CN103408213B - 一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，包括料仓、缓冲仓和换热器。料仓设进料口Ⅰ、螺杆泵，螺杆泵与缓冲仓进料口Ⅱ相接；缓冲仓连有圆盘干燥机；圆盘干燥机的底部设有加热介质输入管、干污泥排污口、凝液排出口，其顶部设有尾气排出口Ⅰ；干污泥排污口连有旋转卸料器Ⅰ；凝液排出口连有与换热器相连的凝液罐；尾气排出口Ⅰ连有与旋转卸料器Ⅱ、文丘里除尘器相连的分离器；旋转卸料器Ⅱ与圆盘干燥机相连；文丘里除尘器连有冷却器、洗涤罐；洗涤罐顶部与管道Ⅵ相连，其底部分别连有污水排放管、管道Ⅷ；管道Ⅷ与冷却器相连。同时，本发明还公开了该系统的应用方法。本发明投资小、易于实施且综合利用率高。

Description

一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统及其应用方法

技术领域

本发明涉及城市污泥干化及节能降耗、除臭的技术领域，尤其涉及一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统及其应用方法。

背景技术

现有城市污泥干化工业装置中，干燥设备多采用桨叶干燥机或圆盘干燥机，干燥后的100℃含臭高湿份尾气多采用旋风分离器除尘后进锅炉焚烧除臭后排放。工艺不足之处是：①锅炉焚烧除臭后产生了500℃高温废气，其废气处理有3种方式，一是直接排放大气，二是采用间接换热器来加热冷介质（如空气、工艺水等）回收热量，但高温废气的排放温度也在200℃，三是采用20℃工艺水直接喷淋冷却，废气排放温度可控制在60℃，但产生了大量60℃废水，这3种方式都易对环境产生二次污染；②干燥后的100℃高湿含臭尾气进锅炉焚烧需要燃料（如煤、油、天然气等）来提供焚烧所需要的热量，不节能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种投资小、易于实施的节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种综合利用率高的节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统的应用方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，包括料仓、缓冲仓和换热器，其特征在于：所述料仓的顶部设有进料口Ⅰ，其底部设有螺杆泵，该螺杆泵通过管道Ⅰ与设在所述缓冲仓顶部的进料口Ⅱ相接；所述缓冲仓的底部通过螺旋输送器连有圆盘干燥机；所述圆盘干燥机的一端底部设有加热介质输入管，其另一端底部分别设有干污泥排污口、凝液排出口，其顶部设有尾气排出口Ⅰ；所述干污泥排污口通过管道Ⅱ连有旋转卸料器Ⅰ；所述凝液排出口通过管道Ⅲ连有凝液罐，该凝液罐通过凝液泵与所述换热器相连；所述尾气排出口Ⅰ通过管道Ⅳ连有分离器，该分离器的底部设有旋转卸料器Ⅱ，其顶部通过管道Ⅴ连有文丘里除尘器；所述旋转卸料器Ⅱ与所述圆盘干燥机相连；所述换热器的一侧设有凝结水排出口，其顶部设有尾气排出口Ⅱ，该尾气排出口Ⅱ通过循环风机分别与所述圆盘干燥机、内设活性炭的除臭罐相接；所述文丘里除尘器的顶部通过管道Ⅵ连有冷却器，其底部连有洗涤罐；所述洗涤罐的顶部通过管道Ⅶ与所述管道Ⅵ相连，其底部通过洗涤泵分别连有污水排放管、管道Ⅷ；所述管道Ⅷ与所述冷却器的底部相连；所述冷却器的顶部设有冷却回水口，其一侧设有冷却上水口。

