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)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)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(jī)顆粒和無機(jī)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(jī)物，還會(huì)散發(fā)臭氣。因此，必須對(duì)污泥進(jìn)行妥善處理。
[0003]污泥的預(yù)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(hù)、地下水保護(hù)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(yīng)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(dú)焚燒和與其他燃料混合焚燒兩類；根據(jù)是否進(jìn)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
絕
Ml寸。
[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(shí)，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(duì)來自污水處理廠的含水率較高的脫水污泥進(jìn)行加熱，使污泥中水分進(jìn)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?zé)煔饨?jīng)熱量回收和凈化處理后排放，從而實(shí)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(jìn)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?。過程中蒸發(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(duì)較小；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(shí)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(huì)對(duì)鍋爐安全運(yùn)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(jìn)的煙氣凈化系統(tǒng)，它能對(duì)污泥燃燒帶來的污染物進(jìn)行凈化處理?？梢?，利用電站鍋爐對(duì)污泥進(jìn)行協(xié)同處置具有良好的應(yīng)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(duì)投運(yùn)多年的鍋爐機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造，增加污泥儲(chǔ)存、干化和輸送系統(tǒng)而成的，最初設(shè)計(jì)鍋爐機(jī)組時(shí)并未考慮污泥焚燒的需要，所以增設(shè)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(yuǎn)，需要先將干化污泥轉(zhuǎn)運(yùn)到電廠的煤場(chǎng)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(dǎo)致系統(tǒng)流程復(fù)雜，設(shè)備多，占地面積大，投資成本高；又因?yàn)楦苫蟮奈勰嘣诙逊偶拜斔瓦^程中會(huì)有揚(yáng)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(kuò)散，導(dǎo)致工作環(huán)境惡劣，嚴(yán)重影響電廠焚燒污泥的積極性。目前，也有基于風(fēng)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(fēng)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(qiáng)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(yīng)用。
[0010]因此針對(duì)電廠焚燒污泥的需要，開發(fā)系統(tǒng)簡(jiǎn)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)煙氣干燥和循環(huán)流化床鍋爐的煤-污泥混燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)可穩(wěn)定地進(jìn)行污泥干化，并實(shí)現(xiàn)干化后污泥與煤的混燒，有效控制臭氣和粉塵擴(kuò)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)煙氣干燥和循環(huán)流化床鍋爐的煤-污泥混燒系統(tǒng)，包括污泥儲(chǔ)倉(cāng)、螺桿栗、噴霧干燥管、旋轉(zhuǎn)給料器一、旋風(fēng)分離器、旋轉(zhuǎn)給料器二、干污泥倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)、冷卻冷凝器、乏氣風(fēng)機(jī)、循環(huán)流化床鍋爐、混合室、除塵器、冷煙風(fēng)機(jī)，所述污泥儲(chǔ)倉(cāng)出料口通過螺桿栗連接噴霧干燥管的進(jìn)料口，噴霧干燥管的進(jìn)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(fēng)分離器出口煙道連接，從循環(huán)流化床鍋爐的旋風(fēng)分離器出口煙道抽取高溫?zé)煔?，另一路通過冷煙風(fēng)機(jī)連接除塵器的出口，通過冷煙風(fēng)機(jī)從除塵器出口抽取冷煙氣，在混合室中進(jìn)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通過旋轉(zhuǎn)給料器一連接干污泥倉(cāng)，使沉降到噴霧干燥管下部的大顆粒的污泥通過旋轉(zhuǎn)給料器進(jìn)入干污泥倉(cāng)，干污泥倉(cāng)的出口通過螺旋輸送機(jī)連接循環(huán)流化床鍋爐，使干污泥倉(cāng)中的干污泥通過螺旋輸送機(jī)送入循環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)燃燒；所述噴霧干燥管的出口二與旋風(fēng)分離器連接，使其余污泥顆粒和干燥尾氣一起進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，旋風(fēng)分離器的卸料口通過旋轉(zhuǎn)給料器二連接干污泥倉(cāng)，使旋風(fēng)分離器中分離出的污泥顆粒通過旋轉(zhuǎn)給料器二也進(jìn)入干污泥倉(cāng)，旋風(fēng)分離器的排氣口依次通過冷卻冷凝器、乏氣風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐的稀相區(qū)燃燒。
[0013]所述循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)料口通過給煤機(jī)連接給煤斗，使給煤斗中的煤經(jīng)給煤機(jī)送入循環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)燃燒；所述循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)料口通過石灰石給料機(jī)連接石灰石料斗，使石灰石料斗中的石灰石顆粒經(jīng)石灰石給料機(jī)送入循環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)進(jìn)行爐內(nèi)脫硫反應(yīng)；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(fēng)機(jī)連接煙囪，使燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鬟^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(fēng)機(jī)抽取，另一路進(jìn)入脫硫裝置中，進(jìn)一步脫除煙氣中的SOx后經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排放。
[0014]所述乏氣風(fēng)機(jī)和冷煙風(fēng)機(jī)為可調(diào)轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)所述乏氣風(fēng)機(jī)和冷煙風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可控制高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔獾某槿×?，改變混合室出口熱煙氣的流量和溫度，適應(yīng)污泥干燥負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要。
[0015]所述冷卻冷凝器中的冷卻介質(zhì)為機(jī)組凝結(jié)水，通過機(jī)組凝結(jié)水回收污泥干燥后的廢氣余熱，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(diǎn)溫度和排煙熱損失。
[0016]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?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔饣旌险{(diào)溫后對(duì)污泥進(jìn)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(diǎn)溫度和排煙熱損失，提高鍋爐熱效率；焚燒設(shè)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(gè)毫米的水平即可，無需采用風(fēng)扇磨等設(shè)備將污泥研磨至微米級(jí)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(fēng)分離器出口煙道抽取高溫?zé)煔?，和風(fēng)扇磨干燥系統(tǒng)中在煤粉鍋爐爐膛出口附近抽取高溫?zé)煔庀啾?，大大降低了高溫?zé)煔獬槿?duì)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；污泥干化和輸送流程短，密閉性好，可防止臭氣和粉塵向外泄露到環(huán)境中。
[0017]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(jiǎn)潔、環(huán)保高效的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】