CN102713481A - 浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的干燥方法和设备 - Google Patents

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Abstract

浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的干燥方法，其包括两级干燥，即：被供给热流体的间接型的第一干燥级（2），第一干燥级接纳具有输入干燥度Se的泥浆，并在出口输出具有中间干燥度Si的泥浆和水蒸气，水蒸气被引向冷凝器（8），以便在其中对加热流体、特别是水进行加热，加热流体本身将加热第二干燥级（6）用的加热气体；在第一干燥级出口处形成条状泥浆的成型阶段（5）；以及借助气体干燥泥浆条的第二干燥级（6），气体通过从冷凝器提取的热量至少部分地被加热，第二干燥级在出口输出具有最终干燥度Sf的产品；为使用于干燥的总能量消耗最低，根据测得的输入干燥度Se和希望的输出干燥度Sf来控制所述中间干燥度Si，因此供给第一级干燥（2）的热流体（3）的流量、压力和/或温度得以调节。

Description

浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的干燥方法和设备
技术领域
本发明涉及以非常低的热能消耗使浆状物质、特别是尤其来自污水净化站的泥浆热干燥的方法。 
本发明可以用于烘干任何希望干燥的浆状系统，并且该浆状系统能以预干燥的形式成形成与细面条类似的条状。 
背景技术
来自城市污水站的泥浆的热干燥技术是人们相当熟悉的：存在不同技术，这些技术允许得到其最终干燥度等于或大于85%的最终产品。 
对热干燥的主要指责是该干燥需要非常大量的能量消耗并因此导致的经营成本的指责。 
这就是为什么在某些带式干燥方法中为使泥浆干燥所述热干燥可以回收低温（50℃至90℃）热量的原因，其中，所述低温热量是死热（chaleur fatale）并因此对其它处理（废热发电、涡轮冷凝、热泵、太阳能热系统、生物气体锅炉等）是没有用的。但是该死热一般不足以使泥浆完全干燥。因此导致巨大的能量消耗。 
另外，这些低温带式干燥技术不可用于干燥上游脱水不够的泥浆，因为不能正确地把细条状层摊铺在干燥器上。 
在其它方法中，热干燥从干燥处理本身回收热量，但该循环在能量上不是最优化的。 
现有干燥器具有使泥浆干燥所需的约为900至1100kWh/TEE（千瓦时/蒸发水吨）（TEE即Tonne d'Eau Evaporée：蒸发水吨）的能量。这些干燥器可以是直接干燥器，根据直接干燥器，一般为气体的干燥热流体与要干燥的泥浆直接接触，或者这些干燥器可以是间接干燥器，根据间接干燥器，为气体或液体的热的干燥流体把它的热量穿过壁传递给泥浆。 
泥浆干燥度可以定义成干物质质量（MS）与泥浆总质量（MS+水）之比，即：MS/（MS+H2O）。 
专利EP 0 781 741 B1公开了浆状产品、特别是来自净化站的泥浆的干燥方法，该方法包括： 
—第一干燥级（间接干燥），该第一干燥级在入口接纳具有干燥度Se的泥浆，并在出口输出具有中间干燥度Si的泥浆； 
—在第一干燥级出口形成条状泥浆的成型阶段； 
—以及，借助热气体使泥浆条直接干燥的第二干燥级，其在出口输出具有最终干燥度Sf的产品。 
这些带有泥浆预蒸发的干燥方法和干燥器系统可以得到700至800kWh/TEE的能耗。该能耗相对于开头提到的干燥器是优化的，因为第一级中使用的能量的一部分的重新利用被注入到第二级中，以干燥该第二级。但是，根据专利EP 0781 741 B1，鉴于在预蒸发出口的干燥度条件（40-60%）和干燥器中使用的温度条件（120℃），能量循环没有得到优化。 
发明内容
本发明旨在通过优化关于能量消耗的方法和调节和通过适于非恒定使用外部低温（50℃至90℃）能量，提供对泥浆干燥的能量解决方案。 
因此，本发明的目标是提供前面定义的类型的浆状产品的干燥方法，该方法中能量消耗被最小化。 
本发明在于控制预蒸发输出干燥度即中间干燥度，使得从第一蒸发级回收的热量对于第二干燥级是必需的和足够的。 
根据本发明，浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的干燥方法，其包括两级干燥，即： 
—被供给热流体的间接型的第一干燥级，该第一干燥级在入口接纳具有干燥度Se的泥浆，并在出口输出具有中间干燥度Si的泥浆和水蒸汽，水蒸汽被引向冷凝器（8），以便在其中对加热流体回路、特别是水回路进行加热， 