所述加热介质输入管中的加热介质是指饱和蒸汽、过热蒸汽、高温热水、导热油中的任意一种。

所述圆盘干燥机是指双轴桨叶干燥机、四轴桨叶干燥机、单轴圆盘干燥机、双轴圆盘干燥机中的任意一种。

所述换热器为翅片式换热器或管壳式换热器。

所述分离器为旋风分离器、布袋除尘器、电除尘中的一种。

所述冷却器为板式冷却器、翅片管冷却器、管壳式冷却器、空冷器中的一种。

所述洗涤罐内设有洗涤水喷淋雾化喷头。

所述螺杆泵、螺旋输送器、圆盘干燥机、旋转卸料器Ⅰ、旋转卸料器Ⅱ、凝液泵、洗涤泵、循环风机上均设有流量计。

如上所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统的应用方法，包括以下步骤：

⑴将储存在料仓中的15~25℃污泥经螺杆泵增压至0.3~0.6MPa后通过管道Ⅰ打入缓冲仓中；

⑵所述缓冲仓中的污泥通过螺旋输送器在常压状态下连续均匀地加入到圆盘干燥机；同时，120~150℃的加热介质通过加热介质输入管进入所述圆盘干燥机的空心热轴、圆盘叶片和夹套中，将热量传递给所述污泥，使污泥中的湿份蒸发，分别得到60~80℃干污泥、100~110℃高温凝液和80~90℃含臭高湿尾气；所述干污泥通过从干污泥排污口经旋转卸料器Ⅰ卸出收集；所述100~110℃高温凝液收集入凝液罐中；

⑶所述含臭高湿尾气经分离器除尘，分别得到污泥粉料和初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气；所述污泥粉料经旋转卸料器Ⅱ返回圆盘干燥机；所述初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气进入文丘里除尘器中；

⑷从洗涤罐中来、经洗涤泵增压，并经冷却器冷却的30~40℃洗涤水进入所述文丘里除尘器中，与所述初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气直接接触进行降温去湿除尘，分别得到40~50℃尾气和40~50℃洗涤水；所述40~50℃尾气和所述40~50℃洗涤水进入所述洗涤罐中；

⑸所述40~50℃洗涤水依靠自重流至所述洗涤罐底部，经所述洗涤泵增压后，污水经污水排放管排出，洁净的洗涤水经所述冷却器冷却循环使用；

⑹所述40~50℃尾气与设置在所述洗涤罐顶部的35~40℃洗涤水喷淋雾化喷头再次直接接触降温去湿除尘，得到净化后的35~40℃尾气；所述净化后的35~40℃尾气除雾后进入换热器；同时所述步骤⑵中的100~110℃高温凝液通过凝液泵进入所述换热器进行换热，分别得到40~60℃凝结水和80~100℃高温尾气；所述40~60℃凝结水进入蒸汽锅炉循环利用；

⑺所述80~100℃高温尾气经循环风机增压后分成二路，95%作为循环热载气进入所述圆盘干燥机循环利用；5%进入所述除臭罐经活性炭吸附除臭后排空。

所述步骤⑴中的污泥是指城市污泥、餐厨污泥、工业污泥中的一种或几种。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、废气排量小。

自圆盘干燥机内蒸发出来的80~100℃高湿尾气含有臭味，若直接外排锅炉焚烧除臭，不仅产生了450~500℃高温废气外排对环境产生二次污染，且增加燃料消耗（如煤、油、天然气等），不节能；而本发明中将圆盘干燥机内蒸发出来的80~100℃高湿尾气经35~40℃洗涤水降温去湿，被80~110℃高温凝液加热后成80~100℃低湿尾气后又作为圆盘干燥机蒸发湿份的热载气，气相形成密闭自惰式循环，80~100℃含臭高湿尾气几乎不外排，也没有450~500℃高温废气产生，即使在非正常共况下排出的80~100℃低湿含臭尾气也是采用活性炭吸附除臭，对环境无一次污染和二次污染。

