CN101216177A

CN101216177A - 利用电站煤粉锅炉系统焚烧处理污泥的方法

Info

Publication number: CN101216177A
Application number: CNA2008100590893A
Authority: CN
Inventors: 严建华; 王飞; 马增益; 陆胜勇; 池涌; 蒋旭光; 李晓东; 金余其; 杨家林; 倪明江; 岑可法
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2008-07-09

Abstract

本发明涉及一种固体废弃物无害化资源化处理技术，旨在提供一种利用电站煤粉锅炉系统焚烧处理污泥的方法。包括步骤：(1)将湿污泥制作成含水率20％～40％、粒度1～5mm的污泥颗粒；(2)把第一步所得的污泥颗粒与燃料煤一道送入磨煤机进行磨制；(3)把第二步所得的磨制混和物送入电站煤粉锅炉进行焚烧处理。本发明所采用的污泥处理方法见效快，可以充分利用污泥的热值，污泥处理后体积减容90％以上，对于解决我国迫在眉睫的城市污水污泥处理问题具有重要的应用价值。

Description

利用电站煤粉锅炉系统焚烧处理污泥的方法

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物无害化资源化处理技术，更具体地说，本发明涉及一种利用电站煤粉锅炉系统焚烧处理污泥的方法。

背景技术

随着我国城市化进程的加快及城市基础设施建设的加强，城市污水处理率逐步提高，伴随产生了大量剩余污泥。这些污泥如果不能得到及时、有效和稳定的处理，将为我国区域环境和人民生活的安全带来极大的隐患。由于历史的原因，我国在建设污水处理厂的过程中，一直存在“重水轻泥”的思想，污泥的处理处置没有得到应有的重视。此外，造纸、化工和制药等工业过程和江河湖泊疏浚等也会产生大量的污泥。污泥的无害化处理已经成为城市科学发展过程中非解决不可的重大环保问题。

污泥的主要处置方式为农用、填埋和焚烧。我国污泥处理技术目前以农用和填埋为主。但污泥用于农用最重要的是使用安全问题。由于污泥中含有大量致病细菌，富集了重金属，而且在脱水过程中又加入了化学药剂，因此污泥肥料的功效性和无害性尚待进一步研究。对于填埋，由于污泥中含有大量有害物质，还具有水份含量高、易堵塞填埋场渗滤管等缺点，以致很多地方的垃圾填埋场已经禁止接纳污水污泥。有的采用堆肥和制砖等处置方式，但由于环境和建筑质量方面的一些技术要求难以满足，也无法大规模实施环境可控处置。

以焚烧为核心的处理方法是目前污泥处置最彻底、快捷和经济的方法，它能使有机物全部碳化，可最大限度地减少污泥体积(减容90％)，同时可以能够将底泥中的能量转换为电能或者热能，变废为宝，使污泥得到充分的利用。

污泥焚烧被分为直接焚烧和干燥后焚烧两种。污泥的直接焚烧是将高湿(含水率80％以上)污泥在辅助燃料作为热源的情况下直接在焚烧炉内焚烧。由于污泥含水量大、热值低，需要消耗大量的辅助燃料，焚烧后的烟气量也比较大，后续尾气处理需要庞大的设备，操作控制难度大，特别是在现有燃煤锅炉上掺烧大量湿污泥对设备的安全运行和环境保护带来非常不利影响。因此从综合方面考虑，污泥采用预先干燥燃料化方案具有明显优点。污泥要作为燃料，必须开发出独特的干燥技术和燃烧技术，使低热值的污泥转变成较高热值的可用燃料，然后通过焚烧炉对污泥燃料进行清洁燃烧。

污泥焚烧技术目前应用较多的主要有多膛式、回转式和流化床等。但是新建一套污泥干化和焚烧的装置，必须包括污泥干化热源、焚烧炉和尾气净化全套系统，投资价格相对来说比较昂贵，建设周期也较长，有些城市由于土地资源紧张，建设新的专用处置工程难度很大。