—在第一干燥级的出口处形成条状泥浆的成型阶段， 
—以及用于干燥泥浆条的第二干燥级，泥浆借助气体以直接的方式被加热，所述气体本身被所述加热流体回路加热，所述第二干燥级在出口输出具有最终干燥度Sf的产品， 
所述干燥方法的特征在于，为使用于干燥的总能量消耗最低，根据测得的输入干燥度Se和希望的输出干燥度Sf来控制所述中间干燥度Si，因此供给所述第一级干燥的热流体的流量、压力和/或温度得以调节。 
优选地，为使总能量消耗最低，利用对输入干燥度Se、希望的输出干燥度Sf以及一些参数的测量，确定中间干燥度Si，所述参数包括所述冷凝器的特定系数α、所述第二干燥级的特定系数β，需要时还包括提供的免费热量Qo。可以控制中间干燥度Si，使得经过冷凝器从第一干燥级回收的热量对于第二干燥级是必要的和足够的。 
有利地，为加热第二干燥级，使用低温热回路、特别是包括在30℃到90℃之间的低温热回路，该低温热回路包括液体、特别是水，使所述液体沿封闭线路循环，穿过冷凝器以在其中回收冷凝蒸汽的热量，和穿过液/气热交换器以加热第二干燥级的气体。 
低温热回路可以包括低温热回路的液体与第一干燥级的热流体支流之间的交换器。低温热回路还可包括热交换器，所述热交换器用于通过回收低温的死能量或便宜能量，加热低温热回路的液体。 
本发明还涉及用于实施前面确定的方法的设备，该设备包括： 
—被供给热流体的第一干燥器，该第一干燥器在入口接纳具有干燥度Se的泥浆，并在出口输出具有中间干燥度Si的泥浆和水蒸汽，水蒸汽被引向冷凝器，以便在所述冷凝器中加热用于第二干燥器的加热流体， 
—在第一干燥器的出口形成条状泥浆的成型装置， 
—以及，借助气体、尤其是空气使泥浆条干燥的第二干燥器，所述气体至少部分地通过从冷凝器提取的热量借助加热流体被加热，该第二干燥器在出口输出具有最终干燥度Sf的产品， 
该设备的特征在于，其包括控制部件，为使用于干燥的总能量消耗最小，所述控制部件用于根据测得的输入干燥度Se和希望的输出干燥度Sf来控制中间干燥度Si，供给所述第一干燥级的热流体的流量、压力和/或温度因此得以调节。 
优选地，为加热第二干燥级，该设备包括低温热回路，特别是包括30℃到90℃之间的低温热回路，该低温热回路包括液体、特别是水，使所述液体沿封闭线路循环，穿过冷凝器以在其中回收冷凝蒸汽的热量，和穿过液/气热交换器以加热所述第二干燥级的气体。 
有利地，该设备包括可调速风机，风机的吸入口与第一干燥器的蒸汽和气体出口相连接，风机的排出口与冷凝器相连接，风机的速度被控制，以便在第一干燥器中保持可控制的弱低压（大约几毫巴）。 
泥浆在第一干燥器的出口与第二干燥器入口处的成型装置（5）之间的传送可以由调速无芯螺旋器保证，所述螺旋器允许保证所述第一干燥器出口处的气密性。 
所述设备的具有液体循环的低温热回路可以包括： 
-在冷凝器上游的低温部分，其低温包括在30℃至80℃之间，优选包括在60℃至70℃之间， 
-在冷凝器出口的中温部分，该部分的中温包括在40℃至90℃之间，优选包括在70℃至80℃之间， 
-所述低温热回路的液体与免费能源之间的热交换器，其在所述冷凝器的下游或上游，用于通过免费的或低成本的低温能源，特别是余热发动机、热泵、生物气锅炉、木柴锅炉、太阳能热系统或其它死能源，加热所述低温热回路的液体， 
-带有热流体支流的热交换器，其在所述低温热回路的液体与所述免费能源之间的热交换器的出口处，允许最终将所述低温热回路的液体加热到对于第二干燥器的介于40℃至90℃之间、优选介于80℃至90℃之间的调节温度， 
-液-气特别是水-空气热交换器，其可以通过低温热回路的液体加热第二干燥器的气体，特别地，第二干燥器的气体通过循环风机运动； 
-用于使水在低温热回路中循环的循环泵。 
有利地，所述设备包括调节，该调节包括第一调节回路，用以保证用计算和控制部件、特别是自动装置来直接调节第一干燥器出口处的中间干燥度Si，所述计算和控制部件、特别是自动装置利用运行参数确定中间干燥度设定值Sic。 
所述调节被设置用于根据如下公式确定中间干燥度设定值Sic： 
Sic=(β+α*556)/[(β-89*α)/Sf+645*α/Se+Qo)] 
其中： 
Se为测得的输入干燥度（%） 
Sf为预先确定的最终干燥度（%） 
β为第二干燥级（6）的特定系数，单位kWh/TEE 
α为冷凝器（8）的特定系数（无量纲） 
以及Qo为在需要时给予的免费热量，单位kWh/TMS。 
所述自动装置可以根据测得的所述中间干燥度操控用于控制所述热流体的流量、压力或温度的控制阀，在蒸汽热流体的情况下，所述控制通过调节所述热流体的压力进行，或者在有机流体型的热流体的情况下，该控制通过调节流量或温度（通过与热流体的冷返回流进行混合）进行。 
