專利名稱：一種循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)保技術，尤其是指一種循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法及其特有的污泥輸送裝置。
背景技術：
隨著國家對污水的治理工作不斷深化，各城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理廠陸續(xù)建成投運。隨之而來的是污水處理廠在污水處理過程中產生的污泥已開始成為新的污染源。污水處理過程中加入凝聚劑后，污物沉淀下來形成污泥，其內水分很高，經過離心機或袋濾機后，水分仍高達80％左右，用常規(guī)的方法很難把這些污泥的內水分去除。目前國內普遍的處理辦法是填埋，但由于污水處理過程中加入的凝聚劑在24小時后就全部分解，無法繼續(xù)起到凝聚作用，導致用填埋方法處理這些污泥時，須占用很大的場地(堆高后要塌方)，故一般的垃圾填埋場不愿意接受這種污泥，而一座日處理能力10萬噸的污水處理廠每天要產生100噸這樣的高水分污泥。如何處理掉這么多的污泥，已成為困擾城市發(fā)展的難題之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于尋求一種循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法及其設備，為解決污水處理廠污泥的后處理問題提供一條減量化、無害化的出路。
按照本發(fā)明所提供的設計方案，循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法為a.利用污泥輸送裝置，將污泥在循環(huán)流化床鍋爐的爐膛上部或中上部負壓區(qū)送入循環(huán)流化床鍋爐爐膛內；b.污泥的加入量占燃料重量的100％以內，污泥的含水率為25％～90％；c.污泥在爐內下降的同時完成烘干預熱、可燃物燃燒，同時將殘留在污泥內的有害微生物、有害病菌以及污泥中的異味在850℃～980℃的高溫區(qū)，經過2～6秒高溫分解，被消除。
污泥加入量占燃料重量的25％～100％。污泥的熱值在對應水分為80％時為500大卡，此時的燃煤熱值不小于5000大卡。
污泥在加入爐膛內以前，可以先在搓和機內搓和，以粉碎較大的塊狀物，再送至攪拌緩沖倉內攪拌均勻，并積聚一定的量，然后再利用污泥泵經過管道送至循環(huán)流化床鍋爐的爐膛上部或中上部負壓區(qū)。
這種循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥方法所用設備的特征在于在循環(huán)流化床鍋爐的爐膛上部或中上部負壓區(qū)設置污泥進料裝置，在污泥進料裝置上連接輸送管道，輸送管道的另一端與污泥輸送裝置相連。
所述污泥進料裝置由多功能給料器與鍋爐接口器組成。在污泥輸送裝置中，污泥泵的出口利用管道與污泥進料裝置連接。污泥泵的進口利用管道與安裝于攪拌緩沖倉上出口端的預壓螺旋裝置的出口連接。攪拌緩沖倉的進口與螺旋輸送機連接，螺旋輸送機的另一端與搓和機的出口連接，搓和機的進口與刮板輸送機連接。
在循環(huán)流化床鍋爐爐膛的底部為風室，在風室上面的爐膛上設置給煤口，在污泥進料裝置上連接清洗回流管，在爐膛上部的排煙口連接旋風分離器，旋風分離器的上部出口連接過熱器、省煤器及空氣預熱器，旋風分離器的下部出口與爐膛底部的返料口連接。
本發(fā)明可以為解決污水處理廠污泥的后處理問題提供一條減量化、無害化的出路。


圖1為污泥輸送裝置圖。
圖2為循環(huán)流化床鍋爐的主要部分結構圖。
具體實施例方式
