CN104341084B - 用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，包括料仓、缓冲仓和换热器。料仓设进料口Ⅰ、螺杆泵，该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、冷凝器相连的分离器；旋转卸料器Ⅱ与圆盘干燥机相连；冷凝器设有冷却回水排出口、冷却进水口、污水排出口、冷却尾气排出口，该冷却尾气排出口与换热器相连；换热器中的尾气排出口Ⅱ与圆盘干燥机相接。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

用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统
技术领域
本发明涉及印染污泥或与印染污泥性质相似的有机污泥，并涉及热电厂、污水处理厂能源综合利用的技术领域，尤其涉及用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统。
背景技术
现有印染污泥干化工业装置中，干燥设备多采用桨叶干燥机，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、易于实施的用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统。
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用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统的应用方法。
为解决上述问题，本发明所述的用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，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连有冷凝器；所述旋转卸料器Ⅱ与所述圆盘干燥机相连；所述冷凝器一侧的上部设有冷却回水排出口，其下部设有冷却进水口；所述冷凝器的底部设有污水排出口，该污水排出口通过污水泵连有污水排出管；所述冷却进水口下方的所述冷凝器的一侧设有冷却尾气排出口，该冷却尾气排出口通过管道Ⅵ与所述换热器相连；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通过循环风机与所述圆盘干燥机相接。
所述加热介质输入管中的加热介质是指来自热电厂汽轮机发电后的乏汽中的饱和蒸汽或过热蒸汽。
所述螺杆泵为螺杆式螺杆泵或柱塞式螺杆泵。
所述冷凝器为板式冷凝器或翅片式冷凝器。
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、污水泵、循环风机上均设有流量计。
如上所述的用于热电联产的节能型印染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℃印染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℃含臭高湿尾气进入冷凝器中；
⑷来自污水处理厂的0~30℃冷却水通过冷却进水口进入所述冷凝器中，并对所述初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气进行冷却和冷凝，分别得到30~35℃冷却水、冷凝的35~40℃污水和冷却后的35~40℃尾气；所述30~35℃冷却水通过冷却回水排出口返回污水处理厂；
⑸所述冷凝的35~40℃污水依靠自重流至所述冷凝器底部并经污水泵增压后由污水排出管进入污水处理厂；
⑹所述冷却后的35~40℃尾气通过冷却尾气排出口进入换热器，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50~60℃凝结水和80~100℃高温尾气；所述50~60℃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作为循环热载气进入所述圆盘干燥机循环利用。
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0~30℃冷却水冷却、冷凝，被100~110℃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，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0~30℃冷却水冷却、冷凝，80~100℃含臭高湿尾气中大部分水蒸气冷凝成35~40℃污水，需要排放处理的35~40℃污水量只是圆盘干燥机蒸发水气的凝液量，废水量很少。
3、热量综合利用率高。
⑴干燥介质——饱和蒸汽或过热蒸汽来自热电厂汽轮机发电后的乏汽，间接利用后成冷凝水，冷凝水返回热电厂燃煤锅炉，达到循环利用的目的。
⑵冷却介质——冷却水来自污水处理厂沉清池的污水，间接利用后仍返回沉清池，污水性质无改变，温度只升高5℃，达到循环利用的目的。
⑶干燥产品——印染污泥属有机污泥，干燥后污泥产品具有一定热值，可返回热电厂燃煤锅炉，与煤粉掺烧，节约煤粉。
⑷蒸汽凝液——加热35~40℃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100~110℃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Ⅰ7—旋转卸料器Ⅱ8—分离器9—冷凝器10—换热器11—凝液罐12—凝液泵13—污水泵14—循环风机。
具体实施方式
如图1所示，用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，包括料仓1、缓冲仓3和换热器10。
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11，该凝液罐11通过凝液泵12与换热器10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连有冷凝器9；旋转卸料器Ⅱ7与圆盘干燥机5相连；冷凝器9一侧的上部设有冷却回水排出口，其下部设有冷却进水口；冷凝器9的底部设有污水排出口，该污水排出口通过污水泵13连有污水排出管；冷却进水口下方的冷凝器9的一侧设有冷却尾气排出口，该冷却尾气排出口通过管道Ⅵ与换热器10相连；换热器10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14与圆盘干燥机5相接。
其中：
加热介质输入管中的加热介质是指来自热电厂汽轮机发电后的乏汽中的饱和蒸汽或过热蒸汽。
螺杆泵2为螺杆式螺杆泵或柱塞式螺杆泵。
冷凝器9为板式冷凝器或翅片式冷凝器。
换热器10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。
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12、污水泵13、循环风机14上均设有流量计。
圆盘干燥机5由天华化工机械及自动化研究设计院有限公司提供（请提供专利申请号）。
该用于热电联产的节能型印染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℃印染污泥经螺杆泵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11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℃含臭高湿尾气进入冷凝器9中。
⑷来自污水处理厂的0~30℃冷却水通过冷却进水口进入冷凝器9中，并对初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气进行冷却和冷凝，分别得到30~35℃冷却水、冷凝的35~40℃污水和冷却后的35~40℃尾气；30~35℃冷却水通过冷却回水排出口返回污水处理厂。
⑸冷凝的35~40℃污水依靠自重流至冷凝器9底部并经污水泵13增压后由污水排出管进入污水处理厂。
⑹冷却后的35~40℃尾气通过冷却尾气排出口进入换热器10，同时步骤⑵中的100~110℃高温凝液通过凝液泵12进入换热器10进行换热，分别得到50~60℃凝结水和80~100℃高温尾气；50~60℃凝结水进入蒸汽锅炉循环利用。
⑺80~100℃高温尾气经循环风机14增压后作为循环热载气进入圆盘干燥机5循环利用。

