專利名稱:利用系統(tǒng)余熱的污泥干化焚燒處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種污泥干化焚燒處理系統(tǒng),具體而言涉及一種充分利用系統(tǒng)余熱的
污泥干化焚燒處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著我國城市化進程的不斷加快,工業(yè)和生活污水的排放日益增多,污水處理的 副產(chǎn)物一污泥的數(shù)量也日益增多。污泥是一種含水率較高的絮狀泥粒,其中含有大量的有 機物、重金屬以及病菌和病原菌等,如果處理不當,會對環(huán)境造成嚴重的污染。常用的污泥 處理技術(shù)包括填埋、堆肥、焚燒等。焚燒法可以大大減少污泥的體積,具有處理速度快、無害 化、減量化程度高的優(yōu)勢,焚燒過程還可以解決污泥的惡臭問題,焚燒過程中產(chǎn)生的熱量可 以進行循環(huán)回收利用。因此隨著焚燒技術(shù)的提高和煙氣凈化水平的不斷完善,污泥焚燒越 來越具有明顯的優(yōu)勢。但是由于原生污泥含水率高、熱值低,對其進行干燥后再焚燒是較好 的解決方案。 污水處理廠脫水污泥的含水率在80%左右,此時的污泥自身熱值不能將其自身的 水分蒸發(fā),必須要進行干燥處理。將污泥進行半干化后,如果要繼續(xù)干燥,耗能將會增大,且 干燥時間延長。因此一般對污泥進行半干化(45_60%水分)是最佳途徑。
常規(guī)的污泥半干化所需熱量由污泥焚燒產(chǎn)生的蒸汽提供,污泥焚燒后產(chǎn)生的灰渣 通常采用冷渣器進行降溫冷卻后排放。 中國實用新型專利200620049453. 4公開了一種污泥干化焚燒一體化處理裝置。 將流化床焚燒裝置中的一部分中溫熱煙氣引入回轉(zhuǎn)式污泥干化裝置,半干化污泥送入流化 床焚燒裝置內(nèi),中溫熱煙氣的另一部分輸送到一個空氣預(yù)熱器內(nèi),對流化床焚燒裝置的一、 二次風進行加熱。流化床焚燒裝置排出的部分灰渣和床料輸送到回轉(zhuǎn)式污泥干化裝置中, 與回轉(zhuǎn)式污泥干化裝置中的污泥進行摻混。該方法采用中溫煙氣對空氣及污泥進行加熱, 降低了系統(tǒng)的能量輸出,造成系統(tǒng)效率和經(jīng)濟效益降低。 中國專利申請200610113411. 7公開了一種污泥干燥焚燒處理方法。將原生污泥 首先進行初步機械脫水后,送入機械造粒裝置,造粒后的污泥與污泥干燥裝置中出來的干 燥污泥細粉進行混合并進行攪拌;隨后將其送入流化床污泥干燥裝置進行干燥到含水率 5%以下。干燥后的污泥先升溫到50-6(TC后送入焚燒爐進行焚燒,焚燒產(chǎn)生的部分熱量用 于流化床干燥裝置。污泥干燥過程中產(chǎn)生的氣體,經(jīng)加熱升溫后送入焚燒爐。焚燒爐采用液 態(tài)排渣方式或者旋風爐。該方法將污泥干燥到幾乎完全干燥,大大增加了系統(tǒng)的干燥成本, 使系統(tǒng)效率降低;同時液態(tài)排渣造成系統(tǒng)的熱損失嚴重,焚燒系統(tǒng)的熱效率降低,經(jīng)濟性降 低。 中國專利申請200510038416. 3利用螺桿泵將含水率為75% _85%的脫水污泥噴 射至循環(huán)流化床的燃燒室中焚燒,脫水污泥在貯藏過程中產(chǎn)生的污染氣體利用風機送入循 環(huán)流化床的燃燒室中焚燒。該系統(tǒng)還可以具有蒸汽吹掃裝置和高壓水清洗裝置,以不定時 清洗螺桿泵、污泥輸送管和污泥噴射頭,防止其被脫水污泥堵塞。由于該系統(tǒng)中污泥未能充分脫水和干燥,而直接送入流化床焚燒爐中進行焚燒,必須有輔助燃料助燃,使得系統(tǒng)經(jīng)濟 性降低。此外,焚燒過程中產(chǎn)生的廢渣廢氣,與水分容易發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生更多的有害物質(zhì),具 有較強的腐蝕性,容易腐蝕設(shè)備。因此需要具有復雜工藝的凈化處理,否則排放后很容易污 染環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種充分利用煙氣和底渣余熱的污泥干化焚燒處理系統(tǒng)。
