CN102741638A - 干燥浆状物质、尤其净化站泥浆及产生热能的方法和设备 - 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，该方法包括：被供给载热流体的间接型第一干燥级（1），第一干燥级在出口（1a、1b）输送预干燥泥浆和水蒸气；在第一干燥级出口使泥浆成形的阶段（6）；以及，所述预干燥泥浆的第二干燥级（7），借助加热气体尤其是空气加热所述预干燥泥浆，该第二干燥级在出口（7b）输出干燥泥浆；至少一部分从第二干燥级出来的干燥泥浆被焚烧（23）以产生热能，并且该热能的至少一部分被用于加热第一干燥级的载热流体。

Description

干燥浆状物质、尤其净化站泥浆及产生热能的方法和设备
技术领域
本发明涉及浆状物质、特别是来自污水净化站的泥浆的干燥方法，该方法的热能效率得到改进。
背景技术
来自城市污水站的泥浆的热干燥技术是已知的。存在允许得到其最终干燥度等于或大于85%的最终产品的不同技术。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）。
对热干燥的主要指责是该干燥需要大量能量消耗从而导致很高的经营成本的指责。专利EP 0 781 741 B1或EP 0 889 014 B1公开了浆状产品、特别是来自净化站的泥浆的干燥方法，其目的在于改善热效率。根据这些专利，浆状物质的干燥方法包括两级干燥，即：
—借助载热流体的间接型的第一干燥级，该第一干燥级在出口输出预干燥泥浆和水蒸气，
—在第一干燥级的出口使预干燥泥浆成形的成型阶段，
—以及，使预干燥泥浆干燥的第二干燥级，借助加热气体、特别是空气加热所述预干燥泥浆，该第二干燥级在出口给出干燥泥浆。
发明内容
本发明的目的特别是提供一种允许减少泥浆干燥所需能量的方法。
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包括两级干燥，即：
—被供给载热流体的间接型的第一干燥级，该第一干燥级在出口输出预干燥泥浆和水蒸气，
—在第一干燥级出口使泥浆成形的成型阶段，
—以及，使预干燥泥浆干燥的第二干燥级，借助加热气体尤其是空气加热所述预干燥泥浆，该第二干燥级在出口输出干燥泥浆，
以及，该方法的特征在于：
—从第一干燥级出来的预干燥泥浆进入适于形成泥浆条或类似物的泥浆挤压器中，泥浆条或类似物掉落入第二干燥器中，
—从第二干燥级出来的干燥泥浆经受机械作用，以便形成颗粒，并且至少一部分颗粒被焚烧以产生热能，
—以及，该热能的至少一部分被用于加热第一干燥级的载热流体。
优选地，从第一干燥级出来的水蒸气被送往冷凝器，以便在其中加热所述第二干燥级的加热气体。
有利地，用于第一干燥级加热的载热流体在封闭回路中循环，并通过泥浆焚烧被加热。载热流体可以由油或水蒸气构成。
封闭回路可以包括分支连同封闭回路的载热流体与将进入第二干燥级的加热气体之间的加热器。
通过来自一个或几个在气体、油、生物气、蒸汽、烟气中选取的能量源的外部能量可以补充由泥浆焚烧提供的热能。
可以在第一干燥级与第二干燥级之间提取部分气体并将其引向用于焚烧的加热系统的空气入口。
有利地，泥浆颗粒的焚烧在以下组中的一焚烧器内进行，该组焚烧器包括流化床焚烧器、旋风焚烧器、活动栅式焚烧器、固定栅式焚烧器、多级栅式焚烧器、旋转焚烧器、或其它类似焚烧器。
可以在来自焚烧的烟气中回收附加热。
本发明还涉及用于实施上面确定的方法的浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的干燥设备，该设备包括：
—借助载热流体的间接型的第一预干燥装置，该装置在出口输出预干燥泥浆和水蒸气，水蒸气被送往冷凝器，以便在其中对加热气体进行加热；
—在第一干燥装置出口使泥浆成形的成型装置，
—以及用于干燥所述预干燥泥浆的第二干燥装置，其借助加热气体尤其是空气保证加热，
以及，该设备的特征在于其包括：
—焚烧装置，其焚烧从第二干燥装置出来的至少一部分泥浆以产生热能，
—以及热交换部件，用于把产生的该热能的至少一部分传递给第一干燥级的载热流体。
优选地，该设备在第二干燥装置的出口包括减速机，用于在干燥泥浆上施加机械作用并将泥浆以更细颗粒的形式制成。
有利地，热交换部件包括封闭回路，该封闭回路包括带有在封闭回路的载热流体与将进入到第二干燥级中的加热气体之间的加热器的分支。
附图说明
