CN108534168A - 燃煤污泥耦合发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电设备技术领域，尤其涉及一种燃煤污泥耦合发电系统。上述燃煤污泥耦合发电系统包括锅炉、污泥输送泵和捞渣机；锅炉的底部连接有渣井，且渣井上开设有污泥排入口，污泥输送泵通过污泥排入口与渣井连通；捞渣机用于将渣井内的污泥和干渣送到干渣机的进料口处，且干渣机的出料口与煤斗的进料口连接，且煤斗的进料口还正对输煤皮带的出煤端；煤斗的出料口与磨煤机的进料口连通；磨煤机的出料口与锅炉的进料口连通，锅炉的烟气出口与除尘器的烟气进口连通，除尘器的烟灰出口与灰库的入口连通。本发明提供的燃煤污泥耦合发电系统节约了能源，降低了水耗，更加环保，还可实现能源再利用。

Description

燃煤污泥耦合发电系统

技术领域

本发明涉及发电设备技术领域，尤其涉及一种燃煤污泥耦合发电系统。

背景技术

污水处理厂在净化污水的过程中会产生大量的剩余污泥，这些污泥化学性质不稳定、易发生腐败、有恶臭，非常影响周围人们生活的环境。

目前，对于污泥的处理方法中，污泥同燃煤耦合发电具有以下几个优势：第一、具有较好的经济效益，可促进污泥减量化、无害化、资源化和规模化处置；第二、污泥是经过干化将含水量降低到30％－35％以后才与燃煤耦合燃烧的，污泥量比例不大，故对燃煤机组影响不大；第三、燃烧产生的二噁英基本可以忽略不计，其他粉尘、SO₂和NO_X等大气污染物可以通过电厂高效、规模化的烟气净化处理设施，实现达标排放。

其中，现有技术中对污泥干化的方式主要有如下三种：第一种、采用蒸汽干化，这种方式要耗用大量的能量，一般来说，每吨污泥需要0.7吨蒸汽量，干化成本高达200元/吨，代价较高，耗能巨大；第二种，采用烟气干化，成本相对较低，但是抽取高温烟气会使得燃煤锅炉内煤的燃尽性能变差，同时还会造成炉膛温度略微降低，导致锅炉效率略有降低，而且，干燥后烟气中粉尘需要处理，干燥风机存在磨损风险，此外，干燥过程中产生的臭气在烟气净化系统中无法处理，排放后存在一定的环保风险；第三种，采用风扇磨干化，虽然解决了臭气排放的环保风险，但依然存在降低煤的燃尽性能和降低锅炉效率的缺点，而且还使得系统更加复杂。

综上，如何克服现有的燃煤污泥耦合发电系统中污泥的干化方式的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃煤污泥耦合发电系统，以缓解现有技术中的燃煤污泥耦合发电系统中污泥的干化方式存在的代价高耗能大，不环保，煤燃尽性能和锅炉效率低，以及系统复杂的技术问题。

本发明提供的燃煤污泥耦合发电系统，包括锅炉、污泥输送泵和捞渣机。

其中，所述锅炉的底部连接有渣井，且所述渣井上开设有污泥排入口，所述污泥输送泵通过所述污泥排入口与所述渣井连通。

所述捞渣机用于将渣井内的污泥和干渣送到干渣机的进料口处，且所述干渣机的出料口与煤斗的进料口连接，且所述煤斗的进料口正对输煤皮带的出煤端；所述煤斗的出料口与磨煤机的进料口连通；所述磨煤机的出料口与所述锅炉的进料口连通，所述锅炉的烟气出口与除尘器的烟气进口连通，所述除尘器的烟灰出口与灰库的入口连通。

优选的，作为一种可实施方式，所述渣井上的污泥排入口有多个。

优选的，作为一种可实施方式，所述燃煤污泥耦合发电系统还包括碎渣机，所述干渣机的出料口通过所述碎渣机与所述煤斗的进料口连通。

优选的，作为一种可实施方式，所述燃煤污泥耦合发电系统还包括渣仓，所述碎渣机的出料口通过第一输送装置与渣仓的进料口连接，所述渣仓的出料口通过第二输送装置与所述煤斗的进料口连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述第一输送装置包括过渡渣管和斗式提升机，所述过渡渣管的两端分别与所述碎渣机和所述斗式提升机连接，且所述过渡渣管能将污泥和干渣导向所述斗式提升机的料斗中，所述斗式提升机能将污泥和干渣运输到渣仓中。

