CN101708939A

CN101708939A - 利用系统余热的污泥干化焚烧处理系统

Info

Publication number: CN101708939A
Application number: CN200810226030A
Authority: CN
Inventors: 马志刚; 吴树志; 李永旺; 张明; 崔一尘
Original assignee: BEIJING BOQI POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING BOQI POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: CN101708939B

Abstract

本发明涉及一种利用系统余热的污泥干化焚烧系统，所述污泥干化焚烧系统包括：污泥半干化装置，设置有污泥接收部和排放部；污泥焚烧装置，设置有半干化污泥接收部、底渣排放部和烟气排放部；和烟气余热利用装置，设置有烟气接收部和烟气排放部，其中所述污泥半干化装置的排放部与所述污泥焚烧装置的半干化污泥接收部相连，所述污泥焚烧装置的烟气排放部与所述烟气余热利用装置的烟气接收部相连，其特征在于：所述污泥半干化装置还设置有底渣接收部和烟气接收部，其中所述污泥半干化装置的底渣接收部与所述污泥焚烧装置的底渣排放部相连，并且所述污泥半干化装置的烟气接收部与所述烟气余热利用装置的烟气排放部相连。

Description

利用系统余热的污泥干化焚烧处理系统

技术领域

本发明涉及一种污泥干化焚烧处理系统，具体而言涉及一种充分利用系统余热的污泥干化焚烧处理系统。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快，工业和生活污水的排放日益增多，污水处理的副产物--污泥的数量也日益增多。污泥是一种含水率较高的絮状泥粒，其中含有大量的有机物、重金属以及病菌和病原菌等，如果处理不当，会对环境造成严重的污染。常用的污泥处理技术包括填埋、堆肥、焚烧等。焚烧法可以大大减少污泥的体积，具有处理速度快、无害化、减量化程度高的优势，焚烧过程还可以解决污泥的恶臭问题，焚烧过程中产生的热量可以进行循环回收利用。因此随着焚烧技术的提高和烟气净化水平的不断完善，污泥焚烧越来越具有明显的优势。但是由于原生污泥含水率高、热值低，对其进行干燥后再焚烧是较好的解决方案。

污水处理厂脱水污泥的含水率在80％左右，此时的污泥自身热值不能将其自身的水分蒸发，必须要进行干燥处理。将污泥进行半干化后，如果要继续干燥，耗能将会增大，且干燥时间延长。因此一般对污泥进行半干化(45-60％水分)是最佳途径。

常规的污泥半干化所需热量由污泥焚烧产生的蒸汽提供，污泥焚烧后产生的灰渣通常采用冷渣器进行降温冷却后排放。

中国实用新型专利200620049453.4公开了一种污泥干化焚烧一体化处理装置。将流化床焚烧装置中的一部分中温热烟气引入回转式污泥干化装置，半干化污泥送入流化床焚烧装置内，中温热烟气的另一部分输送到一个空气预热器内，对流化床焚烧装置的一、二次风进行加热。流化床焚烧装置排出的部分灰渣和床料输送到回转式污泥干化装置中，与回转式污泥干化装置中的污泥进行掺混。该方法采用中温烟气对空气及污泥进行加热，降低了系统的能量输出，造成系统效率和经济效益降低。

中国专利申请200610113411.7公开了一种污泥干燥焚烧处理方法。将原生污泥首先进行初步机械脱水后，送入机械造粒装置，造粒后的污泥与污泥干燥装置中出来的干燥污泥细粉进行混合并进行搅拌；随后将其送入流化床污泥干燥装置进行干燥到含水率5％以下。干燥后的污泥先升温到50-60℃后送入焚烧炉进行焚烧，焚烧产生的部分热量用于流化床干燥装置。污泥干燥过程中产生的气体，经加热升温后送入焚烧炉。焚烧炉采用液态排渣方式或者旋风炉。该方法将污泥干燥到几乎完全干燥，大大增加了系统的干燥成本，使系统效率降低；同时液态排渣造成系统的热损失严重，焚烧系统的热效率降低，经济性降低。

中国专利申请200510038416.3利用螺杆泵将含水率为75％-85％的脱水污泥喷射至循环流化床的燃烧室中焚烧，脱水污泥在贮藏过程中产生的污染气体利用风机送入循环流化床的燃烧室中焚烧。该系统还可以具有蒸汽吹扫装置和高压水清洗装置，以不定时清洗螺杆泵、污泥输送管和污泥喷射头，防止其被脱水污泥堵塞。由于该系统中污泥未能充分脱水和干燥，而直接送入流化床焚烧炉中进行焚烧，必须有辅助燃料助燃，使得系统经济性降低。此外，焚烧过程中产生的废渣废气，与水分容易发生反应，产生更多的有害物质，具有较强的腐蚀性，容易腐蚀设备。因此需要具有复杂工艺的净化处理，否则排放后很容易污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种充分利用烟气和底渣余热的污泥干化焚烧处理系统。