该设备可以包括调节，该调节包括调节回路，该调节回路控制在热流体与低温热回路的液体之间的交换器中提供的热量Q3。 
控制在热流体与低温热回路的液体之间的交换器中提供的热量Q3的调节回路，可以构成第二调节回路。通过避开（或绕过）第一调节回路只利用该第二调节回路，可以保证对所述设备的调节。 
热流体与低温热回路的液体之间的热交换器可以具有交换器出口的低温热回路液体的温度作为控制设定值，该温度可以使热流体与第二干燥器的气体之间的交换器有效运行，并可保证第二干燥器的能量需求平衡。 
设备可以包括调节回路，根据该调节回路，通过在交换器的入口和出口的温度和流量的测量，测量提供给交换器的热量Q3，并且如果热量Q3大于接近零但不为零的一确定的设定点以便始终有调节范围，则所述调节改变第一调节回路的输出信号，以使提供给第一干燥器的热量是适合的。 
为处在对于交换器和冷凝器的优化条件中，设备调节可以包括第三调节回路，该第三调节回路使用从交换器出来的水回路的温度作为设定值。有利地，第三调节回路被设置用于使用相对一设定点确定的设定温度，该设定点取决于在提供泥浆的泵处测得的泥浆流量，以及，当低温热回路的液体与第二干燥器的气体之间的交换器的输出温度升高时，低温热回路的循环泵减小其流量至组成件可接受的范围内。 
本发明考虑使用低温热回路用以加热第二干燥级。该回路可以回收低温死能量或便宜的低温能量，用以加热第二干燥器。根据从该死能量或便宜能量回收的能量，在第一级出口的干燥度将是合适的。 
干燥器的技术还常常包括泥浆的再循环，以便或者在干燥器内不会经受泥浆的塑化相（干燥度为45%至65%），或者在上游制备泥浆，以使其与干燥技术相容。 
本发明不采用泥浆的再循环，因此可以得到更大的系统可利用性。 
因此，在本发明的目标方法带来的相对现有技术的优点中，可以举出： 
-能耗低于所有技术：能耗从400至600kWh/TEE，而非1000kWh/TEE或700至800kWh/TEE。 
-通过根据可用的低温或中温的免费死能量或便宜能量优化能量回路来进一步降低能耗的可能性。 
-通过使细条化技术即细条状成型技术适配于遇到的泥浆，可应用于任何类型的泥浆。 
-不使用泥浆再循环方法。 
附图说明
除上述设置外，本发明还包括一定数量的其它设置，其中，下文将针对参照附图描述的、但完全非限定性的实施例，更明确地说明这些设置。 
附图中： 
图1是实施本发明方法的设备的示意图， 
图2是用于该设备的补充装置的示意图，和 
图3是曲线图，其示出记于纵坐标的回收热/第一干燥级中使用的热的%表示的比率根据记于横坐标的在第一干燥级出口处的不可凝结物的℃温度的变化。 
具体实施方式
参照图1可以看到，符合本发明的设备包括由泵1保证的浆状泥供应，浆状泥的干燥度一般包括在16%到30%之间。泥浆以密封方式进入间接型的第一干燥器2。该干燥器可以是例如薄层型、盘型或叶片型的。但是盘型干燥器是优选的。 
该间接干燥器2通过热流体3的线路被加热，控制所述热流体的输入温度、输出温度、流量和压力。这样做，控制了提供给干燥器2的能量数量Q1。热流体3可以是例如蒸汽或有机流体，尤其是油，作为非限定性实例，它的温度可以是从180℃到210℃。 
间接干燥器2还配设有均匀分布的压力测量部件（未示出）和干燥器重量测量部件（未示出）。该干燥器的密封性是精心完成的，以使空气进入是最少的。另外，为进行补充热优化，该干燥器可以是合理地包以保温材料。 
在间接干燥器2的出口，泥浆通过螺旋器4输送，螺旋器4位于柱形管中，允许在该干燥器的出口减少空气进入干燥器。螺旋器4特别由无芯螺杆构成。可以通过水的加热网保持螺旋器温度。 
在螺旋器的出口，泥浆进入到条状成型装置5，其也被称为细条成型器，它可以通过使泥浆深入到定口径的孔眼中在带式干燥器6的带6a、6b上形成细条层或条层。 
带式干燥器6可以有一个层级或几个层级，以便优化该干燥器的比耗量。 
风机7可以控制干燥器2中的压力，以便保持受控的微弱的低压。这一点是很重要的，因为一方面干燥器2不应处于过压，以避免可能的气味泄漏，并且另外，干燥器2不应处于过大的低压，以避免空气可能进入到风机7的抽气线路中，而空气进入这种情况会极大地改变整体的热平衡。 
因此，干燥器2的密封性通过不仅干燥器的入口而且其观察孔的同时完好密封性得到控制。干燥器2出口的密封性同时通过以下方式被保证： 
-泥浆从干燥器的下部分2a即充满泥浆的部分输出。 
-该下部分中存在调速无芯螺旋器4。该螺旋器4可以控制干燥器中的泥浆数量始终足以保证密封。通过干燥器2的重量调节该螺旋器。 