而城市周边往往建有火力发电厂，将污泥直接掺入现有电厂煤粉炉焚烧，不需额外增加焚烧和尾气处理设备，也不需要对原有燃烧系统进行大的改造，大大降低了污泥处理的投资和运行费用，是一项很有前途的污泥处理技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用电站煤粉锅炉焚烧处理污泥的新方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种利用电站煤粉锅炉焚烧处理污泥的方法，包括以下步骤：

(1)将湿污泥制作成含水率20％～40％、粒度1～5mm的污泥颗粒；

(2)把第一步所得的污泥颗粒与燃料煤一道送入磨煤机进行磨制；

(3)把第二步所得的磨制混和物送入电站煤粉锅炉进行焚烧处理。

作为本发明的一种改进，所述湿污泥的为含水率为75％～85％。

作为本发明的一种改进，在将湿污泥制作成污泥颗粒的步骤中，使用电站煤粉锅炉产生的饱和蒸汽对湿污泥进行加热。

作为本发明的一种改进，在与煤粉掺混前，还包括将污泥颗粒储存于干污泥仓中的步骤。

作为本发明的一种改进，所述制作污泥颗粒的步骤(1)是通过将湿污泥送入螺旋回转式污泥干燥成型机进行加工实现的；该螺旋回转式污泥干燥成型机包括壳体，其内部安设两根连接传动机构的空心热热轴，空心热热轴上设置若干空心并且倾斜安装于空心热热轴之上的楔形桨叶，空心热热轴的两端分别连接热载体进口，由空心热轴中部穿过壳体引出热载体出口；壳体一端的上部设一湿物料进口，另一端下部设一产品出口；所述壳体上设置夹套，夹套上设置蒸汽进口和冷凝水出口；壳体上还设置进风口和排风口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)焚烧后可以使剩余污泥的体积减少90％以上，因而最终需要处置的物质很少，焚烧灰可制成有用的产品，是相对比较安全的污泥处置方式。

(2)利用已做功的汽轮机低品位蒸汽对污泥进行干燥，充分节约能源。

(3)将污泥制成颗粒成型燃料，有利于进一步的磨制和焚烧。

(4)将污泥燃料化后可充分利用污泥中的热值。

(5)不需额外增加焚烧和烟气处理设备，可以利用已有的电厂设备，大大节省投资和成本。

本发明所采用的污泥处理方法见效快，可以充分利用污泥的热值，污泥处理后体积减容90％以上，对于解决我国迫在眉睫的城市污水污泥处理问题具有重要的应用价值。

附图说明

图1为本发明中实施例中的工艺流程图；

图2为本发明中实施例中螺旋回转式污泥干燥成型机的结构示意图。

具体实施方式

参考附图，下面将结合实施例对本发明进行详细描述。

具体实施例1：

以处理量为300吨/天的污泥成型燃料焚烧项目为例，说明本发明的具体实施方式。

300吨/天原始湿污泥(含水率85％)运到电厂后，堆放于密闭的原始污泥堆放储仓。通过污泥泵和管道输送到污泥干燥厂房。污泥采用2台螺旋回转式污泥干燥成型机进行干燥，每台干燥机的湿污泥处理量为150吨/天。污泥干燥成为含水率约为40％、粒度为1mm左右的污泥颗粒作为颗粒成型燃料。在将湿污泥制作成污泥颗粒的步骤中，使用汽轮机作功后的低品位蒸汽对湿污泥进行加热。干燥后的污泥颗粒通过皮带或者其他输送装置送到干污泥仓。干污泥仓内的污泥颗粒与干煤棚的燃料煤通过原有的输煤皮带混合送入炉前煤仓。炉前煤仓内的混合燃料被送入电厂原有的磨煤机，通过煤粉燃烧器进入煤粉锅炉焚烧。工艺流程如附图1所示。其中第一个环节可以采用皮带或者泵送；第二环节也可以采用绞笼等输送设备。