上述及其他目的通过根据本发明的一种污泥干化焚烧系统实现，所述污泥干化焚烧系统包括：污泥半干化装置，设置有污泥接收部和排放部；污泥焚烧装置，设置有半干化污泥接收部、底渣排放部和烟气排放部；和烟气余热利用装置，设置有烟气接收部和烟气排放部，其中所述污泥半干化装置的排放部与所述污泥焚烧装置的半干化污泥接收部相连，所述污泥焚烧装置的烟气排放部与所述烟气余热利用装置的烟气接收部相连，其特征在于：所述污泥半干化装置还设置有底渣接收部和烟气接收部，其中所述污泥半干化装置的底渣接收部与所述污泥焚烧装置的底渣排放部相连，并且所述污泥半干化装置的烟气接收部与所述烟气余热利用装置的烟气排放部相连。

根据本发明的一方面，所述污泥半干化装置还设置有换热管，所述烟气余热利用装置为设置有蒸汽排放部的余热锅炉，其中所述污泥半干化装置的所述换热管与所述余热锅炉的蒸汽排放部相连。

根据发明的另一方面，所述污泥半干化装置采用鼓泡流化床结构。

根据发明的另一方面，所述污泥半干化装置采用滚筒结构。

根据本发明的另一方面，所述污泥焚烧装置采用循环流化床焚烧炉结构。

根据本发明的另一方面，所述污泥干化焚烧系统还包括除尘器，与所述污泥焚烧装置的烟气排放部相连，和/或与所述污泥半干化装置相连从而可以直接接收流经所述污泥半干化装置排出的烟气。

根据本发明的另一方面，所述污泥干化焚烧系统还包括污染物净化处理装置，与所述除尘器相连并位于所述除尘器下游。

根据本发明的另一方面，所述污泥干化焚烧系统还包括烟囱，与污染物净化处理装置相连以排出尾气。

本发明将污泥流化床焚烧后的灰渣送入脱水污泥中，并将该进入除尘器前的烟气通过灰渣与脱水污泥混合物，这样可以充分利用该系统的低品味余热。一方面烟气和灰渣中的余热可以用来干燥污泥。另一方面污泥的水分蒸发后会对烟气中的灰尘及小颗粒进行吸收，降低除尘器的负荷；污泥干化过程中的臭气可以被烟气带走；底渣的加入也有利于增强流化床密相区的蓄热。上述余热的充分利用有助于降低系统中用于干燥污泥的蒸汽及烟气的热量消耗，从而提高系统的能量利用效率，提高系统经济性。

附图说明

图1是本发明的污泥干化焚烧处理系统的简化示意图。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的污泥干化焚烧处理系统主要包括：污泥半干化装置1、污泥焚烧装置2和烟气余热利用装置3。

在本发明的某些实施例中，污泥半干化装置1例如可以采用流化床结构、回转窑或滚筒结构，但不限于这些结构。污泥半干化装置1设置有污泥接收部、污泥排放部和烟气接收部(未具体示出)。

在本发明的某些实施例中，污泥焚烧装置2例如可以采用循环流化床焚烧炉结构，但不限于这些结构。污泥焚烧装置2设置有半干化污泥接收部、底渣排放部和烟气排放部(未具体示出)。

在本发明的某些实施例中，烟气余热利用装置3可以采用余热锅炉形式。烟气余热利用装置3设置有烟气接收部和烟气排放部(未具体示出)。

污泥半干化装置1的排放部与污泥焚烧装置2的半干化污泥接收部相连，污泥焚烧装置2的烟气排放部与烟气余热利用装置3的烟气接收部相连。污泥半干化装置1还设置有底渣接收部(未具体示出)，其中污泥半干化装置1的底渣接收部与污泥焚烧装置2的底渣排放部相连，并且污泥半干化装置1的烟气接收部还与烟气余热利用装置3的烟气排放部相连。

另外，污泥半干化装置1还可以设置有换热管(未具体示出)，烟气余热利用装置3可以为设置有蒸汽排放部(未具体示出)的余热锅炉，其中污泥半干化装置1的换热管与余热锅炉的蒸汽排放部相连。