-通过专门的风机15在细条成型器5处、螺旋器出口使该螺旋器4处于低压。 
最后，通过借助风机7受控保持干燥器2中的压力来保证密封性。通过管道与干燥器2的上端部分连接的风机7抽吸空气、水蒸汽和不可冷凝物，以便通过管道把它们送往冷凝器8。控制风机7处的空气流量，以不 允许（由从干燥器2出来并送往冷凝器8中的水蒸汽的凝结产生的）真空在干燥器中以不受控的方式引起吸取。 
风机7抽吸的水汽含有水蒸汽和一定量的不可凝结物，不可凝结物的量取决于泥浆质量和密封性，对于控制很好的密封性，不可凝结物的量一般低于质量10%。这些不可凝结物来自泥浆一部分成分的汽化和非常少量的空气进入。 
然后，这些水汽穿过水冷凝器8，低温热回路B1的水在该水冷凝器中循环，低温热回路是能量回收的基础。 
低温回路B1由以下部分构成： 
-在冷凝器8上游、在30℃至80℃、优选为60℃至70℃的低温的部分B1.1； 
-在冷凝器8出口、在40℃至90℃、优选为70℃至80℃的中温的部分B1.2； 
-在冷凝器的出口，水还可以在交换器9中被“免费”低温能源加热，“免费”低温能源如余热发动机、热泵、生物气锅炉、木柴锅炉、太阳能热系统、或任何其它死能源或便宜能源。需要指出的是，根据对该免费热源的所考虑的温度区域，该免费热源可以安设在冷凝器8的上游或下游。 
-在交换器9的出口，带有由流体3的供应管道的支路输送的热流体3的交换器10，允许最终将所述回路加热到用于带式干燥器6的调节温度，该温度包括在40℃至90℃之间，优选在80℃至90℃之间。 
-然后该加热的水可以通过水-空气交换器11加热低温干燥器6的空气，低温干燥器6的空气通过循环风机12被施以运动。 
-泵P2，其特别是在交换器11的出口，用于使水在回路B1中循环。 
风机12的吸入口通过管道与干燥器6的内部空间连接，排出口通过管道与交换器11的待加热气体的入口连接。交换器11的用于加热后的气体的出口与干燥器6的内部空间相连接。 
循环风机13的吸入口通过管道与带式干燥器6的内部空间连接，并且其排出口通过管道与水冷凝器14的入口相连接，循环风机13可以通过冷凝器14消除包含在干燥器6中的湿气。从冷凝器14出来的空气通过管道再送回带式干燥器6中。 
与Q0类似的另一“免费”热源可以由在循环风机13的一部分线路上的热泵C1构成（见图2）。热泵C1包括用于特殊流体的线路，该特殊流体以液态到达蒸发器16内，通过吸收热量汽化，然后在压缩机18中被压缩和在冷凝器17中通过释放热量回到液态，然后在返回蒸发器16之前在膨胀器19中膨胀。从干燥器6出来的潮湿热空气穿过蒸发器16所构成的热交换器。热空气的水蒸汽通过蒸发器16被冷凝，蒸发器16回收冷凝能量。冷凝水通过管道16a排出。从蒸发器16出来的去除了冷凝水蒸汽的冷却空气，然后在冷凝器17的热交换器中被再加热，并被重新注入到干燥器中。重新注入到冷凝器17中的能量与Q0类似，因此应在设备的总运行系统中予以考虑。 
运行实例 
无免费能量的情况 
这是没有任何免费能量或死热提供给交换器9的情况。因此Q0为零。 
即泵1所泵送的泥浆具有以下特征： 
干燥度20%，MV率（MV=挥发性物质）：60%， 
温度12℃，流量6245kg/h（公斤/小时）。 
为在第一干燥器2中把该泥浆干燥直到36.5%干燥度的能量功率，需要来自热流体3方面的2495kW（千瓦），并且穿过风机7的水汽流量为3196kg/h，其中包括不可冷凝物的290kg/h。这些水汽的温度为100℃。 
在冷凝器8的出口，不可冷凝物和水汽的温度为80℃，剩余水蒸汽量为164kg/h，并且被交换功率为1575kW。 
在水回路B1侧上，在冷凝器8之前的水回路入口B.1.1，温度为72℃，在冷凝器8的出口，水回路的温度为86℃并且流量为96.8吨/小时。 
认为交换器9没有带来任何热量。 
然后在交换器10中使回路的水加热到88.74℃。能量消耗为318kW。 
提供给风机12的空气线路的热量通过给空气线路提供1826kW的功率，可以使回路的水的温度再降低到72℃。该热功率允许以872kWh/TEE的比率在带式干燥器6中使水蒸发直至90%的干燥度。 
对于4997kg/h的蒸发水量，系统的总消耗功率为2495+318=2813kW。 
因此，比耗量为563kWh/TEE。 
有免费能量的情况 
这是免费能量或死热提供给交换器9的情况，因此Q0是正的。 
采用免费能量例如余热发动机的情况，其允许通过在交换器9中把热回路的水加热到80℃来提供1000kW的热。 
对于具有以下特征的由泵1泵送的泥浆： 
干燥度：20%；MV率：60%；温度：12℃；流量：6245kg/h， 
