一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)及方法，燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)電機(jī)連接，燃?xì)廨啓C(jī)煙氣出口與余熱鍋爐相連通，余熱鍋爐蒸汽出口與汽輪機(jī)相連通，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相連接，汽輪機(jī)的抽汽管與內(nèi)熱式流化床干燥器的受熱面管入口相連通，空氣加熱器出氣口與內(nèi)熱式流化床干燥器進(jìn)風(fēng)口相連通，濕污泥經(jīng)濕污泥管進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器中，在受熱面管外流動(dòng)、干燥后從出料口排入干污泥管；利用燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，汽輪機(jī)余熱作為污泥干燥的熱源，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，熱效率高，不外排異味氣體，利用熱水預(yù)加熱流化床干燥器的流化風(fēng)，能源利用率進(jìn)一步提高，有效避免污泥填埋和土地利用造成的地下水污染等環(huán)境問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及余熱回收及污泥干燥領(lǐng)域，特別涉及一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002](一)污水污泥的產(chǎn)量及其危害
[0003]隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，中國(guó)的污水處理產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，污水處理能力及處理率增長(zhǎng)迅速，污水污泥的產(chǎn)量迅速增加。截止到2009年底，中國(guó)投入運(yùn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠1992座，處理污水量280億m3，產(chǎn)生含水率80%的污泥約2005萬(wàn)噸。隨著城鎮(zhèn)化水平和污水處理量的增加，污泥量將很快突破3000萬(wàn)噸。污泥的成分和化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，既包含有機(jī)物、植物營(yíng)養(yǎng)成分等，也包含重金屬等有害物質(zhì)。污泥的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)主要包括細(xì)菌總數(shù)、糞大腸菌群數(shù)、寄生蟲(chóng)卵含量等。污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)，未經(jīng)有效處理處置，極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染。
[0004]經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，歐美、日本等發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)家的污泥處理處置技術(shù)已經(jīng)基本成熟，相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本完善。主要技術(shù)路線包括:焚燒處理、衛(wèi)生填埋、土地利用等，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化的目的。
[0005]據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有小部分進(jìn)行衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒和建材利用等，而大部分未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置，直接威脅我國(guó)的環(huán)境安全和公眾健康，使污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大大降低。
[0006](二)污泥處理的基本要求
[0007]污泥處理應(yīng)符合安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗等原則。在污泥的處理過(guò)程中，污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)必須達(dá)到污染控制標(biāo)準(zhǔn)；充分利用污泥中所含有的有機(jī)質(zhì)、各種營(yíng)養(yǎng)元素和能量，將污泥中的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素補(bǔ)充到土地中，或者通過(guò)厭氧消化或焚燒等技術(shù)回收污泥中的能量；應(yīng)避免采用消耗大量的優(yōu)質(zhì)清潔能源、物料和土地資源的處理處置技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)污泥低碳處理處置。