上述及其他目的通過根據(jù)本發(fā)明的一種污泥干化焚燒系統(tǒng)實現(xiàn),所述污泥干化焚 燒系統(tǒng)包括污泥半干化裝置,設(shè)置有污泥接收部和排放部;污泥焚燒裝置,設(shè)置有半干化 污泥接收部、底渣排放部和煙氣排放部;和煙氣余熱利用裝置,設(shè)置有煙氣接收部和煙氣排 放部,其中所述污泥半干化裝置的排放部與所述污泥焚燒裝置的半干化污泥接收部相連, 所述污泥焚燒裝置的煙氣排放部與所述煙氣余熱利用裝置的煙氣接收部相連,其特征在 于所述污泥半干化裝置還設(shè)置有底渣接收部和煙氣接收部,其中所述污泥半干化裝置的 底渣接收部與所述污泥焚燒裝置的底渣排放部相連,并且所述污泥半干化裝置的煙氣接收 部與所述煙氣余熱利用裝置的煙氣排放部相連。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,所述污泥半干化裝置還設(shè)置有換熱管,所述煙氣余熱利用 裝置為設(shè)置有蒸汽排放部的余熱鍋爐,其中所述污泥半干化裝置的所述換熱管與所述余熱 鍋爐的蒸汽排放部相連。 根據(jù)發(fā)明的另一方面,所述污泥半干化裝置采用鼓泡流化床結(jié)構(gòu)。 根據(jù)發(fā)明的另一方面,所述污泥半干化裝置采用滾筒結(jié)構(gòu)。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,所述污泥焚燒裝置采用循環(huán)流化床焚燒爐結(jié)構(gòu)。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,所述污泥干化焚燒系統(tǒng)還包括除塵器,與所述污泥焚燒
裝置的煙氣排放部相連,和/或與所述污泥半干化裝置相連從而可以直接接收流經(jīng)所述污
泥半干化裝置排出的煙氣。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,所述污泥干化焚燒系統(tǒng)還包括污染物凈化處理裝置,與 所述除塵器相連并位于所述除塵器下游。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,所述污泥干化焚燒系統(tǒng)還包括煙囪,與污染物凈化處理 裝置相連以排出尾氣。 本發(fā)明將污泥流化床焚燒后的灰渣送入脫水污泥中,并將該進入除塵器前的煙氣 通過灰渣與脫水污泥混合物,這樣可以充分利用該系統(tǒng)的低品味余熱。 一方面煙氣和灰渣 中的余熱可以用來干燥污泥。另一方面污泥的水分蒸發(fā)后會對煙氣中的灰塵及小顆粒進行 吸收,降低除塵器的負荷;污泥干化過程中的臭氣可以被煙氣帶走;底渣的加入也有利于 增強流化床密相區(qū)的蓄熱。上述余熱的充分利用有助于降低系統(tǒng)中用于干燥污泥的蒸汽及 煙氣的熱量消耗,從而提高系統(tǒng)的能量利用效率,提高系統(tǒng)經(jīng)濟性。
圖1是本發(fā)明的污泥干化焚燒處理系統(tǒng)的簡化示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的污泥干化焚燒處理系統(tǒng)主要包括污泥半干化裝置1、 污泥焚燒裝置2和煙氣余熱利用裝置3。 在本發(fā)明的某些實施例中,污泥半干化裝置1例如可以采用流化床結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)窯 或滾筒結(jié)構(gòu),但不限于這些結(jié)構(gòu)。污泥半干化裝置1設(shè)置有污泥接收部、污泥排放部和煙氣 接收部(未具體示出)。 在本發(fā)明的某些實施例中,污泥焚燒裝置2例如可以采用循環(huán)流化床焚燒爐結(jié) 構(gòu),但不限于這些結(jié)構(gòu)。