用于在第一级或第一干燥器2中把泥浆干燥到33%的干燥度的能量功率为2184kW。 
风机7抽吸的水汽为2650kg/h，其中241kg/h是不可冷凝物的。 
在冷凝器8的出口，水汽温度为78℃，提供给水线路B1的功率为1353kW，这表示对于145.4吨/小时的流量，温度从70℃升高到78℃。 
余热发动机的交换器9可以把水从78℃加热到83.9℃。流体3的热交换器10允许以44kW的能耗把水从83.9℃再加热到84.1℃。 
提供给空气的功率为2329kW，该功率允许以900kWh/TEE的比耗量把泥浆干燥到90%的干燥度。 
对于4997kg/h的蒸发水，除免费能量外的能耗为2184+44=2228kW，即比耗量为445kWh/TEE。 
其它应用 
该低温干燥方法和相应设备可以应用于任何类型的浆状产品，其中浆状产品的制备允许除去可能妨碍细条化的碎石或太大数量的纤维和韧皮纤维。 
可以列举如生物渣泥产品：木材、农产食品加工产品、动物加工产品。 
调节 
现在考虑对尤其来自污水净化站的泥浆的热干燥方法和设备的调节，以便可以得到非常低的热能消耗。 
调节可以用于希望干燥的并且能以预干燥形式呈细条状成形的任何浆状系统的任何干燥方法和设备。 
首先从理论观点确定设备的不同组成部分之间的关系。 
参照图3考虑冷凝器8对水回路B1的温度变化的反应，和因此考虑 它的冷却能力。 
考虑风机7输送的1000kg/h的水汽，并且考虑这些水汽以100℃到达并且包括10%的不可凝结物，在图3上表示出根据记于横坐标的不可凝结物输出温度的冷凝器8中回收能量与干燥器2中所使用热量的以%表示的能量数。 
如果控制来自风机7的水汽中的不可凝结物的水平——这是本发明的原理之一，则能量数量对不可凝结物输出温度水平的依赖非常小，只要该温度不超过83℃：在83℃的效率为70%；在70℃时效率为74%，在30℃时效率为78%。 
另外，涉及到水汽/水冷凝器，交换系数非常好，并且水汽温度将尤其取决于低温回路B1的水线路的输入温度。 
在考虑的温度范围内，可以认为用系数α表示的效率是72%（α＝72%＝0.72），并且即使不可冷凝物的输出温度有小的变化，该效率也相当恒定。 
下面的部分描述本发明调节的数学基础。 
提出： 
Se：泵1处的泥浆输入干燥度 
Si：干燥器2出口处和螺旋器4入口处的中间干燥度 
Sf：带式干燥器6出口处的最终干燥度。 
考虑在泵1入口处的干燥物质为1吨（1000公斤）。 
在第一级2中被蒸发的水量为：（1/Se-1/Si）。 
该蒸发所需要的热量Q1是： 
-略微地取决于泥浆的成分[MS（干物质），MV（挥发性物质）]。 
-中等地取决于泥浆的输入干燥度Se和输入温度， 
-以及，强烈地取决于要蒸发的水量并因此取决于因子：（1/Se－1/Si）。 
实际上，除了蒸发外，还涉及进行泥浆加热。 
该热量Q1可以通过理论公式相对准确地表达： 
Q1(Se,Si)=k(1/Se-1/Si)(1+0.16[Si(1-Se)/(Si-Se)] 
Q1单位为kWh 
Se和Si以%表示 
k是配合上述单位的等于556的常数。 
在理论公式中，消除了对泥浆成分的依赖性，因为它只进入第二级中；这就是为什么该公式以大约5%的精度有效的原因。 
第二干燥器6所需要的热量近似表达为： 
Q2(Sf，Si)=β*(1/Si-1/Sf) 
Q2以kWh为单元 
Si和Se以%表示 
β单位为kWh/TEE 
参数β对应于水在第二干燥器6中的蒸发比热，用kWh/TEE表示，取决于选择的带式干燥技术，并且其中包括了加热回路的热损失。由于泥浆是热的进入带式干燥器6级中，因而β的量级为600至900kWh/TEE。 
冷凝器8上可回收的热量确定为： 
αQ1，如前所述，α=约0.72。 
提供给交换器9的免费热量等于Q0。 
通过热流体3带给带式干燥器6的热量等于：Q3=Max(Q2-αQ1-Q0；0) 
Q3为热流体3经过交换器10带来的热量。 
带来的总热量等于： 
Qg=Q1+Q3=Q1+Q2-αQ1-Q0,只要Q2-αQ1-Q0>0 
以及然后当Q2-αQ1-Q0≤0，则Qg=Q1。 
这给出： 
Qg(Si)=556(1-α)*(1/Se-1/Si)(1+0.16[Si(1-Se)/(Si-Se)]*1.03+850((1/Si-1/Sf))-Q0，只要Q2-αQ1-Q0>0 
以及然后，Qg(Si)=556(1/Se-1/Si)(1+0.16[Si(1-Se)/(Si-Se)]。 
目的是减小该Si的函数。只要Q2-αQ1-Q0>0，该函数就是根据Si的减函数，然后是Si的增函数。 