循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法如下a.先在搓和機內搓和，以粉碎較大的塊狀物；b.再送至攪拌緩沖倉內攪拌均勻，并積聚一定的量，c.再利用污泥泵經過管道在循環(huán)流化床鍋爐的爐膛上部或中上部負壓區(qū)送入循環(huán)流化床鍋爐爐膛內；d.污泥的加入量占燃料重量的100％以內，污泥的含水率為25％～90％；e.高水分的污泥在爐內下降的同時完成烘干預熱、可燃物燃燒，同時將殘留在污泥內的有害微生物、有害病菌以及污泥中的異味在850℃～980℃的高溫區(qū)，經過2～6秒高溫分解，被徹底消除。
所述污泥加入量可以占燃料重量的25％～100％。所述污泥的熱值在對應水分為80％時為500大卡，此時的燃煤熱值不小于5000大卡。
所述設備如圖1、2所示在循環(huán)流化床鍋爐13的爐膛上部或中上部負壓區(qū)設置污泥進料裝置，在污泥進料裝置上連接輸送管道，輸送管道8的另一端與污泥輸送裝置相連。在污泥輸送裝置中，污泥泵5的出口利用管道8與污泥進料裝置連接。污泥進料裝置由多功能給料器與鍋爐接口器11組成。
污泥泵5的進口與安裝于攪拌緩沖倉6出口端的預壓螺旋裝置7的出口連接。攪拌緩沖倉6的進口與搓和機2的出口連接，搓和機2的進口與刮板輸送機1連接。
在循環(huán)流化床鍋爐爐膛15的底部為風室17，在風室17上面的爐膛15上設置給煤口16，在污泥進料裝置上連接清洗回流管12，在爐膛15上部的排煙口連接旋風分離器14，旋風分離器14的上部出口依次連接過熱器22、省煤器21及空氣預熱器20，旋風分離器14的下部出口與爐膛15底部的返料口16連接。圖中18為鍋爐點火裝置，9為高壓換向閥，10為分流閥，4為動力裝置一、污泥輸送機理污泥輸送裝置是專門為污水處理廠生產的生活污泥能夠實現(xiàn)綜合利用而研制開發(fā)的，系統(tǒng)由污泥搓和機2、攪拌緩沖倉6、預壓螺旋裝置7、液壓閘板閥、污泥泵5、高壓低磨阻復合管道8、雙向高壓濃料換向閥9、管路分流閥10、多功能給料機與鍋爐接口器11、自動控制系統(tǒng)等組成。
污泥輸送系統(tǒng)使用于輸送含水量80％左右、熱值500大卡、無難碎雜物的污泥，偶見雜物粒度不大于50mm。
首先，在刮板機1提供的污泥進入污泥搓和機2時，人為加入適量的水調整輸出污泥的濃度，以保證污泥的流動性；經過污泥搓和機2后，其板結、大塊的污泥均被粉碎搓勻。
進入攪拌緩沖倉6的污泥在液壓滑架，攪拌螺旋的帶動下保持均勻、柔軟的特性，同時還可以根據輸送的要求再適量地加入水調整污泥的濃度。污泥在攪拌緩沖倉6內的實時儲量可以通過電控自動獲得，泵房操作面板上隨時顯示倉內污泥占滿倉儲量的百分比，當污泥達到95％以上時，系統(tǒng)發(fā)出聲光信號提示，并同時自動停止污泥搓和機2、螺旋輸送機3的運行，根據需要可以向刮板機提供停止信號；當污泥低于75％左右時，系統(tǒng)同樣發(fā)出聲光信號提示，要求操作人員添加污泥，聲光信號提示每隔5分鐘提示一次，直至攪拌緩沖侖6內料位處在設定范圍內(75％-95％)。液壓滑架的作用主要是保證攪拌緩沖侖6的污泥不板結，四個邊角的污泥不起拱。同時，攪拌緩沖倉6底部還設置有容雜槽及過濾篩網，以保證進入預壓螺旋裝置的雜物粒度控制在50mm以下。攪拌緩沖倉6內的污泥在重力和滑架的共同作用下連續(xù)不斷地進入預壓螺旋裝置。
污泥進入預壓螺旋裝置以后，在螺旋葉片的推動下，被擠入污泥泵5的料斗內，螺旋葉片的轉速由變頻電機通過電控調節(jié)快慢。當輸送量最大時(100％)，預壓螺旋裝置的轉速達到最快；當輸送量最小時(25％)，預壓螺旋裝置的轉速對應為最慢，所有的調節(jié)控制均由電控操作變頻器完成。
