基于兩介質(zhì)煙氣干燥和氣力輸送的煤-污泥混燒系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢棄物處置系統(tǒng)，尤其涉及一種污泥干化并與煤混燒的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市污水的產(chǎn)生量和處理量越來越大，在城市污水的處理過程中產(chǎn)生的污泥也與日倶增。污泥是由水分、有機顆粒和無機顆粒等組成的絮狀體，其中含有大量重金屬、病原體和難降解有毒有機物，還會散發(fā)臭氣。因此，必須對污泥進行妥善處理。
[0003]污泥的預處理有調(diào)理、濃縮、脫水、穩(wěn)定化和干化等技術(shù)，污泥的最終處置主要有填埋、土地利用、建筑材料利用、生物處理和焚燒等方式，熱解、氣化和熱水解等新興技術(shù)也在研究開發(fā)之中。由于土壤保護、地下水保護和食品安全等諸多方面的要求不斷提高，填埋和土地利用等傳統(tǒng)技術(shù)的應用面臨越來越多的制約因素，焚燒和其它污泥處置新技術(shù)迅速發(fā)展。
[0004]根據(jù)焚燒系統(tǒng)使用的燃料，污泥焚燒可分為單獨焚燒和與其他燃料混合焚燒兩類；根據(jù)是否進行干化處理，污泥焚燒分為直接焚燒和干化后焚燒兩類；根據(jù)所采用的焚燒裝置，污泥焚燒可分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、熔融爐焚燒、回轉(zhuǎn)窯焚燒和電站鍋爐摻
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[0005]由于來自污水處理廠的脫水污泥一般還有較高含水率，熱值很低，直接入爐焚燒時，需要較多的輔助燃料，摻燒污泥的比例較低，處理規(guī)模小，鍋爐的排煙損失大，熱效率下降。將脫水污泥干化后再入爐焚燒，可提高爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定性和處理規(guī)模。
[0006]干化-焚燒技術(shù)廣泛采用電廠低壓蒸汽和其它加熱介質(zhì)對來自污水處理廠的含水率較高的脫水污泥進行加熱，使污泥中水分進一步蒸發(fā)而獲得含水率較低、熱值更高的干化污泥，然后經(jīng)干化污泥給料系統(tǒng)送入鍋爐內(nèi)焚燒；焚燒產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)熱量回收和凈化處理后排放，從而實現(xiàn)污泥減容、減量和無害化。
[0007]污泥熱干化環(huán)節(jié)有直接干化、間接干化和聯(lián)合干化三種典型工藝。直接干化是在操作過程中，熱介質(zhì)(熱空氣、熱煙氣或熱灰等)與污泥直接接觸，熱介質(zhì)低速流過污泥層，在此過程中吸收污泥中的水分，處理后的干污泥需與熱介質(zhì)進行分離。排出的廢氣一部分通過熱量回收系統(tǒng)回到原系統(tǒng)中再用，剩余的部分經(jīng)無害化后排放。間接干化過程中熱介質(zhì)并不直接與污泥接觸，而是通過熱交換器將熱量傳遞給污泥，使污泥中的水分得以蒸發(fā)，熱介質(zhì)一般為160-200°C飽和水蒸氣或?qū)嵊汀Ｎ勰喔稍镞^程中蒸發(fā)的水分到冷凝器中加以冷凝，熱介質(zhì)的一部分回到原系統(tǒng)中再利用，以節(jié)約能源。直接一間接聯(lián)合干化結(jié)合了上述兩種技術(shù)。
[0008]污泥焚燒環(huán)節(jié)的幾種常用爐型中，爐排爐、熔融爐和回轉(zhuǎn)窯的處理容量都相對較??；大型流化床鍋爐和煤粉鍋爐的燃料消耗量大，即使摻燒較低比例的污泥，其能實現(xiàn)的污泥處理量仍然很大，而且摻燒較低比例的污泥不會對鍋爐安全運行產(chǎn)生影響，爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，溫度高，污染物分解徹底，而且這些電站鍋爐往往配備有先進的煙氣凈化系統(tǒng)，它能對污泥燃燒帶來的污染物進行凈化處理。可見，利用電站鍋爐對污泥進行協(xié)同處置具有良好的應用前景。
[0009]結(jié)合不同的污泥干化和焚燒方式，在已投產(chǎn)的污泥干化-焚燒工程中，就產(chǎn)生了蒸汽干化-流化床焚燒、蒸汽干化-煤粉鍋爐摻燒、煙氣干化-回轉(zhuǎn)窯焚燒等不同的工藝路線。由于多數(shù)工程是對投運多年的鍋爐機組進行技術(shù)改造，增加污泥儲存、干化和輸送系統(tǒng)而成的，最初設計鍋爐機組時并未考慮污泥焚燒的需要，所以增設的污泥干化車間一般采用蒸汽間接干化工藝，其位置和鍋爐之間的距離通常較遠，需要先將干化污泥轉(zhuǎn)運到電廠的煤場堆存，然后采用皮帶輸送方式送入制粉系統(tǒng)，或直接送入爐內(nèi)焚燒。這導致系統(tǒng)流程復雜，設備多，占地面積大，投資成本高；又因為干化后的污泥在堆放及輸送過程中會有揚塵和臭氣散發(fā)，且皮帶輸送系統(tǒng)的密封性能較差，所以容易引起臭氣在廠區(qū)及附近區(qū)域擴散，導致工作環(huán)境惡劣，嚴重影響電廠焚燒污泥的積極性。目前，也有基于風扇磨制粉系統(tǒng)的污泥煙氣干化-煤粉鍋爐摻燒工藝方案，但由于污泥在風扇磨內(nèi)干化并研磨成粉末的過程中產(chǎn)生的氣粉混合物具有較強的刺激性氣味、腐蝕性和很高的粉塵濃度，其氣粉分離有一定難度，防爆要求也比較高，尚未見工程應用。