[0008]國(guó)家鼓勵(lì)利用污泥厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒余熱、發(fā)電廠余熱或其他余熱作為污泥處理處置的熱源。
[0009](三)污泥處理技術(shù)
[0010]污泥處置包括土地利用、焚燒、填埋等方式。
[0011]污泥的土地利用包括用于土地改良、用于園林綠化、用于農(nóng)業(yè)等。但是，污泥的土地利用對(duì)污泥的泥質(zhì)有非常嚴(yán)格的要求，否則可能對(duì)地下水和周?chē)h(huán)境產(chǎn)生二次污染。
[0012]污泥的填埋處理不僅需要占用大量的土地，填埋場(chǎng)還排放大量惡臭氣體、甲烷等溫室氣體，如果處置不當(dāng)，也會(huì)造成地下水污染。
[0013]污泥焚燒處理技術(shù)最常用方案為:首先對(duì)含水率為80%左右的濕污泥進(jìn)行干燥，干燥后的污泥進(jìn)入焚燒裝置完成焚燒處理。污泥的焚燒處理可以最大程度的實(shí)現(xiàn)減量化和穩(wěn)定化，幾乎殺死污泥中100%的病菌，無(wú)害化程度高，而且還可以對(duì)污泥中的可燃物進(jìn)行熱利用，實(shí)現(xiàn)污泥熱能的資源化。但是，污泥焚燒處理的干燥過(guò)程中需要消耗燃煤等優(yōu)質(zhì)能源，成本較高；此外，濕污泥干燥過(guò)程需要消耗燃煤提供能源，燃煤燃燒排放二氧化硫、氮氧化物、粉塵等大氣污染物。
[0014](四)燃?xì)廨啓C(jī)的余熱利用
[0015]利用燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)，可以使燃?xì)獾陌l(fā)電效率提高到45%至55%左右，如果采用抽凝式蒸汽輪機(jī)，燃?xì)獾哪茉蠢寐士梢愿哌_(dá)70%以上。雖然燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)結(jié)合抽凝式汽輪機(jī)，能源的利用率可以高達(dá)70%以上，但是與燃?xì)廨啓C(jī)配套的余熱鍋爐排煙溫度一般高達(dá)120°C以上，如此低溫的余熱資源很難利用，一般只能排放到大氣中，不僅造成能源浪費(fèi)，還產(chǎn)生環(huán) 境熱污染問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種能源利用率高，不外排有異味氣體、排煙溫度低、安全環(huán)保的利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)及方法。
[0017]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0018]一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，包括燃?xì)廨啓C(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)電機(jī)連接，燃?xì)廨啓C(jī)煙氣出口余熱鍋爐相連通，余熱鍋爐內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器和熱水器，余熱鍋爐蒸汽出口與汽輪機(jī)相連通，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相連接，汽輪機(jī)的抽汽管與內(nèi)熱式流化床干燥器的受熱面管入口相連通，汽輪機(jī)排汽口連接有凝汽器，凝汽器與除氧器相連通，內(nèi)熱式流化床干燥器的受熱面管出口與除氧器相連通，除氧器經(jīng)給水泵與蒸汽發(fā)生器進(jìn)水口相連通；所述余熱鍋爐的熱水器熱水出口與空氣加熱器相連通，空氣加熱器冷水出口通過(guò)循環(huán)泵與熱水器的進(jìn)水口相連通；空氣加熱器出氣口通過(guò)熱風(fēng)管與內(nèi)熱式流化床干燥器進(jìn)風(fēng)口相連通，內(nèi)熱式流化床干燥器出風(fēng)口依次連接有除塵器、引風(fēng)機(jī)和水汽冷凝裝置，水汽冷凝裝置的氣體出口通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)與空氣加熱器進(jìn)氣口連通，鼓風(fēng)機(jī)出口還連接有排廢氣管，內(nèi)熱式流化床干燥器進(jìn)料口連接濕污泥管，出料口連接干污泥管，濕污泥經(jīng)濕污泥管進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器中，在受熱面管外流動(dòng)、干燥后從出料口排入干污泥管。