2、废水排量小。

自本发明圆盘干燥机蒸发出来的80~100℃含臭高湿尾气经35~40℃洗涤水喷淋降温去湿，80~100℃含臭高湿尾气中大部分水蒸气冷凝成水，40~60℃冷凝液在冷却器中间接冷却后又被作为35~40℃洗涤水循环喷淋80~100℃含臭高湿尾气，即通过80~100℃含臭高湿尾气自身直接冷凝产生的35~40℃洗涤水循环喷淋80~100℃含臭高湿尾气，需要排放处理的40~60℃废水量只是圆盘干燥机蒸发水蒸气的凝液量，废水量减少。

3、热量综合利用率高。

加热40~50℃低湿含臭尾气的热量来自圆盘干燥机的出来的100~110℃蒸汽凝液，热量利用的同时将80~110℃蒸汽凝液出水温度降至40~60℃，且降温后的40~60℃冷凝水返回电厂集水箱进锅炉循环利用（或其它用途），使热量得到综合利用。

4、本发明投资小、易于实施。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为发明的工艺流程图。

图中：1—料仓 2—螺杆泵 3—缓冲仓  4—螺旋输送器  5—圆盘干燥机  6—旋转卸料器Ⅰ  7—旋转卸料器Ⅱ   8—分离器    9—文丘里除尘器  10—洗涤罐 11—换热器 12—凝液罐 13—凝液泵 14—洗涤泵  15—冷却器  16—循环风机  17—除臭罐。

具体实施方式

如图1所示，一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，包括料仓1、缓冲仓3和换热器11。

料仓1的顶部设有进料口Ⅰ，其底部设有螺杆泵2，该螺杆泵2通过管道Ⅰ与设在缓冲仓3顶部的进料口Ⅱ相接；缓冲仓3的底部通过螺旋输送器4连有圆盘干燥机5；圆盘干燥机5的一端底部设有加热介质输入管，其另一端底部分别设有干污泥排污口、凝液排出口，其顶部设有尾气排出口Ⅰ；干污泥排污口通过管道Ⅱ连有旋转卸料器Ⅰ6；凝液排出口通过管道Ⅲ连有凝液罐12，该凝液罐12通过凝液泵13与换热器11相连；尾气排出口Ⅰ通过管道Ⅳ连有分离器8，该分离器8的底部设有旋转卸料器Ⅱ7，其顶部通过管道Ⅴ连有文丘里除尘器9；旋转卸料器Ⅱ7与圆盘干燥机5相连；换热器11的一侧设有凝结水排出口，其顶部设有尾气排出口Ⅱ，该尾气排出口Ⅱ通过循环风机16分别与圆盘干燥机5、内设活性炭的除臭罐17相接；文丘里除尘器9的顶部通过管道Ⅵ连有冷却器15，其底部连有洗涤罐10；洗涤罐10的顶部通过管道Ⅶ与管道Ⅵ相连，其底部通过洗涤泵14分别连有污水排放管、管道Ⅷ；管道Ⅷ与冷却器15的底部相连；冷却器15的顶部设有冷却回水口，其一侧设有冷却上水口。

