CN107490006A - 一种污泥焚烧处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种污泥焚烧处理方法，包括步骤S10至步骤S40，其中S10：将干燥处理之后的污泥和煤粉分别运至泥仓和煤仓；步骤S20：将所述污泥和所述煤粉分别通过两条输送带按比例输送至循环流化床锅炉内；步骤S30：所述循环流化床锅炉对输入的所述污泥和所述煤粉进行引燃焚烧处理，燃烧过程中，所述步骤S20持续进行；步骤S40：通过脱硫除尘一体化组件对所述步骤S30焚烧产生的尾气进行处理再排放。通过将干燥处理之后的污泥和煤粉分别通过两条输送带按比例输送至循环流化床锅炉内，煤粉能够保持干燥和散装，不会和污泥一起结成块，因而进入循环流化床锅炉之后能够被迅速引燃，从而使得污泥和煤粉能够彻底燃烧。

Description

一种污泥焚烧处理方法
技术领域
本发明涉及污泥焚烧处理技术领域，具体而言，涉及一种污泥焚烧处理方法。
背景技术
焚烧处置是目前污泥处置最彻底、快捷和经济的方法，它能使有机物全部碳化，可最大限度地减少污泥体积(减容70％，最大可到90％)，同时可将底泥中的能量转换为电能或热能，变废为宝，使污泥得到充分的利用，与其它方法相比具有突出的优点：
⑴焚烧可以使剩余污泥的体积减少到最小化，因而最终需要处置的物质很少，焚烧灰可制成肥料等有用的产品，是相对比较安全的污泥处置方式。
⑵焚烧处理污泥处理速度快，不需要长期储存。
⑶污泥可就地焚烧，不需要长距离运输。
⑷燃烧的热量能够用来发电，变废为宝。
⑸能够使有机物全部碳化，杀死病原体。
传统的污泥焚烧处理采用污泥饼(水份在60％以下)先与燃煤按合适比例进行掺配混合均匀之后，在通过输煤皮带送入层燃锅炉、煤粉锅炉炉膛燃烧。这种方式使得原本干燥的煤粉在污泥的影响也变得潮湿，进入锅炉时更加难以引燃，需要引燃温度更高，并且煤粉和污泥粘结在一块，难以燃烧充分，容易发生堵塞。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种污泥焚烧处理方法，以解决现有技术中的污泥焚烧方法难以引燃的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种污泥焚烧处理方法，包括步骤S10至步骤S40，其中步骤S10：。将干燥处理之后的污泥和煤粉分别运至泥仓和煤仓；步骤S20：将污泥和煤粉分别通过两条输送带按比例输送至循环流化床锅炉内；步骤S30：循环流化床锅炉对输入的污泥和煤粉进行引燃焚烧处理，燃烧过程中，步骤S20持续进行；步骤S40：通过脱硫除尘一体化组件对步骤S30焚烧产生的尾气进行处理再排放。
进一步地，在步骤S20中，污泥和煤粉的输送的重量比为1：4。
进一步地，在步骤S20燃烧过程中，通过水位计实时检测循环流化床锅炉的水位，汽包水位的零水位在循环流化床锅炉的汽包中心线以下76mm处，正常燃烧过程中，通过进水阀门调节控制汽包水位值大于等于-50mm小于等于50mm。
进一步地，其特征在于，水位计应定期进行清洗。
进一步地，其特征在于，在步骤S20燃烧过程中，正常燃烧过程中，循环流化床锅炉的主蒸汽压力控制在大于等于9.4MPa小于等于9.8MPa。
进一步地，其特征在于，循环流化床锅炉的主蒸汽压力通过进煤量和进风量控制，进煤量和进风量的调整方向与循环流化床锅炉的主蒸汽压力变化方向相反。
进一步地，在步骤S20燃烧过程中，正常燃烧过程中，循环流化床锅炉的主蒸汽的温度控制在大于等于530℃小于等于545℃。
进一步地，循环流化床锅炉的主蒸汽的温度高于545℃时，循环流化床锅炉的一级喷水减温器和二级喷水减温器进行喷水降温，同时减少进煤量和进风量；循环流化床锅炉的主蒸汽的温度低于530℃时，循环流化床锅炉的一级喷水减温器和二级喷水减温器关闭，同时增加进煤量和进风量。
进一步地，循环流化床锅炉满负荷运行时，循环流化床锅炉的平均床温控制在大于等于880℃小于等于920℃。
进一步地，正常运行过程中，当循环流化床锅炉的平均床温大于等于940℃时，循环流化床锅炉的高温警报鸣响，当循环流化床锅炉的平均床温大于等于1000℃时，步骤S20的输送带自动停运，当循环流化床锅炉的平均床温小于等于820℃，循环流化床锅炉的低温警报鸣响，当循环流化床锅炉的平均床温小于等于540℃，步骤S20的输送带自动停运。
