎn)生的熱量可W部分甚至全部滿 足干化的需要。
[0004] 污泥干化是由表面水汽化和內(nèi)部水?dāng)U散運(yùn)兩個(gè)相輔相成、并行不惇的過程來完成 的。污泥干化后，其中的細(xì)菌和病原體能夠得到有效的去除，使其符合污泥處理和利用的相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，大幅度的減少污泥的體積與重量，同時(shí)污泥中的營養(yǎng)成分還能得W保持，從而循環(huán) 利用。因此污泥干化具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，可改善污泥產(chǎn)品的運(yùn)輸，儲(chǔ)存性能，使其更容易 被社會(huì)接納。干化后的污泥體積大幅度減少，且形狀成為顆粒，有利于進(jìn)一步的焚燒處理， 污泥干化是污泥無害化、減量化和資源化利用的重要階段。
[0005] 污泥焚燒是利用焚燒爐在有氧條件下高溫氧化污泥中的有機(jī)物，使污泥完全礦化 為少量灰貶的處置方式。通過焚燒還可W回收污泥的熱值，污泥的熱值與褐煤的熱值差不 多。焚燒工藝建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用高于一般污泥處理方法，焚燒成本是其他工藝的2~4倍，運(yùn) 是限制焚燒發(fā)展的一大因素。針對(duì)運(yùn)一問題，可W將干化后的污泥并配W煤粉、燃?xì)狻⒂推?等燃料，用于熱電廠焚燒爐進(jìn)行焚燒，并由鍋爐產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電。
[0006] 太陽能是一種清潔、廉價(jià)的綠色可再生能源，取之不竭，用之不盡。我國的太陽能 資源非常豐富，福射總量為每年3340~8400MJ/m2,全年照射到我國的太陽能相當(dāng)于全年 所有常規(guī)能源所提供能量的2000多倍。利用太陽熱能發(fā)電目前已成為全球風(fēng)險(xiǎn)投資的一 個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，其原理是通過聚光裝置把太陽光線聚集在裝有某種液體的管道或容器。借助 太陽熱能，液體被加熱到一定溫度，產(chǎn)生蒸汽然后驅(qū)動(dòng)滿輪機(jī)發(fā)電，熱能轉(zhuǎn)化為電能。運(yùn)種 發(fā)電方式被人們稱為太陽能熱發(fā)電。與傳統(tǒng)電廠相比，太陽能熱電廠具有兩大優(yōu)勢(shì)：整個(gè)發(fā) 電過程清潔，沒有任何碳排放；利用太陽能，無需任何燃料成本。但是，由于太陽能產(chǎn)生高壓 蒸汽相對(duì)較難，發(fā)電效率很低，僅15%左右；并受氣候及四季晝夜的影響，導(dǎo)致發(fā)電量不穩(wěn) 定。
[0007] 目前，現(xiàn)有的污泥干燥機(jī)熱源均來自化石燃料的燃燒，有很大一部分來自于熱電 廠抽汽式汽輪機(jī)抽取的中壓蒸汽，運(yùn)勢(shì)必會(huì)造成發(fā)電效率的降低。傳統(tǒng)污泥干化過程雖然 干化效率高，但能耗大，能耗費(fèi)用在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)干燥系統(tǒng)中占運(yùn)行成本的比例大于80%。針對(duì) W上問題，亟需一種解決能源均衡分配的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種具有高效組合蒸汽源的污泥干化工藝，W 解決污泥干化過程中的能源需求量大的問題，W太陽能替代常規(guī)能源，實(shí)現(xiàn)污泥無害化處 理和資源化利用。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0010] 具有高效組合蒸汽源的污泥干化工藝，所述污泥干化工藝是采用W太陽能蒸汽鍋 爐和熱電廠燃料蒸汽鍋爐為蒸汽源的污泥干化機(jī)將含水污泥干化，干化后的污泥送入熱電 廠燃料蒸汽鍋爐燃燒，所述太陽能蒸汽鍋爐和熱電廠燃料蒸汽鍋爐通過蒸汽量調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào) 節(jié)蒸汽供給量和蒸汽供給比例。
[0011] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述污泥干化工藝中的蒸汽流向?yàn)椋柲?蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的一次低壓蒸汽通過蒸汽量調(diào)節(jié)設(shè)備供給污泥干化機(jī)，燃料蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn) 生的一次高壓蒸汽用于蒸汽輪機(jī)發(fā)電后形成的二次低壓蒸汽通過蒸汽量調(diào)節(jié)設(shè)備供給污 泥干化機(jī)，所述燃料蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的一次高壓蒸汽還直接通過蒸汽量調(diào)節(jié)設(shè)備供給污泥 干化機(jī)。
[0012] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述蒸汽量調(diào)節(jié)設(shè)備的工作步驟為，
[0013] A)根據(jù)待干化污泥的物料參數(shù)，設(shè)置污泥干化機(jī)需要的蒸汽溫度和蒸汽壓力；