根据本发明的污泥干化焚烧系统还可以包括除尘器4，与余热利用装置3的烟气排放部相连，和/或与污泥半干化装置1相连从而可以直接接收流经污泥半干化装置1排出的烟气。

根据本发明的污泥干化焚烧系统还可以包括污染物净化处理装置5，其与除尘器4相连。最后，污染物净化处理装置5可以与烟囱6相连以排放净化后的尾气。

根据本发明的污泥干化焚烧系统的工艺流程如下。

脱水污泥进入污泥半干化装置1，经半干化后送入污泥焚烧装置2(例如循环流化床焚烧炉)进行焚烧，焚烧后的底渣不经冷却直接送入污泥半干化装置1对污泥进行干燥。污泥焚烧装置2产生的烟气则送入烟气余热利用装置(例如余热锅炉)3，烟气余热利用装置3产生的蒸汽一方面用于供热或发电，另一部分作为污泥干化的辅助能量。从烟气余热利用装置3出来的烟气被送入污泥半干化装置1进行降温和初步除尘后，送入除尘器4进行除尘，然后烟气经过污染物净化处理装置5进行处理后，送入烟囱6进行排放。

常规的污泥干化焚烧工艺中单纯采用余热锅炉产生的部分蒸汽送入半干化装置将污泥进行干化处理。垃圾焚烧炉的底渣温度为700-800℃，通常经冷渣器冷却后排出，这样底渣中的大量热量被损失掉。进入布袋除尘器前的烟气温度为150-200℃左右，这些热量被白白浪费掉。采用本工艺后，可以提高系统的余热利用率，大大降低干化污泥所需蒸汽的耗量，提高系统的蒸汽供热或者发电能力，增强了系统的经济效益。

实施例1：污泥半干化装置采用流化床干燥器

半干化过程在鼓泡流化床内进行，烟气从床底经风帽进入床内，污泥、底渣和飞灰从不同的给料口送入，热烟气一方面使床身中的污泥处于流动化，防止污泥粘结；另一方面也与污泥进行充分换热，蒸发其中的水分，蒸发出来的水分和烟气混合后也有利于降低烟气中的灰尘含量，降低例如布袋除尘器的负荷。同时采用该系统还有助于防止干化过程中的臭气外溢，减少污染，臭气和烟气一起进入尾部烟气处理系统，经处理后排放。当底渣和烟气余热不足以提供污泥半干化所需要的热量时，可以将余热锅炉来的蒸汽经过流化床内设置的埋管后对污泥进行干燥。

实施例2：污泥半干化装置采用滚筒结构

将底渣和污泥一起从滚筒的顶部进入，二者在滚筒内缓慢混合，进行充分热量交换，对污泥进行半干化处理。同时将上述烟气从滚筒底部通入，烟气逆流而上，从滚筒顶部出口汇集，而后进入布袋除尘器，这样可以有效的利用余热，从而大大提高了系统的能量利用效率。滚筒内设置换热管，其布置数量根据实际情况而定，当底渣和烟气余热不足以提供污泥半干化所需要的热量时，可以将余热锅炉来的蒸汽经过滚筒内设置的换热管对污泥进行干燥。

本领域技术人员应当理解，上述实施例或附图仅起解释本实用新型的目的，而不应当视作对其作出的任何限制。

Claims

1.一种污泥干化焚烧系统，包括：

污泥半干化装置，设置有污泥接收部和排放部；

污泥焚烧装置，设置有半干化污泥接收部、底渣排放部和烟气排放部；和

烟气余热利用装置，设置有烟气接收部和烟气排放部，

其中所述污泥半干化装置的排放部与所述污泥焚烧装置的半干化污泥接收部相连，所述污泥焚烧装置的烟气排放部与所述烟气余热利用装置的烟气接收部相连，

其特征在于：

所述污泥半干化装置还设置有底渣接收部和烟气接收部，其中所述污泥半干化装置的底渣接收部与所述污泥焚烧装置的底渣排放部相连，并且所述污泥半干化装置的烟气接收部与所述烟气余热利用装置的烟气排放部相连。

2.根据权利要求1所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于：

所述污泥半干化装置还设置有换热管，所述烟气余热利用装置为设置有蒸汽排放部的余热锅炉，其中所述污泥半干化装置的所述换热管与所述余热锅炉的蒸汽排放部相连。

3.根据权利要求1或2所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于：

所述污泥半干化装置采用鼓泡流化床结构。

4.根据权利要求1或2所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于：

所述污泥半干化装置采用滚筒结构。

5.根据权利要求1或2所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于：

所述污泥焚烧装置采用循环流化床焚烧炉结构。

6.根据权利要求1所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于：

还包括除尘器，与所述污泥焚烧装置的烟气排放部相连，和/或与所述污泥半干化装置相连从而可以直接接收流经所述污泥半干化装置排出的烟气。

7.根据权利要求6所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于：

还包括污染物净化处理装置，与所述除尘器相连并位于所述除尘器下游。

8.根据权利要求7所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于：

还包括烟囱，与污染物净化处理装置相连以排出尾气。