当第一干燥级2的总热量对于加热第二级6是必要的和足够的时，就得到该函数的最小值。因此当Q2=αQ1+Q0时 
该函数则按下面公式[A]求解。 
[A]Si=(β+α*556)/[(β-89*α)/Sf+645*α/Se+Qo)] 
因此知道： 
β，其取决于用于带式干燥器6的技术 
α，其根据不可凝结物的输出温度是相当稳定的， 
Sf，其是固定的 
Qo，其是固定的，并且其被带到可以对于1吨MS（干物质）提供的能量数量。 
可以根据Se确定最优干燥度Si。 
数字应用： 
β＝850 
α＝0.72 
Sf=90% 
Qo=0 
Se=20% 
Si=39.1% 
调节描述 
根据本发明，这样得到在两级干燥的范围内消耗热量的最小化：通过蒸汽冷凝从第一级2回收高温能量，以加热低温（40℃至90℃）热回路B1，低温热回路本身可以加热第二干燥级6。本发明另外可以在调节中考虑安置从另一设备回收死热（热量Q0）的交换器9。 
按照本发明，根据测得的输入干燥度Se和希望的输出干燥度Sf控制中间干燥度Si。 
因此，对设备和方法进行调节的原理是基于测量干燥度Se、与调节参数Sf、β、α和Qo来确定输出干燥度Si的设定值（consigne）。通过在干燥器2出口的干燥度传感器20保证对中间干燥度Si的测量。 
其它调节将补充并确保第一调节，第一调节由第一调节回路保证。 
设备包括几个调节回路： 
第一调节回路的目的是直接调节干燥器2出口的中间干燥度Si。计算和控制部件、特别是自动装置M，被设置用于确定中间干燥度设定值Sic，尤其利用前面给出的公式[A]和由不同测量传感器提供的参数值和量值，来确定中间干燥度设定值Sic。 
自动装置M根据传感器20测得的中间干燥度Si，操控用于控制热流体的流量、压力或温度的控制阀21。在蒸汽热流体的情况下，该控制可以通过调节热流体的流量进行，或者在有机流体型的热流体的情况下，该控制可以通过调节流量或温度（通过与热流体的冷返回流混合）进行。 
由于设备的反应时间长，因而所述控制与这些反应时间保持一致地进行。 
第二调节回路控制由热流体3在交换器10中提供给低温回路B1的水的热量Q3。实际上，前面已经指出过，当该热量Q3等于0而不为负时得到最佳能量。 
该交换器10具有由传感器22测得的在交换器10出口的水回路的温度作为控制设定值，传感器22把信息传递给自动装置M。该温度可以使交换器11有效运行，并可保证低温干燥器6的能量需求得到很好平衡。 
如果没有达到在交换器10出口的温度，这是因为交换器11中获取的热量大于冷凝器8提供的热量，因此不再处于最佳能量状态。 
因此通过由一组传感器23e在交换器10的入口以及由一组传感器23s在交换器10的出口测量温度和流量，来测量提供给交换器10的热量Q3，传感器与自动装置M连接，以传递测得的值。 
如果热量Q3大于一接近零但不为零的确定的设定点（英文术语set point）以便始终具有调节范围，则第二调节回路改变如上所述的第一调节回路的输出，以便使提供给第一干燥器2的热量适合。 
还可以通过避过（绕过）第一调节回路只利用第二调节回路，进行设备和系统的调节。 
最后，为了使交换器11和冷凝器8处在优化条件中，第三调节回路使用由传感器24测得的从交换器11输出的水回路的温度作为设定值，传感器24与自动装置连接，用以传递温度值。该温度相对取决于在泵1处测得的泥浆流量的设定点（setpoint）确定。 
如果从交换器11的输出温度升高，回路的循环泵P2则降低其流量到装置可接受的范围内。 
该三部分式回路是自动稳定的。实际上，如果带式干燥器6中的热量需求降低，则从交换器11的输出温度将增加，循环泵将在交换器11和冷 凝器8中减少流量。在冷凝器8中，对于回路B1的水，冷凝器8的出口与入口之间的温度差ΔT将增加，并且交换器10的入口温度将增加，这将使热流体3需要带给交换器10的热量减少到设定值之下。 
在这种情况下，自动装置M将发送指令给干燥器2的阀门21，以减少热流体3在干燥器2中的流量，这将降低中间干燥度Si并增加带式干燥器上的蒸发需求，这将使交换器11的输出温度重新平衡。 
另外，将相对于泵1的流量确定交换器11输出温度的设定点，所述泵1的流量由传感器25提供给自动装置M。 
实际上，如果泵1减少其流量，则中间干燥度Si通过第一调节回路被调节，第二干燥器6上的绝对热量则减少。因此，交换器11上的交换也将减少，并且如果输入温度是固定的，则输出温度将增加。因此必须降低流量设定值，以使冷却更大。 
当然，本发明仍不局限于描述和/或表示的实施例，而是囊括进入所附权利要求范围的所有变型。 

Claims (20)