污泥焚燒裝置2設(shè)置有半干化污泥接收部、底渣排放部和煙氣排放 部(未具體示出)。 在本發(fā)明的某些實施例中,煙氣余熱利用裝置3可以采用余熱鍋爐形式。煙氣余 熱利用裝置3設(shè)置有煙氣接收部和煙氣排放部(未具體示出)。 污泥半干化裝置1的排放部與污泥焚燒裝置2的半干化污泥接收部相連,污泥焚 燒裝置2的煙氣排放部與煙氣余熱利用裝置3的煙氣接收部相連。污泥半干化裝置1還設(shè) 置有底渣接收部(未具體示出),其中污泥半干化裝置1的底渣接收部與污泥焚燒裝置2的 底渣排放部相連,并且污泥半干化裝置1的煙氣接收部還與煙氣余熱利用裝置3的煙氣排 放部相連。 另外,污泥半干化裝置1還可以設(shè)置有換熱管(未具體示出),煙氣余熱利用裝置 3可以為設(shè)置有蒸汽排放部(未具體示出)的余熱鍋爐,其中污泥半干化裝置l的換熱管與 余熱鍋爐的蒸汽排放部相連。 根據(jù)本發(fā)明的污泥干化焚燒系統(tǒng)還可以包括除塵器4,與余熱利用裝置3的煙氣 排放部相連,和/或與污泥半干化裝置1相連從而可以直接接收流經(jīng)污泥半干化裝置1排 出的煙氣。 根據(jù)本發(fā)明的污泥干化焚燒系統(tǒng)還可以包括污染物凈化處理裝置5,其與除塵器 4相連。最后,污染物凈化處理裝置5可以與煙囪6相連以排放凈化后的尾氣。
根據(jù)本發(fā)明的污泥干化焚燒系統(tǒng)的工藝流程如下。 脫水污泥進入污泥半干化裝置1 ,經(jīng)半干化后送入污泥焚燒裝置2 (例如循環(huán)流化 床焚燒爐)進行焚燒,焚燒后的底渣不經(jīng)冷卻直接送入污泥半干化裝置1對污泥進行干燥。 污泥焚燒裝置2產(chǎn)生的煙氣則送入煙氣余熱利用裝置(例如余熱鍋爐)3,煙氣余熱利用裝 置3產(chǎn)生的蒸汽一方面用于供熱或發(fā)電,另一部分作為污泥干化的輔助能量。從煙氣余熱 利用裝置3出來的煙氣被送入污泥半干化裝置1進行降溫和初步除塵后,送入除塵器4進 行除塵,然后煙氣經(jīng)過污染物凈化處理裝置5進行處理后,送入煙閨6進行排放。
常規(guī)的污泥干化焚燒工藝中單純采用余熱鍋爐產(chǎn)生的部分蒸汽送入半干化裝置 將污泥進行干化處理。垃圾焚燒爐的底渣溫度為700-80(TC,通常經(jīng)冷渣器冷卻后排出,這 樣底渣中的大量熱量被損失掉。進入布袋除塵器前的煙氣溫度為150-20(TC左右,這些熱量 被白白浪費掉。采用本工藝后,可以提高系統(tǒng)的余熱利用率,大大降低干化污泥所需蒸汽的 耗量,提高系統(tǒng)的蒸汽供熱或者發(fā)電能力,增強了系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。
實施例1 :污泥半干化裝置采用流化床干燥器 半干化過程在鼓泡流化床內(nèi)進行,煙氣從床底經(jīng)風帽進入床內(nèi),污泥、底渣和飛灰 從不同的給料口送入,熱煙氣一方面使床身中的污泥處于流動化,防止污泥粘結(jié);另一方面也與污泥進行充分換熱,蒸發(fā)其中的水分,蒸發(fā)出來的水分和煙氣混合后也有利于降低煙 氣中的灰塵含量,降低例如布袋除塵器的負荷。同時采用該系統(tǒng)還有助于防止干化過程中 的臭氣外溢,減少污染,臭氣和煙氣一起進入尾部煙氣處理系統(tǒng),經(jīng)處理后排放。當?shù)自?煙氣余熱不足以提供污泥半干化所需要的熱量時,可以將余熱鍋爐來的蒸汽經(jīng)過流化床內(nèi) 設(shè)置的埋管后對污泥進行干燥。
實施例2 :污泥半干化裝置采用滾筒結(jié)構(gòu) 將底渣和污泥一起從滾筒的頂部進入,二者在滾筒內(nèi)緩慢混合,進行充分熱量交 換,對污泥進行半干化處理。同時將上述煙氣從滾筒底部通入,煙氣逆流而上,從滾筒頂部 出口匯集,而后進入布袋除塵器,這樣可以有效的利用余熱,從而大大提高了系統(tǒng)的能量利 用效率。滾筒內(nèi)設(shè)置換熱管,其布置數(shù)量根據(jù)實際情況而定,當?shù)自蜔煔庥酂岵蛔阋蕴峁?污泥半干化所需要的熱量時,可以將余熱鍋爐來的蒸汽經(jīng)過滾筒內(nèi)設(shè)置的換熱管對污泥進 行干燥。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解,上述實施例或附圖僅起解釋本實用新型的目的,而不 應(yīng)當視作對其作出的任何限制。