应用本发明的技术方案，通过将干燥处理之后的污泥和煤粉分别通过两条输送带按比例输送至循环流化床锅炉内，因而在进入循环流化床锅炉之前，污泥和煤粉不接触，煤粉能够保持干燥和散装，不会和污泥一起结成块，因而进入循环流化床锅炉之后能够被迅速引燃，提高炉内温度，使得污泥能够点燃，从而使得污泥和煤粉能够彻底燃烧。并且，污泥和煤粉无需提前进行混合，从而减少污泥和煤粉混合这一道工序，降低劳动量和焚烧处理的成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种污泥焚烧处理系统的接口框图；
图2是本发明实施例提供的循环流化床锅炉的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的脱硫除尘一体化组件的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、储料仓；2、正压给料机；3、膏体泵；4、立式给料机；5、锅炉接口器；6、循环流化床锅炉；601、炉膛；602、布风板；603、风室；604、风道燃烧器；605、第一蜗壳式汽冷旋风分离器；606、尾部竖井烟道；607、立管；608、回料器；609、第二蜗壳式汽冷旋风分离器；7、脱硫除尘一体化组件；701、脱硫塔；702、第一布袋式过滤器；703、第二布袋式过滤器；704、脱硫引风机；8、卸料滑架；9、高压放水阀；10、清洗回流管道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为解决现有技术中的污泥燃烧时难以引燃的问题，本发明提供了一种污泥焚烧处理方法。
该方法包括步骤S10至步骤S40，其中步骤S10：将干燥处理之后的污泥和煤粉分别运至泥仓和煤仓；步骤S20：将污泥和煤粉分别通过两条输送带按比例输送至循环流化床锅炉内；步骤S30：循环流化床锅炉对输入的污泥和煤粉进行引燃焚烧处理，燃烧过程中，步骤S20持续进行；步骤S40：通过脱硫除尘一体化组件对步骤S30焚烧产生的尾气进行处理再排放。
通过将干燥处理之后的污泥和煤粉分别通过两条输送带按比例输送至循环流化床锅炉内，因而在进入循环流化床锅炉之前，污泥和煤粉不接触，煤粉能够保持干燥和散装，不会和污泥一起结成块，因而进入循环流化床锅炉之后能够被迅速引燃，提高路内温度，使得污泥能够点燃，从而使得污泥和煤粉能够彻底燃烧。并且，污泥和煤粉无需提前进行混合，从而减少污泥和煤粉混合这一道工序，降低劳动量和焚烧处理的成本。
优选地，在步骤S20中，污泥和煤粉的输送的重量比为1：4。通过在实际运行中多次实验验证，当污泥和煤粉的输送的重量比为1：4时，污泥和煤粉能够充分燃烧，并实现污泥燃烧的最大化。
优选地，在步骤S20燃烧过程中，通过水位计实时检测循环流化床锅炉的水位，汽包水位的零水位在循环流化床锅炉的汽包中心线以下76mm处，正常燃烧过程中，通过进水阀门调节控制汽包水位值大于等于-50mm小于等于50mm，水位计应定期进行清洗。实际运行经验验证，汽包水位值大于等于-50mm小于等于50mm时，循环流化床锅炉处于最好的运行工况，使用寿命最长，产生蒸汽量稳定。
优选地，正常燃烧过程中，循环流化床锅炉的主蒸汽压力控制在大于等于9.4MPa小于等于9.8MPa，循环流化床锅炉的主蒸汽压力通过进煤量和进风量控制，进煤量和进风量的调整方向与循环流化床锅炉的主蒸汽压力变化方向相反。
优选地，在步骤S20燃烧过程中，正常燃烧过程中，循环流化床锅炉的主蒸汽的温度控制在大于等于530℃小于等于545℃，循环流化床锅炉的主蒸汽的温度高于545℃时，循环流化床锅炉的一级喷水减温器和二级喷水减温器进行喷水降温，同时减少进煤量和进风量；循环流化床锅炉的主蒸汽的温度低于530℃时，循环流化床锅炉的一级喷水减温器和二级喷水减温器关闭，同时增加进煤量和进风量。
优选地，循环流化床锅炉满负荷运行时，循环流化床锅炉的平均床温控制在大于等于880℃小于等于920℃，正常运行过程中，当循环流化床锅炉的平均床温大于等于940℃时，循环流化床锅炉的高温警报鸣响，当循环流化床锅炉的平均床温大于等于1000℃时，步骤S20的输送带自动停运，当循环流化床锅炉的平均床温小于等于820℃，循环流化床锅炉的低温警报鸣响，当循环流化床锅炉的平均床温小于等于540℃，步骤S20的输送带自动停运。