其中：加热介质输入管中的加热介质是指饱和蒸汽、过热蒸汽、高温热水、导热油中的任意一种。

圆盘干燥机5是指双轴桨叶干燥机、四轴桨叶干燥机、单轴圆盘干燥机、双轴圆盘干燥机中的任意一种。

换热器11为翅片式换热器或管壳式换热器。

分离器8为旋风分离器、布袋除尘器、电除尘中的一种。

冷却器15为板式冷却器、翅片管冷却器、管壳式冷却器、空冷器中的一种。

洗涤罐10内设有洗涤水喷淋雾化喷头。

螺杆泵2、螺旋输送器4、圆盘干燥机5、旋转卸料器Ⅰ6、旋转卸料器Ⅱ7、凝液泵13、洗涤泵14、循环风机16上均设有流量计。

该节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统的应用方法，包括以下步骤：

⑴将储存在料仓1中的15~25℃污泥经螺杆泵2增压至0.3~0.6MPa后通过管道Ⅰ打入缓冲仓3中。

其中：污泥是指城市污泥、餐厨污泥、工业污泥中的一种或几种。

⑵缓冲仓3中的污泥通过螺旋输送器4在常压状态下连续均匀地加入到圆盘干燥机5；同时，120~150℃的加热介质通过加热介质输入管进入圆盘干燥机5的空心热轴、圆盘叶片和夹套中，将热量传递给污泥，使污泥中的湿份蒸发，分别得到60~80℃干污泥、100~110℃高温凝液和80~90℃含臭高湿尾气；干污泥通过从干污泥排污口经旋转卸料器Ⅰ6卸出收集；100~110℃高温凝液收集入凝液罐12中。

⑶含臭高湿尾气经分离器8除尘，分别得到污泥粉料和初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气；污泥粉料经旋转卸料器Ⅱ7返回圆盘干燥机5；初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气进入文丘里除尘器9中。

⑷从洗涤罐10中来、经洗涤泵14增压，并经冷却器15冷却的30~40℃洗涤水进入文丘里除尘器9中，与初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气直接接触进行降温去湿除尘，分别得到40~50℃尾气和40~50℃洗涤水；40~50℃尾气和40~50℃洗涤水进入洗涤罐10中。

⑸40~50℃洗涤水依靠自重流至洗涤罐10底部，经洗涤泵14增压后，污水经污水排放管排出，洁净的洗涤水经冷却器15冷却循环使用。

⑹40~50℃尾气与设置在洗涤罐10顶部的35~40℃洗涤水喷淋雾化喷头再次直接接触降温去湿除尘，得到净化后的35~40℃尾气；净化后的35~40℃尾气除雾后进入换热器11；同时步骤⑵中的100~110℃高温凝液通过凝液泵13进入换热器11进行换热，分别得到40~60℃凝结水和80~100℃高温尾气；40~60℃凝结水进入蒸汽锅炉循环利用。

⑺80~100℃高温尾气经循环风机16增压后分成二路，95%作为循环热载气进入圆盘干燥机5循环利用；5%进入除臭罐17经活性炭吸附除臭后排空。

Claims (10)

1.一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，包括料仓（1）、缓冲仓（3）和换热器（11），其特征在于：所述料仓（1）的顶部设有进料口Ⅰ，其底部设有螺杆泵（2），该螺杆泵（2）通过管道Ⅰ与设在所述缓冲仓（3）顶部的进料口Ⅱ相接；所述缓冲仓（3）的底部通过螺旋输送器（4）连有圆盘干燥机（5）；所述圆盘干燥机（5）的一端底部设有加热介质输入管，其另一端底部分别设有干污泥排污口、凝液排出口，其顶部设有尾气排出口Ⅰ；所述干污泥排污口通过管道Ⅱ连有旋转卸料器Ⅰ（6）；所述凝液排出口通过管道Ⅲ连有凝液罐（12），该凝液罐（12）通过凝液泵（13）与所述换热器（11）相连；所述尾气排出口Ⅰ通过管道Ⅳ连有分离器（8），该分离器（8）的底部设有旋转卸料器Ⅱ（7），其顶部通过管道Ⅴ连有文丘里除尘器（9）；所述旋转卸料器Ⅱ（7）与所述圆盘干燥机（5）相连；所述换热器（11）的一侧设有凝结水排出口，其顶部设有尾气排出口Ⅱ，该尾气排出口Ⅱ通过循环风机（16）分别与所述圆盘干燥机（5）、内设活性炭的除臭罐（17）相接；所述文丘里除尘器（9）的顶部通过管道Ⅵ连有冷却器（15），其底部连有洗涤罐（10）；所述洗涤罐（10）的顶部通过管道Ⅶ与所述管道Ⅵ相连，其底部通过洗涤泵（14）分别连有污水排放管、管道Ⅷ；所述管道Ⅷ与所述冷却器（15）的底部相连；所述冷却器（15）的顶部设有冷却回水口，其一侧设有冷却上水口。