權(quán)利要求
一種污泥干化焚燒系統(tǒng),包括污泥半干化裝置,設(shè)置有污泥接收部和排放部;污泥焚燒裝置,設(shè)置有半干化污泥接收部、底渣排放部和煙氣排放部;和煙氣余熱利用裝置,設(shè)置有煙氣接收部和煙氣排放部,其中所述污泥半干化裝置的排放部與所述污泥焚燒裝置的半干化污泥接收部相連,所述污泥焚燒裝置的煙氣排放部與所述煙氣余熱利用裝置的煙氣接收部相連,其特征在于所述污泥半干化裝置還設(shè)置有底渣接收部和煙氣接收部,其中所述污泥半干化裝置的底渣接收部與所述污泥焚燒裝置的底渣排放部相連,并且所述污泥半干化裝置的煙氣接收部與所述煙氣余熱利用裝置的煙氣排放部相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥干化焚燒系統(tǒng),其特征在于所述污泥半干化裝置還設(shè)置有換熱管,所述煙氣余熱利用裝置為設(shè)置有蒸汽排放部的 余熱鍋爐,其中所述污泥半干化裝置的所述換熱管與所述余熱鍋爐的蒸汽排放部相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥干化焚燒系統(tǒng),其特征在于 所述污泥半干化裝置采用鼓泡流化床結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥干化焚燒系統(tǒng),其特征在于 所述污泥半干化裝置采用滾筒結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥干化焚燒系統(tǒng),其特征在于 所述污泥焚燒裝置采用循環(huán)流化床焚燒爐結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥干化焚燒系統(tǒng),其特征在于還包括除塵器,與所述污泥焚燒裝置的煙氣排放部相連,和/或與所述污泥半干化裝 置相連從而可以直接接收流經(jīng)所述污泥半干化裝置排出的煙氣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥干化焚燒系統(tǒng),其特征在于 還包括污染物凈化處理裝置,與所述除塵器相連并位于所述除塵器下游。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥干化焚燒系統(tǒng),其特征在于 還包括煙閨,與污染物凈化處理裝置相連以排出尾氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用系統(tǒng)余熱的污泥干化焚燒系統(tǒng),所述污泥干化焚燒系統(tǒng)包括污泥半干化裝置,設(shè)置有污泥接收部和排放部;污泥焚燒裝置,設(shè)置有半干化污泥接收部、底渣排放部和煙氣排放部;和煙氣余熱利用裝置,設(shè)置有煙氣接收部和煙氣排放部,其中所述污泥半干化裝置的排放部與所述污泥焚燒裝置的半干化污泥接收部相連,所述污泥焚燒裝置的煙氣排放部與所述煙氣余熱利用裝置的煙氣接收部相連,其特征在于所述污泥半干化裝置還設(shè)置有底渣接收部和煙氣接收部,其中所述污泥半干化裝置的底渣接收部與所述污泥焚燒裝置的底渣排放部相連,并且所述污泥半干化裝置的煙氣接收部與所述煙氣余熱利用裝置的煙氣排放部相連。
文檔編號C02F11/12GK101708939SQ200810226030
公開日2010年5月19日 申請日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者吳樹志, 崔一塵, 張明, 李永旺, 馬志剛 申請人:北京博奇電力科技有限公司