[0010]因此針對電廠焚燒污泥的需要，開發(fā)系統(tǒng)簡潔、流程短、環(huán)保高效的污泥干化焚燒發(fā)電系統(tǒng)是必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于兩介質(zhì)煙氣干燥和氣力輸送的煤-污泥混燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)可穩(wěn)定地進行污泥干化，并實現(xiàn)干化后污泥與煤的混燒，有效控制臭氣和粉塵擴散，克服現(xiàn)有污泥焚燒工程中的不足。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種基于兩介質(zhì)煙氣干燥和氣力輸送的煤-污泥混燒系統(tǒng)，包括污泥儲倉、螺桿栗、噴霧干燥管、旋轉(zhuǎn)給料器一、旋風分離器、旋轉(zhuǎn)給料器二、羅茨風機、噴射供料器、冷卻冷凝器、乏氣風機、循環(huán)流化床鍋爐、石灰石倉、旋轉(zhuǎn)給料器三、混合室、冷煙風機，所述污泥儲倉出料口通過螺桿栗連接噴霧干燥管的進料口，噴霧干燥管的進氣口與混合室的出口連接，混合室的入口分兩路，一路與循環(huán)流化床鍋爐的旋風分離器出口煙道連接，從循環(huán)流化床鍋爐的旋風分離器出口煙道抽取高溫煙氣，另一路通過冷煙風機連接除塵器的出口，通過冷煙風機從除塵器出口抽取冷煙氣，在混合室中進行混合調(diào)溫，混合后的熱煙氣作為污泥干燥介質(zhì)；所述噴霧干燥管的出口一連接旋轉(zhuǎn)給料器一，使沉降到干燥管的下部的受熱干燥的大顆粒污泥進入旋轉(zhuǎn)給料器一，所述噴霧干燥管的出口二連接旋風分離器，使其余污泥顆粒和干燥尾氣一起進入旋風分離器進行氣固分離，旋風分離器的排氣口依次通過冷卻冷凝器、乏氣風機連接循環(huán)流化床鍋爐，使高含濕的乏氣經(jīng)冷卻冷凝器降溫除濕后，通過乏氣風機進入循環(huán)流化床鍋爐的稀相區(qū)燃燒，所述旋風分離器的卸料口連接旋轉(zhuǎn)給料器二，使分離出的污泥顆粒進入旋轉(zhuǎn)給料器二 ；所述石灰石倉與旋轉(zhuǎn)給料器三連接，使石灰石倉中的石灰石顆粒進入旋轉(zhuǎn)給料器三；所述旋轉(zhuǎn)給料器一、旋轉(zhuǎn)給料器二和旋轉(zhuǎn)給料器三的出口與噴射供料器的進料口連接，噴射供料器的進氣口與羅茨風機連接，噴射供料器的出口與循環(huán)流化床鍋爐連接，使來自旋轉(zhuǎn)給料器一、旋轉(zhuǎn)給料器二的干化污泥和來自旋轉(zhuǎn)給料器三的石灰石進入噴射供料器后，由來自羅茨風機出口的壓縮空氣攜帶送入循環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)參與燃燒。
[0013]所述循環(huán)流化床鍋爐進料口通過給煤機連接給煤斗，使給煤斗中的煤經(jīng)給煤機送入循環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)燃燒；所述循環(huán)流化床鍋爐的出口依次通過除塵器、脫硫裝置、引風機連接煙囪，使燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣流過循環(huán)流化床鍋爐的各受熱面放出熱量，經(jīng)除塵器除去粉塵后，分為兩路，一路被冷煙風機抽取，另一路進入脫硫裝置中，進一步脫除煙氣中的SOx后經(jīng)引風機進入煙囪排放。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:采用上述技術(shù)方案，通過抽取高溫煙氣和低溫煙氣混合調(diào)溫后對污泥進行直接接觸干燥，與目前廣泛采用的蒸汽間接干化技術(shù)相比，可以顯著提高污泥干燥的速率和處理量，并通過冷卻冷凝器回收干燥乏氣的余熱，降低干燥能耗，減少污泥帶入鍋爐的水分，從而降低鍋爐出口煙氣露點溫度和排煙熱損失，提高鍋爐熱效率；焚燒設備采用循環(huán)流化床鍋爐，入爐燃燒的煤顆粒和污泥顆粒的平均粒徑一般控制在幾個毫米的水平即可，無需采用風扇磨等設備將污泥研磨至微米級的粒徑，從而降低了噴霧干燥管入口污泥?；捌浜髿夤谭蛛x的難度；從循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器出口煙道抽取高溫煙氣，和風扇磨干燥系統(tǒng)中在煤粉鍋爐爐膛出口附近抽取高溫煙氣相比，大大降低了高溫煙氣抽取對鍋爐受熱面汽溫偏差和工作安全性的影響；可充分發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐脫硫、脫硝和除塵的功能，有效控制污泥摻燒的污染物排放；采用氣力輸送方式進行干化污泥和石灰石的輸送，有利于提高輸送過程的密閉性，防止臭氣和粉塵向外泄露到環(huán)境中，不需設置干化污泥儲倉，提高爐前給料設備布置的靈活性。
[0015]因此，本發(fā)明提出的基于兩介質(zhì)煙氣干燥和循環(huán)流化床鍋爐的煤-污泥混燒系統(tǒng)，集污泥干化、焚燒和污染物控制功能于一體，具有系統(tǒng)簡潔、環(huán)保高效的特點。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一