2.如权利要求1所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，其特征在于：所述加热介质输入管中的加热介质是指饱和蒸汽、过热蒸汽、高温热水、导热油中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，其特征在于：所述圆盘干燥机（5）是指双轴桨叶干燥机、四轴桨叶干燥机、单轴圆盘干燥机、双轴圆盘干燥机中的任意一种。

4.如权利要求1所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，其特征在于：所述换热器（11）为翅片式换热器或管壳式换热器。

5.如权利要求1所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，其特征在于：所述分离器（8）为旋风分离器、布袋除尘器、电除尘中的一种。

6.如权利要求1所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，其特征在于：所述冷却器（15）为板式冷却器、翅片管冷却器、管壳式冷却器、空冷器中的一种。

7.如权利要求1所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，其特征在于：所述洗涤罐（10）内设有洗涤水喷淋雾化喷头。

8.如权利要求1所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统，其特征在于：所述螺杆泵（2）、螺旋输送器（4）、圆盘干燥机（5）、旋转卸料器Ⅰ（6）、旋转卸料器Ⅱ（7）、凝液泵（13）、洗涤泵（14）、循环风机（16）上均设有流量计。

9.如权利要求1所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统的应用方法，包括以下步骤：

⑴将储存在料仓（1）中的15~25℃污泥经螺杆泵（2）增压至0.3~0.6MPa后通过管道Ⅰ打入缓冲仓（3）中；

⑵所述缓冲仓（3）中的污泥通过螺旋输送器（4）在常压状态下连续均匀地加入到圆盘干燥机（5）；同时，120~150℃的加热介质通过加热介质输入管进入所述圆盘干燥机（5）的空心热轴、圆盘叶片和夹套中，将热量传递给所述污泥，使污泥中的湿份蒸发，分别得到60~80℃干污泥、100~110℃高温凝液和80~90℃含臭高湿尾气；所述干污泥通过从干污泥排污口经旋转卸料器Ⅰ（6）卸出收集；所述100~110℃高温凝液收集入凝液罐（12）中；

⑶所述含臭高湿尾气经分离器（8）除尘，分别得到污泥粉料和初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气；所述污泥粉料经旋转卸料器Ⅱ（7）返回圆盘干燥机（5）；所述初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气进入文丘里除尘器（9）中；

⑷从洗涤罐（10）中来、经洗涤泵（14）增压，并经冷却器（15）冷却的30~40℃洗涤水进入所述文丘里除尘器（9）中，与所述初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气直接接触进行降温去湿除尘，分别得到40~50℃尾气和40~50℃洗涤水；所述40~50℃尾气和所述40~50℃洗涤水进入所述洗涤罐（10）中；

⑸所述40~50℃洗涤水依靠自重流至所述洗涤罐（10）底部，经所述洗涤泵（14）增压后，污水经污水排放管排出，洁净的洗涤水经所述冷却器（15）冷却循环使用；

⑹所述40~50℃尾气与设置在所述洗涤罐（10）顶部的35~40℃洗涤水喷淋雾化喷头再次直接接触降温去湿除尘，得到净化后的35~40℃尾气；所述净化后的35~40℃尾气除雾后进入换热器（11）；同时所述步骤⑵中的100~110℃高温凝液通过凝液泵（13）进入所述换热器（11）进行换热，分别得到40~60℃凝结水和80~100℃高温尾气；所述40~60℃凝结水进入蒸汽锅炉循环利用；

⑺所述80~100℃高温尾气经循环风机（16）增压后分成二路，95%作为循环热载气进入所述圆盘干燥机（5）循环利用；5%进入所述除臭罐（17）经活性炭吸附除臭后排空。

10.如权利要求9所述的一种节能型尾气自惰式循环污泥干燥系统的应用方法，其特征在于：所述步骤⑴中的污泥是指城市污泥、餐厨污泥、工业污泥中的一种或几种。