[0019]所述水汽冷凝裝置為噴淋塔，引風(fēng)機(jī)與噴淋塔的進(jìn)氣口相連通，噴淋塔的出氣口與鼓風(fēng)機(jī)相連通；噴淋塔內(nèi)從上至下依次設(shè)置有除霧器、噴淋頭和集水池，集水池內(nèi)設(shè)置有換熱器，集水池通過(guò)循環(huán)泵與噴淋頭相連通，集水池還設(shè)置有排水管。
[0020]所述水汽冷凝裝置氣體出口連接有混風(fēng)管，混風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)連通，空氣加熱器出氣口分為兩路，一路與內(nèi)熱式流化床干燥器進(jìn)風(fēng)口相連通，另一路與混風(fēng)管連通。
[0021]所述排廢氣管出口連接有氣體凈化或除臭裝置。
[0022]一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0023](I)、燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒，高溫高壓的煙氣推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)高速旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)排放的煙氣進(jìn)入余熱鍋爐，煙氣向余熱鍋爐的蒸汽發(fā)生器放熱，蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽；降溫后的煙氣進(jìn)一步向余熱鍋爐的熱水器放熱后排出；
[0024](2)、蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)并推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，從汽輪機(jī)抽出的部分蒸汽進(jìn)入內(nèi)熱式流化床干燥器；汽輪機(jī)排放的乏汽進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水后進(jìn)入除氧器；進(jìn)入內(nèi)熱式流化床干燥器的抽汽在干燥器受熱面管內(nèi)流動(dòng)放熱后凝結(jié)成水，凝結(jié)水進(jìn)入到除氧器；從濕污泥管進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器的濕污泥充滿受熱面管之間的縫隙；空氣加熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器內(nèi)向上流動(dòng)，帶動(dòng)不同受熱面管之間的污泥進(jìn)行流動(dòng)并處于流態(tài)化，污泥吸熱后水蒸汽蒸發(fā)進(jìn)入到流化風(fēng)當(dāng)中；干燥污泥從干污泥管排出；流化風(fēng)攜帶水蒸汽和部分污泥顆粒離開(kāi)內(nèi)熱式流化床干燥器、進(jìn)入到除塵器內(nèi)；
[0025](3)、除氧器中的除氧水經(jīng)給水泵后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器中吸熱后轉(zhuǎn)變成蒸汽再一次進(jìn)入到汽輪機(jī)；攜帶污泥顆粒的流化風(fēng)在除塵器內(nèi)進(jìn)行除塵后經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入水汽冷凝裝置，流化風(fēng)中的水蒸汽冷卻并凝結(jié)成水，除去水汽的流化風(fēng)作為循環(huán)風(fēng)經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入到空氣加熱器、與來(lái)自熱水器的熱水進(jìn)行熱交換，循環(huán)風(fēng)溫度升高后離開(kāi)空氣加熱器作為流化風(fēng)再次進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器內(nèi)，多余循環(huán)風(fēng)經(jīng)排廢氣管排出；空氣加熱器內(nèi)的熱水向循環(huán)風(fēng)放熱后變成冷水，冷水離開(kāi)空氣加熱器、經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入熱水器從煙氣中吸熱轉(zhuǎn)變成熱水再一次進(jìn)入到循環(huán)水管。
[0026]所述水汽冷凝裝置為噴淋塔，循環(huán)泵將集水池內(nèi)冷水輸送到噴淋頭并霧化成水滴，進(jìn)入到噴淋塔內(nèi)的循環(huán)風(fēng)向上流動(dòng)、霧化后的水滴向下流動(dòng)，二者逆向流動(dòng)并換熱，循環(huán)風(fēng)中的水蒸汽冷卻并凝結(jié)成水進(jìn)入到集水池；含有水滴的循環(huán)風(fēng)進(jìn)一步向上流動(dòng)并經(jīng)過(guò)除霧器，循環(huán)風(fēng)中的水滴被捕集下來(lái)、進(jìn)入到集水池中，除霧后的循環(huán)風(fēng)離開(kāi)噴淋塔；集水池內(nèi)布置換熱器，連續(xù)不斷地將集水池內(nèi)的熱量帶走，噴淋塔產(chǎn)生的凝結(jié)水經(jīng)排水管排出。