[0014] B)蒸汽量調(diào)節(jié)設(shè)備動(dòng)態(tài)獲取太陽能蒸汽鍋爐供出的一次低壓蒸汽的壓力和熱電 廠燃料蒸汽鍋爐供出的一次高壓蒸汽的壓力W及二次低壓蒸汽的壓力；
[0015] C)按照優(yōu)先使用太陽能蒸汽鍋爐供出的一次低壓蒸汽和熱電廠燃料蒸汽鍋爐供 出的二次低壓蒸汽，燃料蒸汽鍋爐供出的一次高壓蒸汽為補(bǔ)充蒸汽源，調(diào)節(jié)太陽能蒸汽鍋 爐和熱電廠燃料蒸汽鍋爐的蒸汽供給比例，向污泥干化機(jī)供出蒸汽。
[0016] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述熱電廠燃料蒸汽鍋爐內(nèi)的燃燒溫度為 600~1000°C，干化前的污泥含水率為60%~90%，干化后的污泥中含水率為30%W下。
[0017] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述太陽能蒸汽鍋爐為槽式鍋爐、蝶式鍋爐 或塔式鍋爐中的一種。
[0018] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述污泥干化機(jī)為對(duì)流式污泥干化機(jī)、傳導(dǎo) 式污泥干化機(jī)或?qū)α?傳導(dǎo)組合式污泥干化機(jī)中的一種，所述污泥干化機(jī)進(jìn)氣的蒸汽壓力 為0. 3~1.OMPa，蒸汽溫度為100~150°C。
[0019] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述污泥干化機(jī)的干燥溫度為60~100°C， 進(jìn)料濕度《90%。
[0020] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：
[0021] 本發(fā)明通過將太陽能與熱電廠常規(guī)熱源組合形成高效組合蒸汽源，用于污泥干化 工藝，干化的污泥在熱電廠焚燒爐內(nèi)焚燒并由鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽用于發(fā)電，能夠利用太陽 能大大節(jié)省能源，并實(shí)現(xiàn)污泥無害化處理和資源化利用。
[0022] 本發(fā)明在白天陽光充足時(shí)，利用太陽能熱鍋爐產(chǎn)生的中低壓蒸汽作為污泥干化機(jī) 的熱源，熱電廠燃煤鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽可W全部用于發(fā)電；夜晚或白天陽光不足時(shí)，熱電廠 燃煤鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽一部分作為污泥干化機(jī)的熱源，其余用于發(fā)電。發(fā)電后一部分低壓 蒸汽供給前段的污泥干化輔助供熱，余下的凝結(jié)成冷凝水循環(huán)用鍋爐加熱產(chǎn)生蒸汽。
[0023] 本發(fā)明的濕污泥經(jīng)輸送設(shè)備輸送至污泥干化機(jī)內(nèi)去除水分，干化后的污泥可代替 部分普通熱源或配W煤粉、燃?xì)?、油品等燃料，污泥輸送至熱電廠焚燒爐內(nèi)焚燒并由鍋爐產(chǎn) 生蒸汽，使污泥無害化、減量化和資源化利用，且節(jié)省石化能源，并避免環(huán)境污染。
[0024] 本發(fā)明合理利用太陽能綠色清潔能源可降低常規(guī)能源和石化燃料的消耗，節(jié)約能 源，且減少環(huán)境污染。避免了太陽能熱發(fā)電效率低、不穩(wěn)定和儲(chǔ)電的狀況。本發(fā)明將產(chǎn)生高 溫高壓蒸汽的傳統(tǒng)太陽能鍋爐改為產(chǎn)生低壓蒸汽的太陽能熱鍋爐，省去了耗資巨大及技術(shù) 難度較大的膽熱環(huán)節(jié)。
[0025] 普通鍋爐發(fā)電效率40%左右，太陽能鍋爐發(fā)電效率約15%，本發(fā)明將二者組合使 用，避免了單獨(dú)使用太陽能熱效率低的弊端。太陽能鍋爐與普通燃料鍋爐組合使用，可W根 據(jù)天氣靈活調(diào)配，免除了氣候原因?qū)ο到y(tǒng)的穩(wěn)定性影響。太陽能熱鍋爐產(chǎn)生低壓蒸汽用于 污泥干化，普通鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽可用于發(fā)電，大大提高了發(fā)電效率，避免了太陽能熱鍋 爐的儲(chǔ)熱環(huán)節(jié)，降低了技術(shù)難度，對(duì)材料要求也大大降低，生產(chǎn)成本大幅下降。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的工藝流程不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 本發(fā)明的具有高效組合蒸汽源的污泥干化工藝，是采用W太陽能蒸汽鍋爐和熱電 廠燃料蒸汽鍋爐為蒸汽源的污泥干化機(jī)將含水污泥干化，干化后的污泥送入熱電廠燃料蒸 汽鍋爐燃燒，太陽能蒸汽鍋爐和熱電廠燃料蒸汽鍋爐通過蒸汽量調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)蒸汽供給量 和蒸汽供給比例。
[0028] 本發(fā)明的太陽能蒸汽鍋爐為槽式鍋爐、蝶式鍋爐或塔式鍋爐中的一種。熱電廠燃 料蒸汽鍋爐內(nèi)的燃燒溫度為600~1000°C。
[0029] 本發(fā)明的污泥干化機(jī)為對(duì)流式污泥干化機(jī)、傳導(dǎo)式污泥干