对于上述的污泥焚烧处理方法，本发明还提供了一种污泥焚烧处理系统，如图1、图2、图3所示，该系统包括两个储料仓1，煤粉和干燥处理之后的污泥分别放置于两个储料仓1中；两个输送组件，输送组件包括依次通过输送带相连的正压给料机2、膏体泵3、立式给料机4以及锅炉接口器5，两个输送组件的输入端对应与两个储料仓1的出料口连接，正压给料机2用于接收储料仓1内的煤粉和污泥并通过正压给料的方式将煤粉和污泥供给膏体泵3，膏体泵3用于以高压泵送方式将煤粉和污泥输送给立式给料机4；循环流化床锅炉6，锅炉接口器5与循环流化床锅炉6的炉膛601导通，立式给料机4用于将污泥通过锅炉接口器5直接输送至循环流化床锅炉的炉膛601内流化床上部，以便实现污泥在循环流化床锅炉6内的爆燃；脱硫除尘一体化组件7，脱硫除尘一体化组件7用于接收循环流化床锅炉6排出的烟气，并对烟气进行脱硫除尘处理。其中，储料仓1就是上述的泥仓和煤仓。
进一步的，炉膛601内这是有布风板602，布风板602下方设置有风室603，风室603进口处设置有风道燃烧器604。炉膛601为膜式水冷壁炉膛，循环流化床锅炉6还包括第一蜗壳式汽冷旋风分离器605以及尾部竖井烟道606；第一蜗壳式汽冷旋风分离器605下部连接有立管607以及回料器608；其中，第一蜗壳式汽冷旋风分离器605侧壁通过管道与炉膛601上部后水冷壁侧面出口相连，回料器608通过管道与布风板上部的炉膛601相连；尾部竖井烟道606通过顶部连接的管道与第一蜗壳式汽冷旋风分离器605顶部相连，尾部竖井烟道606下部通过管道与脱硫除尘一体化组件7相连。循环流化床锅炉6还包括第二蜗壳式汽冷旋风分离器609，第二蜗壳式汽冷旋风分离器609下部连接有立管以及回料器；第二蜗壳式汽冷旋风分离器609侧壁通过管道与第一蜗壳式汽冷旋风分离器605侧壁相连，第二蜗壳式汽冷旋风分离器609顶部通过管道与尾部竖井烟道606顶部相连。脱硫除尘一体化组件7包括通过管道依次相连的脱硫塔701、第一布袋式过滤器702、第二布袋式过滤器703以及脱硫引风机704；脱硫塔701下部通过管道与尾部竖井烟道606下部相连。
进一步的，正压给料机2与储料仓1之间设置有卸料滑架8，膏体泵3与立式给料机4之间设置有高压放水阀9。立式给料机4包括清洗回流管道10。
本申请采用循环流化床锅炉焚烧处置污泥，改变了现有技术中采用污泥饼(水份在60％以下)先与燃煤按合适比例进行掺配，再通过输煤皮带和燃煤一起送入炉膛601燃烧的输送方式，由于煤粉与污泥分开输送进入炉膛内，煤粉没有提前被污泥打湿，也没有和污泥粘结成块，因而能够较为容易被引燃，降低引燃温度和难度。
在炉膛601流化床内，燃料、石灰石及污泥与高温床料混合进行燃烧和脱硫，燃烧产生的高温烟气夹带着物料通过炉膛601向上流动，利用炉膛601内SNCR脱硝系统结合进行脱硝，然后通过位于炉膛601上部后水冷壁两侧的出口切向进入蜗壳式汽冷旋风分离器，粗的物料在旋风分离器内被分离下来后经过与旋风分离器底部相连的立管607和回料器608，返回位于布风板602之上的炉膛601密相区，实现循环燃烧。
烟气经位于旋风分离器顶部的出口烟道后进入尾部竖井烟道606，在尾部竖井烟道606内，烟气向下流动并向四壁及其内的高温过热器、低温过热器、省煤器受热面放热，最后流经竖井烟道下部的空气预热器后离开锅炉本体。烟气离开循环流化床锅炉6本体后，进入炉外脱硫除尘一体化组件7进行深度处理，最后洁净烟气经由高烟囱进行高空排放。
污水处理厂脱水污泥通过运输车卸入污泥储料仓1，在污泥储料仓1下端接2台正压给料机和2台膏体泵3。污泥通过储料仓均浆后，由滑架系统均匀布料进入正压给料机，由正压给料机以正压给料的方式喂入膏体泵，由膏体泵以高压泵送方式泵送出，经膏体输送管路输送到循环流化床锅炉顶部，通过立式给料机4、锅炉接口器5直接进入循环流化床锅炉6内实现污泥的爆燃。
本申请提供的循环流化床锅炉6采用炉内喷钙脱硫和炉外脱硫除尘一体化设备设施，脱硫效率不低于90％，净烟气中SO2排放浓度≤50mg/Nm3(炉内脱硫投运)、出口烟尘浓度≤20mg/Nm3。脱硝采用SNCR烟气脱硝工艺，锅炉在50％～100％BMCR工况下NOX排放浓度小于等于100mg/Nm3。大气污染物排放浓度远低于国家规定的排放标准。
污泥焚烧是一种极为复杂的化学反应过程，聚氯乙烯等含氯聚合物在升温过程中复杂的分子链逐渐裂解，在一定条件下会与烟气产生化学反应生成二恶英。二恶英化学性能稳定，其彻底分解温度在750℃以上，本申请提供的锅炉炉膛出口温度超过850℃，高于该值。我国目前对二恶英的数据分析还是空白，但是采集的数据色谱分析送比利时SGS二恶英分析实验室，按欧盟EN1948方法分析表明，通过循环流化床锅炉焚烧后二恶英的排放量远远低于国家排放标准。