[0027]所述水汽冷凝裝置氣體出口連接有混風(fēng)管，混風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)連通，空氣加熱器出氣口分為兩路，一路與內(nèi)熱式流化床干燥器進(jìn)風(fēng)口相連通，另一路與混風(fēng)管連通，從空氣加熱器引出部分熱風(fēng)到混風(fēng)管中與循環(huán)風(fēng)混合、確保混風(fēng)管內(nèi)的循環(huán)風(fēng)溫度維持在混合風(fēng)中水蒸汽的飽和溫度以上。
[0028]所述燃?xì)廨啓C(jī)排放的煙氣溫度為450°C至600°C，煙氣進(jìn)入余熱鍋爐向蒸汽發(fā)生器放熱后溫度降低到200°C以下，蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生壓力大于2.5MPa、溫度大于400°C的中溫中壓蒸汽；煙氣溫度進(jìn)一步降低到100°C以下，最終經(jīng)排煙管排放。
[0029]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0030](I)利用燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，汽輪機(jī)的抽汽余熱作為污泥內(nèi)熱式流化床干燥器的熱源，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，熱效率高，可以節(jié)省污泥干燥的燃料成本，也避免了燃燒燃煤干燥污泥產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物和粉塵等大氣污染物的排放問(wèn)題。
[0031](2)利用流化床干燥器和密閉循環(huán)流化風(fēng)系統(tǒng)，污泥的干燥處理量大、故障率低，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，不外排大量有異味的氣體。
[0032]( 3)充分利用燃?xì)廨啓C(jī)排放的低溫?zé)煔?120°C以下)余熱生產(chǎn)熱水，利用熱水預(yù)加熱流化床干燥器的流化風(fēng)，能源利用率進(jìn)一步提高。
[0033](4)干燥后污泥的含水率低于10%，污泥的無(wú)害化、減量化、穩(wěn)定化處理得到保證，干污泥的儲(chǔ)存、運(yùn)輸方便，干污泥的應(yīng)用范圍大幅度增加。有效避免污泥填埋和土地利用造成的占地問(wèn)題和地下水污染等環(huán)境問(wèn)題。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖中:1-燃?xì)廨啓C(jī)，2-煙道，3-蒸汽發(fā)生器，4-余熱鍋爐，5-熱水器，6_排煙管，7-循環(huán)泵，8-空氣加熱器，9-鼓風(fēng)機(jī)，10-混風(fēng)管，12-排水管，13-集水池，14-換熱器，15-噴淋塔，16-循環(huán)風(fēng)支管，17-干污泥管，18-循環(huán)水管，19-熱風(fēng)管，20-疏水管，21-凝結(jié)水管，22-除氧器，23-給水泵，24-噴淋頭，25-除霧器，26-排風(fēng)管，27-引風(fēng)機(jī)，28-除塵器，29-循環(huán)風(fēng)管，30-濕污泥管，31-受熱面管，32-內(nèi)熱式流化床干燥器，33-抽汽管，34-凝汽器，35-發(fā)電機(jī)，36-汽輪機(jī)，37-蒸汽管，38-燃?xì)夤埽?9-排廢氣管，40-空氣管。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明主要包括燃?xì)廨啓C(jī)I，余熱鍋爐4，汽輪機(jī)36、內(nèi)熱式流化床干燥器32、噴淋塔15、空氣加熱器8等。
[0038]燃?xì)廨啓C(jī)I與發(fā)電機(jī)35連接，燃?xì)廨啓C(jī)I煙氣出口通過(guò)煙道2與余熱鍋爐4相連通，余熱鍋爐4內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器3和熱水器5、并與排煙管6相連通，余熱鍋爐4蒸汽出口與汽輪機(jī)36相連通，汽輪機(jī)36與發(fā)電機(jī)35相連接，汽輪機(jī)36的抽汽管33與內(nèi)熱式流化床干燥器32的受熱面管31入口相連通，汽輪機(jī)36排汽口連接有凝汽器34，并通過(guò)凝結(jié)水管21與除氧器22相連通，內(nèi)熱式流化床干燥器32的受熱面管31出口經(jīng)疏水管20與除氧器22相連通，除氧器22經(jīng)給水泵23與蒸汽發(fā)生器3進(jìn)水口相連通；所述余熱鍋爐4的熱水器5熱水出口與空氣加熱器8相連通，空氣加熱器8冷水出口通過(guò)循環(huán)泵7與熱水器5的進(jìn)水口相連通；空氣加熱器8出氣口與內(nèi)熱式流