1.浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的干燥方法，其包括两级干燥，即：
—被供给热流体的间接型的第一干燥级（2），所述第一干燥级在接纳具有输入干燥度Se的泥浆，并在出口输出具有中间干燥度Si的泥浆和水蒸汽，所述水蒸汽被引向冷凝器（8），以便在所述冷凝器中对加热流体回路、特别是水回路进行加热；
—在所述第一干燥级的出口处形成条状泥浆的成型阶段（5）；
—和用于干燥泥浆条的第二干燥级（6），泥浆借助气体以直接的方式被加热，所述气体本身被所述加热流体回路加热，所述第二干燥级（6）在出口输出具有最终干燥度Sf的产品；
其特征在于，为使用于干燥的总能量消耗最低，根据测得的输入干燥度Se和希望的输出干燥度Sf来控制所述中间干燥度Si，因此供给所述第一级干燥（2）的热流体（3）的流量、压力和/或温度被调节。
2.如权利要求1所述的干燥方法，其特征在于，为使总能量消耗最低，基于测量所述输入干燥度Se、所述希望的输出干燥度Sf以及一些参数，来确定所述中间干燥度Si，所述参数包括所述冷凝器（8）的特定系数α、所述第二干燥级（6）的特定系数β，需要时还包括提供的免费热量Qo。
3.如权利要求1或2所述的干燥方法，其特征在于，控制所述中间干燥度Si，使得通过所述冷凝器（8）从所述第一干燥级回收的热量对于所述第二干燥级（6）的干燥是必需的和足够的。
4.如上述权利要求中任一项所述的干燥方法，其特征在于，为加热所述第二干燥级（6），使用低温热回路（B1），特别是介于30℃到90℃之间的低温热回路，所述低温热回路包括液体、特别是水，使所述液体沿封闭线路循环，穿过所述冷凝器（8）以在其中回收冷凝蒸汽的热量，和穿过液气热交换器（11）以加热所述第二干燥级（6）的气体。
5.如权利要求4所述的干燥方法，其特征在于，所述低温热回路（B1）包括所述低温热回路（B1）的液体与所述第一干燥级（2）的热流体（3）的支流之间的交换器（10）。
6.如权利要求4或5所述的干燥方法，其特征在于，所述低温热回路（B1）包括用于通过回收低温的死能量或便宜能量来加热所述低温热回路的液体的热交换器（9）。
7.用于实施上述权利要求中任一项所述的干燥方法的设备，所述设备包括：
—被供给热流体的第一干燥器（2），所述第一干燥器接纳具有输入干燥度Se的泥浆，并在出口输出具有中间干燥度Si的泥浆和水蒸汽，所述水蒸汽被引向冷凝器（8），以便在所述冷凝器中再加热用于第二干燥器（6）的加热流体；
—在所述第一干燥器（2）的出口处形成条状泥浆的成型装置（5）；
—和借助气体、尤其空气干燥泥浆条的所述第二干燥器（6），所述气体至少部分地通过从所述冷凝器（8）提取的热量借助加热流体被加热，所述第二干燥器（6）在出口输出具有最终干燥度Sf的产品；
其特征在于，所述设备包括控制部件（M、21），为使用于干燥的总能量消耗最低，所述控制部件用于根据测得的输入干燥度Se和希望的输出干燥度Sf来控制中间干燥度Si，供给所述第一干燥级（2）的热流体（3）的流量、压力和/或温度因此被调节。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，为加热所述第二干燥级(6），所述设备包括低温热回路（B1），特别是介于30℃到90℃之间的低温热回路，所述低温热回路包括液体、特别是水，所述液体沿封闭线路循环，穿过所述冷凝器（8）以在其中回收冷凝蒸汽的热量，和穿过液气热交换器（11）以加热所述第二干燥级（6）的气体。
9.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述设备包括可调速度的风机（7），所述风机的吸入口与所述第一干燥器（2）的蒸汽和气体出口相连接，所述风机的排出口与所述冷凝器（8）相连接，所述风机的速度被控制，以便在所述第一干燥器（2）中保持可控的为几毫巴的弱低压。
10.如权利要求7至9中任一项所述的设备，其特征在于，泥浆在所述第一干燥器（2）的出口与所述第二干燥器（6）入口处的成型装置（5）之间的传送由调速无芯螺旋器（4）保证，所述螺旋器允许保证所述第一干燥器（2）出口处的气密性。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，液体循环式的所述低温热回路（B1）包括：
-在所述冷凝器（8）上游的低温部分（B1.1），其处在介于30℃至80℃之间，优选介于60℃至70℃之间的低温，
-在所述冷凝器（8）出口的中温部分（B1.2），其处在介于40℃至90℃之间、优选介于70℃至80℃之间的中温，