除了上面陈述的设置外，本发明还包括一定数量的其它设置，下面将通过参照附图描述的一非限定性实施例，更加清楚地讨论这些设置。
唯一的附图是实施本发明方法的干燥设备的示意图。
具体实施方式
通过参照附图，可以看到用于干燥浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的设备，该设备包括间接型的第一干燥器1或预干燥装置。从容纳待干燥泥浆的料仓3通过泵2保证对干燥器1的泥浆供应。载热流体在管道4中流动，管道4与下面将要描述的回路5连接。回路5的载热流体优选由油或水蒸气构成。
所谓间接型的干燥器，是指这样一种装置：在该装置内，用于干燥泥浆的载热流体在管道中流动，载热流体与待干燥泥浆之间进行热交换而不与这些泥浆直接接触。干燥器1可以是薄层型、盘型或叶片型的。
干燥器1在出口1a输出预干燥泥浆，并且在另一出口1b输出水蒸气。预干燥泥浆被引入适于形成泥浆条或类似物的泥浆挤压器6中，泥浆条或类似物经过挤压器的出口6a掉落到第二干燥器7中，第二干燥器7例如是如图上所示的带7a式干燥器。干燥器7为直接型，即在带7a上运输的泥浆与由入口8进入的加热气体、特别是热空气是直接接触的。
从干燥器1出来的还在塑化相中的泥浆，通过包括具有选定直径的孔眼的穿孔板（泥浆挤压器）经受挤压，以便制出具有预先确定的均匀尺寸的泥浆条。
来自干燥器7的气体借助风机9通过出口10被提取，以必要时穿过冷却装置11，然后穿过冷凝器12。气体在冷凝器中通过水蒸气冷凝被加热，所述水蒸气通过孔眼1b从第一干燥器1出来并通过导管13被引送直到冷凝器12。在冷凝器12的出口，被加热气体至少部分地通过导管14向入口8送返。在需要时，气体的另一部分通过出口15排放到排气管。水蒸发的潜热在冷凝器12中被回收。
可以设置配有风机17的支路16，以便抽取干燥器7中的气体并且将该气体在使其穿过冷却装置18后重新引入该干燥器7。
干燥器7在干燥泥浆出口7b包括减速机19或粉碎机，减速机19或粉碎机适于在干燥泥浆上施加机械作用，以便将干燥泥浆以颗粒形式在出口20输出，颗粒的尺寸比在第一干燥器1出口的干燥泥浆的尺寸更小。从干燥器7出来的干燥泥浆的干燥度可以达到95%。
从减速机19出来的颗粒一部分通过供应装置21、尤其是螺旋式供应装置被排往储存仓，另一部分颗粒通过供应装置22、尤其是螺旋式供应装置被排往具有空气入口23a和烟气出口23b的焚烧器23，焚烧器23构成加热装置。
第一干燥级1的载热流体的回路5包括位于焚烧器23中的交换器5a，该交换器允许利用焚烧干燥泥浆颗粒产生的热能来加热载热流体。
交换器5a的用于被加热的载热流体的输出支路24分为两个分支24a和24b，当载热流体由油构成时，每个分支配有一泵25a、25b，或者，当载热流体由水蒸气构成时，每个分支配有另一调节部件。
分支24a把被加热的载热流体引向干燥器1的管道4。通过管道26a保证载热流体向焚烧器23返回，所述管道26a与交换器5a的返回支路26汇合。
分支24b把载热流体引向加热器27，从而保证通过载热流体加热将进入第二干燥器7的气体，载热流体通过管道26b返回支路26。
可以通过来自一个或几个能量源的外部能量补充通过焚烧颗粒提供给回路5的载热流体的热能，能量源例如在气体、油、生物气、水蒸气、烟气等中选取。
通过焚烧干燥泥浆保证的能量产生以及它在设备中于第一干燥器1处的直接应用连同对蒸发潜热的回收，可以减少对外部能量的需求并明显改善泥浆干燥方法的热效率。
利用净化泥浆产生的干燥颗粒具有高的热值，该热值取决于有机物质与干固体总量之比、泥浆本身的特性以及湿度含量。该特征使得干燥泥浆构成用于上述方法的热能的可靠来源。
泥浆供应可以是人工的或自动的。焚烧量取决于要求，并且可以用外部能源作为补充，外部能源例如但非限定性的是：气体、油、生物气、固体燃料等。加热系统不需要的任何处理后的泥浆通过任何规定的方式排出。
在第一预干燥装置与第二干燥装置之间离开设备的排放气体、或者来自设备任何部分的排放气体可以被引向加热系统23的空气入口23a，在那里这些排放气体与用于加热系统23的主空气流混合。该设置将可以提高入口空气温度并使排放气体流除臭。
焚烧器23构成的加热系统可以被实施成具有或不具有烟气处理系统。
加热系统可以包括回收来自烟气的附加热量的回收装置。
颗粒焚烧所产生的热量可以用于提高任何所选介质的温度，介质例如非限定性地是油和空气，或者可以用于产生加热所述设备的装置的蒸汽。