化床干燥器32進(jìn)風(fēng)口相連通，內(nèi)熱式流化床干燥器32出風(fēng)口依次連接有除塵器28、引風(fēng)機(jī)27和水汽冷凝裝置，水汽冷凝裝置的氣體出口通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)9與空氣加熱器8進(jìn)氣口連通，鼓風(fēng)機(jī)9出口還連接有排廢氣管39，所述排廢氣管39出口連接有氣體凈化或除臭裝置，排廢氣管排放的廢氣可以引入污泥焚燒鍋爐焚燒，或引入燃?xì)廨啓C(jī)I焚燒，或者經(jīng)除臭殺菌裝置除臭、殺菌后直接排放到大氣中，內(nèi)熱式流化床干燥器32進(jìn)料口連接濕污泥管30，出料口排連接干污泥管17，濕污泥經(jīng)濕污泥管30進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器32中，在受熱面管31外流動(dòng)、干燥后從出料口排入干污泥管17。
[0039]進(jìn)一步，所述水汽冷凝裝置為噴淋塔15，引風(fēng)機(jī)27與噴淋塔15的進(jìn)氣口相連通，噴淋塔15的出氣口與鼓風(fēng)機(jī)9相連通；噴淋塔15內(nèi)從上至下依次設(shè)置有除霧器25、噴淋頭24和集水池13，集水池13內(nèi)設(shè)置有換熱器14，集水池13通過(guò)循環(huán)泵7與噴淋頭24相連通，集水池13還設(shè)置有排水管12。
[0040]所述水汽冷凝裝置氣體出口連接有混風(fēng)管10，混風(fēng)管10與鼓風(fēng)機(jī)9連通，空氣加熱器8出氣口分為兩路，一路與內(nèi)熱式流化床干燥器32進(jìn)風(fēng)口相連通，另一路與混風(fēng)管10連通。
[0041]燃?xì)廨啓C(jī)排放的煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽和熱水，蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電、汽輪機(jī)的抽汽作為流化床干燥器的熱源，熱水對(duì)流化床干燥器的流化風(fēng)進(jìn)行預(yù)加熱，流化風(fēng)密閉循環(huán)使用，濕污泥干燥產(chǎn)生的蒸汽在噴淋塔15內(nèi)冷凝后外排；高品位能源發(fā)電，低品位能源干燥濕污泥，能源高效、梯級(jí)利用；對(duì)低溫?zé)煔庥酂岢浞掷?，能源利用率進(jìn)一步提高；濕污泥干燥不消耗優(yōu)質(zhì)能源，干燥成本低；濕污泥干燥不單獨(dú)燃用燃料，不排放污染物；流化風(fēng)循環(huán)使用，不外排有異味氣體；系統(tǒng)穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)，干燥強(qiáng)度大，污泥的干燥量大。因此，本發(fā)明能夠在安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的前提下實(shí)現(xiàn)污泥干燥，達(dá)到節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。[0042]同時(shí)公開(kāi)了一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的方法，包括以下步驟:[0043](I)、所述燃?xì)廨啓C(jī)I的燃?xì)夤?8和空氣管40分別向燃?xì)廨啓C(jī)I提供燃?xì)夂涂諝獠⑷紵?，高溫高壓的煙氣推?dòng)燃?xì)廨啓C(jī)I高速旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)35發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)I排放450°C至600°C的煙氣通過(guò)煙道2進(jìn)入余熱鍋爐4，煙氣向蒸汽發(fā)生器3放熱后溫度降低到200°C以下、并產(chǎn)生中溫中壓，壓力大于2.5MPa、溫度大于400°C的蒸汽；降溫后的煙氣進(jìn)一步向熱水器5放熱，排煙溫度進(jìn)一步降低到100°C以下從排煙管6排出，對(duì)煙氣低溫余熱進(jìn)行充分利用；
[0044](2)、蒸汽發(fā)生器3產(chǎn)生的中溫中壓蒸汽通過(guò)蒸汽管37進(jìn)入汽輪機(jī)36并推動(dòng)汽輪機(jī)36帶動(dòng)發(fā)電機(jī)35發(fā)電,汽輪機(jī)36抽出部分蒸汽經(jīng)抽汽管33進(jìn)入內(nèi)熱式流化床干燥器32 ;汽輪機(jī)36排放的乏汽進(jìn)入凝汽器34凝結(jié)成水，經(jīng)凝結(jié)水管21進(jìn)入除氧器22 ;進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器32的抽汽在受熱面管31內(nèi)流動(dòng)，經(jīng)濕污泥管30進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器32的濕污泥在受熱面管31外流動(dòng)，受熱面管31內(nèi)流動(dòng)的抽汽向受熱面管31外流動(dòng)的濕污泥放熱后凝結(jié)成水，并經(jīng)疏水管20進(jìn)入到除氧器22完成除氧處理；除氧器22內(nèi)的除氧水經(jīng)過(guò)給水泵23進(jìn)入到蒸汽發(fā)生器3，從煙氣中吸熱后轉(zhuǎn)變成中溫中壓蒸汽經(jīng)蒸汽管37再一次進(jìn)入到汽輪機(jī)36，完成循環(huán)；內(nèi)熱式流化床干燥器32設(shè)置濕污泥管30、干污泥管17、受熱面管31，內(nèi)熱式流化床干燥器32分別在下部設(shè)置熱風(fēng)管19、在上部設(shè)置循環(huán)風(fēng)管29。從濕污泥管30進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器32的濕污泥充滿受熱面管31之間的縫隙；從熱風(fēng)管19進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器32的熱風(fēng)向上流動(dòng)，并帶動(dòng)不同受熱面管31之間的污泥進(jìn)行流動(dòng)并處于流態(tài)化，加強(qiáng)污泥與受熱面管31之間的換熱，污泥吸熱后水蒸汽蒸發(fā)進(jìn)入到流化風(fēng)當(dāng)中；干燥污泥從干污泥管17排出；流化風(fēng)攜帶水蒸汽和部分污泥顆粒離開(kāi)內(nèi)熱式流化床干燥器32、進(jìn)入到循環(huán)風(fēng)管29。
[0045](3)、進(jìn)入到循環(huán)風(fēng)管29內(nèi)的攜帶污泥顆粒的循環(huán)風(fēng)在除塵器28內(nèi)進(jìn)行除塵，除塵后的循環(huán)風(fēng)經(jīng)引風(fēng)機(jī)27進(jìn)入到噴淋塔15 ;循環(huán)泵7將集水池13內(nèi)冷水輸送到噴淋頭24并霧化成水滴，進(jìn)入到噴淋塔15內(nèi)的循環(huán)風(fēng)向上流動(dòng)、霧化后的水滴向下流動(dòng),二者逆向流動(dòng)并換熱，循環(huán)風(fēng)中的水蒸汽冷卻并凝結(jié)成水進(jìn)入到集水池13 ;含有水滴的循環(huán)風(fēng)進(jìn)一步向上流動(dòng)并經(jīng)過(guò)除霧器25，循環(huán)風(fēng)中的水滴被捕集下來(lái)、進(jìn)入到集水池13中，除霧后的循環(huán)風(fēng)離開(kāi)噴淋塔15進(jìn)入到排風(fēng)管26 ;集水池13內(nèi)布置換熱器14，連續(xù)不斷地將集水池13內(nèi)的熱量帶走、使集水池13的水溫維持在一定的低溫、維持對(duì)循環(huán)風(fēng)的冷卻能力；噴淋塔15產(chǎn)生的凝結(jié)水經(jīng)排水管12排出；
[0046]進(jìn)入排風(fēng)管26的循環(huán)風(fēng)經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)9進(jìn)入到空氣加熱器8、與來(lái)自循環(huán)水管18的熱水進(jìn)行熱交換，鼓風(fēng)機(jī)9出口還連接有排廢氣管39，多余循環(huán)風(fēng)經(jīng)排廢氣管39排出，排廢氣管排放的廢氣可以引入污泥焚燒鍋爐焚燒，或引入燃?xì)廨啓C(jī)I焚燒，或者經(jīng)除臭殺菌裝置除臭、殺菌后直接排放到大氣中；循環(huán)風(fēng)溫度升高后離開(kāi)空氣加熱器8進(jìn)入到熱風(fēng)管19，作為流化風(fēng)進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器32，完成循環(huán)；來(lái)自循環(huán)水管18的熱水進(jìn)入到空氣加熱器8，向循環(huán)風(fēng)放熱后溫度降低轉(zhuǎn)變成冷水，冷水離開(kāi)空氣加熱器8、經(jīng)循環(huán)泵7進(jìn)入熱水器5的冷水進(jìn)口，冷水在熱水器5內(nèi)從煙氣中吸熱轉(zhuǎn)變成熱水再一次進(jìn)入到循環(huán)水管18，完成循環(huán)。
[0047]進(jìn)一步，噴淋塔15內(nèi)的循環(huán)風(fēng)在離開(kāi)噴淋塔15之前雖然經(jīng)過(guò)除霧處理，但是由于循環(huán)風(fēng)中的水蒸汽基本處于飽和狀態(tài)，具有一定的腐蝕性。為了避免排風(fēng)管26、鼓風(fēng)機(jī)9、空氣加熱器8發(fā)生腐蝕， 在熱風(fēng)管19上引入循環(huán)風(fēng)支管16并與排風(fēng)管26相連通，排風(fēng)管26與混風(fēng)管10連通，混風(fēng)管10與鼓風(fēng)機(jī)9連通，從熱風(fēng)管19引出部分熱風(fēng)到排風(fēng)管26與循環(huán)風(fēng)混合、確保混風(fēng)管10內(nèi)的循環(huán)風(fēng)溫度維持在混合風(fēng)中水蒸汽的飽和溫度以上。