-所述低温热回路（B1）的液体与免费能源之间的热交换器（9），其在所述冷凝器（8）的下游或上游，用于通过免费的或低成本的低温能源，特别是余热发动机、热泵、生物气锅炉、木柴锅炉、太阳能热系统，或其它死能源，加热所述低温热回路（B1）的液体，
-带有所述热流体（3）的支流的热交换器（10），其在所述低温热回路（B1）的液体与所述免费能源之间的热交换器（9）的出口处，允许最终将所述低温热回路（B1）的液体加热到对于所述第二干燥器（6）的介于40℃至90℃之间、优选介于80℃至90℃之间的调节温度，
-液气热交换器（11），其特别是水-空气热交换器，允许通过所述低温热回路（B1）的液体加热所述第二干燥器（6）的气体，特别地，所述第二干燥器的气体通过循环风机（12）运动，
-用于使水在所述低温热回路（B1）中循环的循环泵（P2）。
12.如权利要求7至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括具有第一调节回路的调节，所述第一调节回路用以保证利用计算和控制部件、特别是自动装置（M）来直接调节所述第一干燥器（2）出口处的所述中间干燥度Si，所述计算和控制部件、特别是自动装置基于运行参数确定中间干燥度设定值Sic。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述调节被设置用于根据如下公式确定所述中间干燥度设定值Sic（%）：
Sic=(β+α*556)/[(β-89*α)/Sf+645*α/Se+Qo)]
其中：
Se为测得的输入干燥度（%）
Sf为预先确定的最终干燥度（%）
β为所述第二干燥级（6）的特定系数，单位kWh/TEE
α为所述冷凝器（8）的特定系数
以及Qo为在需要时提供的免费热量，单位kWh/TMS。
14.如权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述自动装置（M）根据测得的所述中间干燥度操控用于控制所述热流体（3）的流量、压力或温度的控制阀（21），在蒸汽热流体的情况下，所述控制通过调节所述热流体的压力进行，或者在有机流体型的热流体的情况下，该控制通过调节流量或温度（通过与热流体的冷返回流进行混合）进行。
15.如权利要求7至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括具有这种调节回路的调节，这种调节回路控制在所述热流体与所述低温热回路（B1）的液体之间的热交换器（10）中提供的热量（Q3）。
16.如权利要求12至14中任一项和权利要求15一起所述的设备，其特征在于，控制在所述热流体与所述低温热回路（B1）的液体之间的热交换器（10）中提供的热量的调节回路构成第二调节回路，通过避开（或绕过）所述第一调节回路而只利用该第二调节回路，就能保证对所述设备的调节。
17.如权利要求15或16所述的设备，其特征在于，所述热流体与所述低温热回路（B1）的液体之间的热交换器（10）具有所述热交换器（10）出口的所述低温热回路（B1）液体的温度作为控制设定值，该温度允许使所述热流体与所述第二干燥器（6）的气体之间的液气热交换器（11）有效运行，并且允许保证所述第二干燥器（6）的能量需求是平衡的。
18.如权利要求12至17中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括这样的调节回路：根据这样的调节回路，通过在所述热交换器（10）的入口和出口的温度和流量的测量，测量提供给所述热交换器（10）的热量（Q3），如果所述热量（Q3）大于接近零但不为零的确定的设定点以便始终具有调节范围，所述调节改变所述第一调节回路的输出信号，以使提供给所述第一干燥器（2）的热量适合。
19.如权利要求12至18中任一项所述的设备，其特征在于，为处在对于所述液气热交换器（11）和所述冷凝器（8）的优化条件中，所述调节包括第三调节回路，该第三调节回路使用从所述液气热交换器（11）出来的水回路的温度作为设定值。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述第三调节回路被设置用于使用相对设定点确定的设定温度，该设定点取决于在提供泥浆的泵（1）处测得的泥浆流量，当所述低温热回路（B1）的液体与所述第二干燥器（6）的气体之间的液气热交换器（11）的输出温度升高时，所述低温热回路（B1）的循环泵（P2）减小其流量至组成件能接受的范围内。
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