Claims (8)

1.用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，包括料仓（1）、缓冲仓（3）和换热器（10），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（11），该凝液罐（11）通过凝液泵（12）与所述换热器（10）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连有冷凝器（9）；所述旋转卸料器Ⅱ（7）与所述圆盘干燥机（5）相连；所述冷凝器（9）一侧的上部设有冷却回水排出口，其下部设有冷却进水口；所述冷凝器（9）的底部设有污水排出口，该污水排出口通过污水泵（13）连有污水排出管；所述冷却进水口下方的所述冷凝器（9）的一侧设有冷却尾气排出口，该冷却尾气排出口通过管道Ⅵ与所述换热器（10）相连；所述换热器（10）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（14）与所述圆盘干燥机（5）相接。
2.如权利要求1所述的用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，其特征在于：所述加热介质输入管中的加热介质是指来自热电厂汽轮机发电后的乏汽中的饱和蒸汽或过热蒸汽。
3.如权利要求1所述的用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，其特征在于：所述螺杆泵（2）为螺杆式螺杆泵或柱塞式螺杆泵。
4.如权利要求1所述的用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，其特征在于：所述冷凝器（9）为板式冷凝器或翅片式冷凝器。
5.如权利要求1所述的用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，其特征在于：所述换热器（10）为翅片式换热器或管壳式换热器。
6.如权利要求1所述的用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，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。
7.如权利要求1所述的用于热电联产的节能型印染污泥干燥系统，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（12）、污水泵（13）、循环风机（14）上均设有流量计。
8.如权利要求1所述的用于热电联产的节能型印染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℃印染污泥经螺杆泵（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（11）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℃含臭高湿尾气进入冷凝器（9）中；
⑷来自污水处理厂的0~30℃冷却水通过冷却进水口进入所述冷凝器（9）中，并对所述初级净化后的80~90℃含臭高湿尾气进行冷却和冷凝，分别得到30~35℃冷却水、冷凝的35~40℃污水和冷却后的35~40℃尾气；所述30~35℃冷却水通过冷却回水排出口返回污水处理厂；
⑸所述冷凝的35~40℃污水依靠自重流至所述冷凝器（9）底部并经污水泵（13）增压后由污水排出管进入污水处理厂；
⑹所述冷却后的35~40℃尾气通过冷却尾气排出口进入换热器（10），同时所述步骤⑵中的100~110℃高温凝液通过凝液泵（12）进入所述换热器（10）进行换热，分别得到50~60℃凝结水和80~100℃高温尾气；所述50~60℃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（14）增压后作为循环热载气进入所述圆盘干燥机（5）循环利用。
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