【權(quán)利要求】
1.一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，其特征在于:包括燃?xì)廨啓C(jī)(I)，燃?xì)廨啓C(jī)(I)與發(fā)電機(jī)(35 )連接，燃?xì)廨啓C(jī)(I)煙氣出口與余熱鍋爐(4 )相連通，余熱鍋爐(4 )內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器(3)和熱水器(5)，余熱鍋爐(4)蒸汽出口與汽輪機(jī)(36)相連通，汽輪機(jī)(36)與發(fā)電機(jī)(35 )相連接，汽輪機(jī)(36 )的抽汽管(33 )與內(nèi)熱式流化床干燥器(32 )的受熱面管(31)入口相連通，汽輪機(jī)(36)排汽口連接有凝汽器(34)，凝汽器(34)與除氧器(22)相連通，內(nèi)熱式流化床干燥器(32)的受熱面管(31)出口與除氧器(22)相連通，除氧器(22)經(jīng)給水泵(23)與蒸汽發(fā)生器(3)進(jìn)水口相連通；所述余熱鍋爐(4)的熱水器(5)熱水出口與空氣加熱器(8 )相連通，空氣加熱器(8 )冷水出口通過(guò)循環(huán)泵(7 )與熱水器(5 )的進(jìn)水口相連通； 空氣加熱器(8)出氣口與內(nèi)熱式流化床干燥器(32)進(jìn)風(fēng)口相連通，內(nèi)熱式流化床干燥器(32)出風(fēng)口依次連接有除塵器(28)、引風(fēng)機(jī)(27)和水汽冷凝裝置，水汽冷凝裝置的氣體出口通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)(9 )與空氣加熱器(8 )進(jìn)氣口連通，鼓風(fēng)機(jī)(9 )出口還連接有排廢氣管(39)； 內(nèi)熱式流化床干燥器(32 )進(jìn)料口連接濕污泥管(30 )，出料口連接干污泥管(17)，濕污泥經(jīng)濕污泥管(30 )進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器(32 )中，在受熱面管(31)外流動(dòng)、干燥后從出料口排入干污泥管(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，其特征在于:所述水汽冷凝裝置為噴淋塔(15 )，引風(fēng)機(jī)(27 )與噴淋塔(15)的進(jìn)氣口相連通，噴淋塔(15 )的出氣口與鼓風(fēng)機(jī)(9)相連通；噴淋塔(15)內(nèi)從上至下依次設(shè)置有除霧器(25)、噴淋頭(24)和集水池(13)，集水池(13)內(nèi)設(shè)置有換熱器(14)，集水池(13)通過(guò)循環(huán)泵(7)與噴淋頭(24)相連通，集水池(13)還設(shè)置有排水管(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，其特征在于:所述水汽冷凝裝置氣體出口連接有混風(fēng)管(10 )，混風(fēng)管(10 )與鼓風(fēng)機(jī)(9 )連通，空氣加熱器(8 )出氣口分為兩路，一路與內(nèi)熱式流化床干燥器(32)進(jìn)風(fēng)口相連通，另一路與混風(fēng)管(10)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，其特征在于:所述排廢氣管(39)出口連接有氣體凈化或除臭裝置。
5.一種基于權(quán)利要求1系統(tǒng)的污泥干燥方法，其特征在于包括以下步驟: (1)、燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)(I)燃燒，高溫高壓的煙氣推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)(I)高速旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(35)發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)(I)排放的煙氣進(jìn)入余熱鍋爐(4)，煙氣向余熱鍋爐(4)的蒸汽發(fā)生器(3)放熱，蒸汽發(fā)生器(3)產(chǎn)生蒸汽；降溫后的煙氣進(jìn)一步向余熱鍋爐(4)的熱水器(5)放熱后排出； (2)、蒸汽發(fā)生器(3)產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)(36)并推動(dòng)汽輪機(jī)(36)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(35)發(fā)電，從汽輪機(jī)(36)抽出的部分蒸汽進(jìn)入內(nèi)熱式流化床干燥器(32);汽輪機(jī)(36)排放的乏汽進(jìn)入凝汽器(34)凝結(jié)成水后進(jìn)入除氧器(22);進(jìn)入內(nèi)熱式流化床干燥器(32)的抽汽在干燥器受熱面管(31)內(nèi)流動(dòng)放熱后凝結(