本发明中，制作污泥颗粒的步骤是通过将湿污泥送入螺旋回转式污泥干燥成型机进行加工而实现的。螺旋回转式污泥干燥成型机结构如图1所示。

该成型机内部安设两根连接传动机构的空心热轴2，空心热轴2上设置若干空心的楔形桨叶6，其内部相通。空心热轴2的两端分别连接热载体进口，由空心热轴2中部穿过壳体引出热载体出口；楔形桨叶6倾斜安装于空心热轴2之上，倾斜方向使得污泥物料可以在楔形桨叶6推动下向出料方向移动，当然也可以采用螺旋桨式叶片或其他形状的叶片。成型机壳体上部是一个上盖3，上盖3一端设一个湿物料进口，壳体另一端下部设一个产品出口。壳体上还设置通入干空气的进风口和排出湿气体的排风口。壳体上设置夹套5，夹套5上设置蒸汽进口和冷凝水出口。夹套5的内侧形成与两个空心热轴2相适应的W型槽体1。

本实施例中，传动机构包括旋转接头9、链轮10、调减速装置8、齿轮7、轴承及填料箱4，旋转接头9与电机等动力装置连接。

螺旋回转式污泥干燥成型机的运行方式如下：采用汽轮机做功后的饱和蒸汽作为加热热源，压力0.4～0.8MPa，温度175℃。来自锅炉的饱和蒸汽从蒸汽进口进入壳体的夹套5、从热载体进口进入空心热轴2和锲形桨叶6，将机身、空心热轴2和楔形桨叶6同时加热，以传导加热的方式对污泥进行加热干燥。被干燥的湿污泥由湿物料进口定量地连续送入干燥机，污泥进入机身后，通过锲形桨叶6的转动使污泥翻转、搅拌，不断更新加热介面，充分与被加热的机身和锲形桨叶6接触，被充分加热，使污泥所含的表面水分蒸发。同时，污泥随叶片轴的旋转向产品出口方向输送，在输送中继续搅拌，使污泥中渗出的水分继续蒸发。最后，干燥均匀的污泥由产品出口排出。在此过程中，将少量锅炉尾部烟气引入干燥成型机，将污泥干燥过程中不断产生的水蒸汽带走。烟气从进风口进入，从排风口排出。饱和蒸汽换热冷凝后，通过冷凝水出口排出进行回用。

具体实施例2：

本实施例中，湿污泥的含水率为80％，处理得到的污泥球颗粒含水率为30％，粒度为3mm，其他实施步骤与实施例1相同。

具体实施例3：

本实施例中，湿污泥的含水率为75％，处理得到的污泥球颗粒含水率为20％，粒度为5mm，其他实施步骤与实施例1相同。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种利用电站煤粉锅炉系统焚烧处理污泥的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述焚烧处理污泥的方法，其特征在于，所述湿污泥的为含水率为75％～85％。

3.根据权利要求1所述焚烧处理污泥的方法，其特征在于，在将湿污泥制作成污泥颗粒的步骤中，使用电站煤粉锅炉产生的饱和蒸汽对湿污泥进行加热。

4.根据权利要求1所述焚烧处理污泥的方法，其特征在于，在与煤粉掺混前，还包括将污泥颗粒储存于干污泥仓中的步骤。

5.根据权利要求1所述焚烧处理污泥的方法，其特征在于，所述制作污泥颗粒的步骤(1)是通过将湿污泥送入螺旋回转式污泥干燥成型机进行加工实现的；该螺旋回转式污泥干燥成型机包括壳体，其内部安设两根连接传动机构的空心热轴，空心热轴上设置若干空心并且倾斜安装于空心热轴之上的楔形桨叶，空心热轴的两端分别连接热载体进口，由空心热轴中部穿过壳体引出热载体出口；壳体一端的上部设一湿物料进口，另一端下部设一产品出口；所述壳体上设置夹套，夹套上设置蒸汽进口和冷凝水出口；壳体上还设置进风口和排风口。