所述设备的装置可以设置在Atex（ATmospheres EXplosibles爆炸性气体）指令环境中、或者非Atex指令环境中。
该方法的控制可以是自动的或人工的，或者是二者结合。该方法可以是连续的或不连续的，或是二者的结合。
本发明的方法可以应用于根据EP 0 781 741或EP 0 889 014的方法和/或设备。
本发明的方法可以应用于除根据EP 0 781 741或EP 0 889 014描述的干燥方法和设备以外的干燥方法和设备。

Claims (11)

1.浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的干燥方法，所述干燥方法包括两级干燥，即：
—被供给载热流体的间接型的第一干燥级（1），所述第一干燥级在出口（1a、1b）输出预干燥泥浆和水蒸气；
—在所述第一干燥级的出口使泥浆成形的成型阶段（6），
—和使所述预干燥泥浆干燥的第二干燥级（7），所述预干燥泥浆借助加热气体、尤其空气被加热，所述第二干燥级在出口（7b）输出干燥泥浆，
其特征在于：
—从所述第一干燥级（1）出来的所述预干燥泥浆被引入泥浆挤压器（6）中，所述泥浆挤压器适于形成掉落入第二干燥器（7）中的泥浆条或类似物，
—使从所述第二干燥级出来的所述干燥泥浆经受机械作用（19）以形成颗粒，并且所述颗粒中的至少一部分颗粒被焚烧（23）以产生热能，
—和所述热能的至少一部分被用于加热所述第一干燥级的载热流体。
2.如权利要求1所述的干燥方法，其特征在于，从所述第一干燥级出来（1b）的所述水蒸气被引向冷凝器（12），以便在所述冷凝器中对所述第二干燥级（7）的加热气体进行加热。
3.如上述权利要求中任一项所述的干燥方法，其特征在于，用于加热所述第一干燥级（1）的所述载热流体在封闭回路（5）中循环，并且通过泥浆焚烧被加热。
4.如上述权利要求中任一项所述的干燥方法，其特征在于，所述载热流体由油或水蒸气构成。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述封闭回路（5）包括带有所述封闭回路（5）的载热流体与将进入所述第二干燥级（7）的加热气体之间的加热器（27）的分支（24a、24b）。
6.如上述权利要求中任一项所述的干燥方法，其特征在于，通过来自一个或几个能量源的外部能量补充由泥浆焚烧提供的热能，所述能量源在气体、油、生物气、蒸汽、烟气中选取。
7.如上述权利要求中任一项所述的干燥方法，其特征在于，在所述第一干燥级与所述第二干燥级之间提取一部分气体，并将该部分气体引向用于焚烧的所述加热系统的空气入口（23a）。
8.如上述权利要求中任一项所述的干燥方法，其特征在于，泥浆焚烧在以下焚烧器组中的一焚烧器内进行：所述焚烧器组包括流化床焚烧器、旋风焚烧器、活动栅式焚烧器、固定栅式焚烧器、多级栅式焚烧器、旋转焚烧器。
9.如上述权利要求中任一项所述的干燥方法，其特征在于，在焚烧所产生的烟气中回收附加热。
10.浆状物质、特别是来自净化站的泥浆的干燥设备，其用于实施如上述权利要求中任一项所述的干燥方法，所述干燥设备包括：
—借助载热流体进行预干燥的间接型的第一预干燥装置（1），所述第一预干燥装置在出口（1a、1b）输出预干燥泥浆和水蒸气，所述水蒸气被引向冷凝器（12），以便在该冷凝器中对加热气体进行加热；
—在所述第一预干燥装置（1）的出口使泥浆成形的成型装置（6），
—和使所述预干燥泥浆干燥的第二干燥装置（7），其借助加热气体、尤其空气保证加热，
其特征在于，所述干燥设备包括：
—在所述第一预干燥装置（1）的出口的预干燥泥浆的挤压器（6），所述挤压器适于形成掉落入第二干燥器（7）中的泥浆条或类似物，
—在所述第二干燥装置的出口（7b）的减速机（19），所述减速机用于对干燥泥浆施加机械作用和使所述干燥泥浆以颗粒形状制成，
—焚烧装置（23），所述焚烧装置焚烧从所述第二干燥装置出来的颗粒的至少一部分以产生热能，
—和热交换部件（5、5a），用于把产生的所述热能的至少一部分传递给所述第一干燥级（1）的载热流体。
11.如权利要求10所述的干燥设备，其特征在于，所述热交换部件包括封闭回路（5），所述封闭回路包括带有所述封闭回路的载热流体与将进入所述第二干燥级（7）的加热气体之间的加热器（27）的分支（24b、26b）。
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