jié)成水，凝結(jié)水進(jìn)入到除氧器(22);從濕污泥管(30)進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器(32)的濕污泥充滿受熱面管(31)之間的縫隙；空氣加熱器(8)產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器(32)內(nèi)向上流動(dòng)，帶動(dòng)不同受熱面管(31)之間的污泥進(jìn)行流動(dòng)并處于流態(tài)化，污泥吸熱后水蒸汽蒸發(fā)進(jìn)入到流化風(fēng)當(dāng)中；干燥污泥從干污泥管(17)排出；流化風(fēng)攜帶水蒸汽和部分污泥顆粒離開(kāi)內(nèi)熱式流化床干燥器(32)、進(jìn)入到除塵器(28)內(nèi)； (3 )、除氧器(22 )中的除氧水經(jīng)給水泵(23 )后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器(3 )中吸熱后轉(zhuǎn)變成蒸汽再一次進(jìn)入到汽輪機(jī)(36);攜帶污泥顆粒的流化風(fēng)在除塵器(28)內(nèi)進(jìn)行除塵后經(jīng)引風(fēng)機(jī)(27)進(jìn)入水汽冷凝裝置，流化風(fēng)中的水蒸汽冷卻并凝結(jié)成水，除去水汽的流化風(fēng)作為循環(huán)風(fēng)經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)(9)進(jìn)入到空氣加熱器(8)、與來(lái)自熱水器(5)的熱水進(jìn)行熱交換，循環(huán)風(fēng)溫度升高后離開(kāi)空氣加熱器(8)作為流化風(fēng)再次進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器(32)內(nèi)，多余循環(huán)風(fēng)經(jīng)排廢氣管(39)排出；空氣加熱器(8)內(nèi)的熱水向循環(huán)風(fēng)放熱后變成冷水，冷水離開(kāi)空氣加熱器(8 )、經(jīng)循環(huán)泵(7 )進(jìn)入熱水器(5 )從煙氣中吸熱轉(zhuǎn)變成熱水再一次進(jìn)入到循環(huán)水管(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥干燥方法，其特征在于:所述水汽冷凝裝置為噴淋塔(15)，循環(huán)泵(7)將集水池(13)內(nèi)冷水輸送到噴淋頭(24)并霧化成水滴，進(jìn)入到噴淋塔(15)內(nèi)的循環(huán)風(fēng)向上流動(dòng)、霧化后的水滴向下流動(dòng)，二者逆向流動(dòng)并換熱，循環(huán)風(fēng)中的水蒸汽冷卻并凝結(jié)成水進(jìn)入到集水池(13);含有水滴的循環(huán)風(fēng)進(jìn)一步向上流動(dòng)并經(jīng)過(guò)除霧器(25)，循環(huán)風(fēng)中的水滴被捕集下來(lái)、進(jìn)入到集水池(13)中，除霧后的循環(huán)風(fēng)離開(kāi)噴淋塔(15);集水池(13)內(nèi)布置換熱器(14)，連續(xù)不斷地將集水池(13)內(nèi)的熱量帶走，噴淋塔(15)產(chǎn)生的凝結(jié)水經(jīng)排水管(12)排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的污泥干燥方法，其特征在于:所述水汽冷凝裝置氣體出口連接有混風(fēng)管(10)，混風(fēng)管(10)與鼓風(fēng)機(jī)(9)連通，空氣加熱器(8)出氣口分為兩路，一路與內(nèi)熱式流化床干燥器(32)進(jìn)風(fēng)口相連通，另一路與混風(fēng)管(10)連通，從空氣加熱器(8)引出部分熱風(fēng)到混風(fēng)管(10)中與循環(huán)風(fēng)混合、確?；祜L(fēng)管(10)內(nèi)的循環(huán)風(fēng)溫度維持在混合風(fēng)中水蒸汽的飽和溫度以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的污泥干燥方法，其特征在于:所述燃?xì)廨啓C(jī)(I)排放的煙氣溫度為450°C至600°C，煙氣進(jìn)入余熱鍋爐(4)向蒸汽發(fā)生器(3)放熱后溫度降低到200°C以下，蒸汽發(fā)生器(3)產(chǎn)生壓力大于2.5MPa、溫度大于400°C的中溫中壓蒸汽；降溫后的煙氣進(jìn)一步向熱水器(5)放熱后，煙氣溫度進(jìn)一步降低到100°C以下，最終經(jīng)排煙管(6)排放。
【文檔編號(hào)】F01K17/06GK103539333SQ201310518977
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】何秀錦, 錢(qián)瑞林 申請(qǐng)人:鳳陽(yáng)海泰科能源環(huán)境管理服務(wù)有限公司, 杭州藍(lán)正環(huán)境工程有限公司