焚烧污泥后，锅炉灰渣排放总量将略有增加，这些灰渣均综合利用，对环境没有带来不利影响，本申请可以提供一个灰渣存储罐，加大灰渣接收量，避免灰渣造成的灰尘污染，目前灰渣存储罐已投入使用。污泥焚烧过程中重金属的迁移和排放特性是一个重要问题，但是分析表明(见表1：典型污泥焚烧后灰渣重金属含量)，即使是纯污泥灰样，不进行任何处理，重金属含量也已远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的《污泥农用时污染物控制标准限值》，不会引起重金属污染。
表1：典型污泥焚烧后灰渣重金属含量 单位：mg/kg干污泥
总之，本申请提供的方法，可以有效的提高污泥处置能力及减少现有掺烧方式堵塞情况，通过污泥输送组件的改进，输送组件分污泥和煤粉分别输送进入炉膛601内，改进后的方法将能使污泥焚烧处理运行更稳定可靠，点火温度更低，更加容易引燃点火。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，包括：
步骤S10：将干燥处理之后的污泥和煤粉分别运至泥仓和煤仓；
步骤S20：将所述污泥和所述煤粉分别通过两条输送带按比例输送至循环流化床锅炉内；
步骤S30：所述循环流化床锅炉对输入的所述污泥和所述煤粉进行引燃焚烧处理，燃烧过程中，所述步骤S20持续进行；
步骤S40：通过脱硫除尘一体化组件对所述步骤S30焚烧产生的尾气进行处理再排放。
2.根据权利要求1所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，在所述步骤S20中，所述污泥和所述煤粉的输送的重量比为1：4。
3.根据权利要求2所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，在步骤S20燃烧过程中，通过水位计实时检测所述循环流化床锅炉的水位，汽包水位的零水位在所述循环流化床锅炉的汽包中心线以下76mm处，正常燃烧过程中，通过进水阀门调节控制所述汽包水位值大于等于-50mm小于等于50mm。
4.根据权利要求3所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述水位计应定期进行清洗。
5.根据权利要求2所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，在步骤S20燃烧过程中，正常燃烧过程中，所述循环流化床锅炉的主蒸汽压力控制在大于等于9.4MPa小于等于9.8MPa。
6.根据权利要求5所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述循环流化床锅炉的主蒸汽压力通过进煤量和进风量控制，所述进煤量和所述进风量的调整方向与所述循环流化床锅炉的主蒸汽压力变化方向相反。
7.根据权利要求2所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，在步骤S20燃烧过程中，正常燃烧过程中，所述循环流化床锅炉的主蒸汽的温度控制在大于等于530℃小于等于545℃。
8.根据权利要求7所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述循环流化床锅炉的主蒸汽的温度高于545℃时，所述循环流化床锅炉的一级喷水减温器和二级喷水减温器进行喷水降温，同时减少进煤量和进风量；所述循环流化床锅炉的主蒸汽的温度低于530℃时，所述循环流化床锅炉的一级喷水减温器和二级喷水减温器关闭，同时增加进煤量和进风量。
9.根据权利要求2所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述循环流化床锅炉满负荷运行时，所述循环流化床锅炉的平均床温控制在大于等于880℃小于等于920℃。
10.根据权利要求9所述的一种污泥焚烧处理方法，其特征在于，正常运行过程中，当所述循环流化床锅炉的平均床温大于等于940℃时，所述循环流化床锅炉的高温警报鸣响，当所述循环流化床锅炉的平均床温大于等于1000℃时，所述步骤S20的输送带自动停运，当所述循环流化床锅炉的平均床温小于等于820℃，所述循环流化床锅炉的低温警报鸣响，当所述循环流化床锅炉的平均床温小于等于540℃，所述步骤S20的输送带自动停运。
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