進入污泥泵5料斗的污泥由于設定的量比泵送的量大，在料缸吸料時產生一定的預壓力，從而能保證污泥泵5的吸入飽和度。泵送量的改變可通過調整操作臺控制面板上的輸送方量比率(％)獲得。污泥泵5具有手動、自動兩種控制，手動控制為用旋鈕控制油缸移動的起停擺缸的換向，此時污泥泵5不進行自動換向，主要用于活塞更換、接近開關的調整等調試工作。自動控制為用電控通過接近開關實現(xiàn)油缸的行程保證、自動換向，是物料輸送的主要工作程序自動控制分為泵房“現(xiàn)場控制”和熱控室“集控”兩種。泵送工作分正、反兩種工作狀態(tài)，當物料缸活塞向前推移時，S擺閥若正對著該料缸，則該狀態(tài)為正泵送狀態(tài)；若物料缸活塞向后移動時，S擺閥若正對著該料缸，則該狀態(tài)為反泵送狀態(tài)，反泵送主要用于管路堵塞的疏通工作。
鍋爐熱控室內控制器同樣具有泵房內控制污泥泵5的各種功能，該程序的啟動將對整個系統(tǒng)狀態(tài)檢測合格的條件下進行，如若有一處設備處在非正常工作位置或狀態(tài)下，控制面板將提示為故障狀態(tài)，直至故障排除后方能啟動自動泵送系統(tǒng)。
被泵送入管道8內的污泥具有較高的壓力，它將沿著輸送管道8移動，污泥首先可能到達雙向高壓濃料換向閥9，通過雙向高壓濃料換向閥9切換實現(xiàn)污泥輸送方向的轉換，從而能夠達到主泵送系統(tǒng)荷備用系統(tǒng)切換的要求。
輸送管道9內的污泥到達鍋爐后，根據給料點的情況，將會到達管路分流閥10，通過分流閥10的工作可以實現(xiàn)幾個給料點的均勻給料。當輸送系統(tǒng)工作時，分流閥10始終處在工作狀態(tài)。
輸送管道8內的污泥經過分流閥10后直接到達多功能給料器11，由給料器11進入鍋爐的爐膛15內。當系統(tǒng)需要進行清洗時，通過控制鍋爐熱控室的控制面板，使給料器處在清洗工位，可以使污泥及清洗水經回流管12流入下水道中。清洗工作由泵房控制完成，此前應與鍋爐熱控室聯(lián)系，泵房內向攪拌緩沖倉加水并操縱進行自動泵送，以實現(xiàn)污泥管道的清洗，避免清洗水直接進入鍋爐內。
二、污泥的燃燒機理燃燒裝置主要利用循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應性廣、鍋爐熱容量大、循環(huán)燃燒的特性，實現(xiàn)綜合利用，解決了污泥無法處理，只能填埋這一困擾全國各大城市的難題。
本技術的應用利用各地區(qū)的現(xiàn)有或新建的循環(huán)流化床鍋爐，通過專門設計或局部改造，利用污泥輸送裝置，在鍋爐燒煤的同時，把污水處理過程中產生的污泥，不經過任何先期的加工處理，直接將污泥在循環(huán)流化床鍋爐的爐膛15上部或中上部負壓區(qū)送入循環(huán)流化床鍋爐爐膛15內，利用循環(huán)流化床鍋爐爐膛15的高度和充足的熱容量，根據污泥水分蒸發(fā)、燃燒所需區(qū)域的高度，合理控制污泥的流動長度與重量，使污泥在鍋爐爐膛15上部靠自重在進行自由落體到達密相區(qū)的過程中，立即被大量的高溫煙氣和灼熱的床料包圍，傳熱非常強烈，水分不斷烘干、污泥不斷爆裂，實現(xiàn)了可燃物、灰分的預熱、水分蒸發(fā)、揮發(fā)物析出、循環(huán)燃燒的綜合過程，同時將殘留在污泥內的有害微生物、有害病菌以及污泥中的異味在850℃～980℃的高溫區(qū)，經過2～6秒高溫分解，被徹底消除。此外，原來體積很大的濕污泥經過高溫燃燒，體積大幅度縮減，干灰的體積還不到原來的1/10，達到了減量化、無害化的效果，實現(xiàn)了綜合利用。
由于污水處理廠的污泥水分一般在80％左右，鍋爐在摻燒含有大量水分的污泥后，會使鍋爐的排煙溫度升高，熱損失增大，故一般污泥摻燒量控制在燃煤量的50％以內比較經濟，如果對鍋爐的受熱面與引風機再做些調整改造，污泥的含水率控制得低一點，污泥摻燒量可增多并達到100％，而鍋爐的熱損失可以通過收取污泥處理費來彌補。
權利要求
1.一種循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法，其特征在于a.利用污泥輸送裝置，將污泥在循環(huán)流化床鍋爐的爐膛上部或中上部負壓區(qū)送入循環(huán)流化床鍋爐爐膛內；b.污泥的加入量占燃料重量的100％以內，污泥的含水率為25％～90％；c.污泥在爐內下降的同時完成烘干預熱、可燃物燃燒，同時將殘留在污泥內的有害微生物、有害病菌以及污泥中的異味在850℃～980℃的高溫區(qū)，經過2～6秒高溫分解，被消除。
2.根據權利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法，其特征在于污泥加入量占燃料重量的25％～100％。
3.根據權利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法，其特征在于污泥的熱值在對應水分為80％時為500大卡，此時的燃煤熱值不小于5000大卡。
4.根據權利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法，其特征在于污泥在加入爐膛內以前，先在搓和機內搓和，以粉碎較大的塊狀物，再送至攪拌緩沖倉內攪拌均勻，并積聚一定的量，然后再利用污泥泵經過管道送至循環(huán)流化床鍋爐的爐膛上部或中上部負壓區(qū)。
5.一種循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥方法所用的設備，其特征在于在循環(huán)流化床鍋爐的爐膛上部或中上部負壓區(qū)設置污泥進料裝置，在污泥進料裝置上連接輸送管道，輸送管道的另一端與污泥輸送裝置相連。
6.根據權利要求5所述的設備，其特征是在污泥輸送裝置中，污泥泵的出口利用管道與污泥進料裝置連接。
7.根據權利要求5所述的設備，其特征是污泥進料裝置由多功能給料器與鍋爐接口器組成。
8.根據權利要求6所述的設備，其特征是污泥泵的進口利用管道與安裝于攪拌緩沖倉上出口端的預壓螺旋裝置的出口連接，在攪拌緩沖倉內有液壓滑架。
9.根據權利要求8所述的設備，其特征是攪拌緩沖倉的進口與搓和機的出口連接，搓和機的進口與刮板輸送機連接。
10.根據權利要求5所述的設備，其特征是在循環(huán)流化床鍋爐爐膛的底部為風室，在風室上面的爐膛上設置給煤口，在污泥進料裝置上連接清洗回流管，在爐膛上部的排煙口連接旋風分離器，旋風分離器的上部出口依次連接過熱器、省煤器及空氣預熱器，旋風分離器的下部出口與爐膛底部的返料口連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)保技術，尤其是指一種循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法及其特有的污泥輸送裝置。按照本發(fā)明所提供的設計方案，循環(huán)流化床鍋爐摻燒污泥的方法為a.利用污泥輸送裝置，將污泥在循環(huán)流化床鍋爐的爐膛上部或中上部負壓區(qū)送入循環(huán)流化床鍋爐爐膛內；b.污泥的加入量占燃料重量的100％以內，污泥的含水率為25％～90％；c.高水分的污泥在爐內下降的同時完成烘干預熱、可燃物燃燒，同時將殘留在污泥內的有害微生物、有害病菌以及污泥中的異味在850℃～980℃的高溫區(qū)，經過2～6秒高溫分解，被徹底消除。本發(fā)明為解決污水處理廠污泥的后處理問題提供一條減量化、無害化的出路。
文檔編號C02F11/06GK1654376SQ20051003812
公開日2005年8月17日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權日2005年1月12日
發(fā)明者蘇小平, 沈解忠, 吳文偉, 毛偉坤, 楊春, 楊敘軍 申請人:無錫市地方電力公司