优选的，作为一种可实施方式，所述第二输送装置包括输送皮带，所述输送皮带的进料端位于所述渣仓的出料口的正下方，所述输送皮带的出料端与输煤皮带对接。

优选的，作为一种可实施方式，所述燃煤污泥耦合发电系统还包括磨碎机，所述磨碎机的进料口与所述渣仓的出料口连通，所述磨碎机的出料口与所述第二输送装置的进料端连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述第二输送装置包括气力输送机，所述气力输送机的进料口与所述磨碎机的出料口连接，所述气力输送机的出料口与所述煤斗的进料口对接。

优选的，作为一种可实施方式，所述燃煤污泥耦合发电系统还包括给煤机，所述煤斗的出料口通过所述给煤机与所述磨煤机的进料口连通。

优选的，作为一种可实施方式，所述燃煤污泥耦合发电系统还包括空气预热器，所述锅炉的烟气出口经所述空气预热器与所述除尘器的烟气进口连通。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的燃煤污泥耦合发电系统主要由锅炉、渣井、污泥输送泵、捞渣机、干渣机、输煤皮带、煤斗、磨煤机和除尘器组成。

锅炉燃烧产生的干渣会自由落入渣井中，同时，污泥输送泵将污水处理厂产生的污泥由渣井上的污泥排入口送入渣井中，使得干渣与污泥在渣井内混合；进入渣井的污泥会吸收锅炉炉底辐射的热量和渣井中干渣的热量，从而，污泥中的水分和易挥发成分在被加热后会进入锅炉燃烧，污泥也因此得到了干化变为干燥污泥。渣井内的干渣和干燥后的污泥会被捞渣机送到干渣机的进料口处，干渣机会将高温的干渣和污泥进行冷却，冷却后的干渣和污泥能经干渣机的出料口由煤斗的进料口进入煤斗内，同时，输煤皮带会将燃煤输送到煤斗内，使得干渣和污泥与燃煤在煤斗内混合。煤斗内的干渣、污泥和燃煤能经煤斗的出料口和磨煤机的进料口进入磨煤机中进行磨细成为煤粉、干污泥粉和干渣粉的混合物，这些粉状混合物会由锅炉的进料口进入锅炉中燃烧(其中，粉状混合物与空气的接触面积更大，便于燃烧更加充分)，最终会变成飞灰随烟气由锅炉的烟气出口进入除尘器中，由除尘器收集并送入灰库存储。

很显然，本发明提供的燃煤污泥耦合发电系统，利用锅炉的辐射热和干渣的热量对污泥进行干化处理，节约了能源，高温干渣还因此得到降温，降低了冷却水耗；而且，因锅炉内部为负压环境，故污泥干化过程中产生的臭气会直接进入锅炉燃烧，还有部分臭气会被干渣吸附，缓解了污泥对环境的污染。此外，干渣和污泥在磨煤机中重新磨细并进入锅炉燃烧，不但实现了对污泥的处理，而且还将干渣中残留的碳以及污泥中的能量转换为热能发电，实现了能源的再次利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的燃煤污泥耦合发电系统的结构连接示意图。

图标：1－锅炉；2－渣井；3－污泥输送泵；4－干渣机；5－碎渣机；6－过渡渣管；7－斗式提升机；8－渣仓；9－第二输送装置；10－输煤皮带；11－煤斗；12－给煤机；13－磨煤机；14－除尘器；15－磨碎机；16－空气预热器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1，在一种实施例中提供了一种燃煤污泥耦合发电系统，包括锅炉1、污泥输送泵3和捞渣机。

其中，所述锅炉1的底部连接有渣井2，且所述渣井2上开设有污泥排入口，所述污泥输送泵3通过所述污泥排入口与所述渣井2连通。

所述捞渣机用于将渣井2内的污泥和干渣送到干渣机4的进料口处，且所述干渣机4的出料口与煤斗11的进料口连接，且所述煤斗11的进料口正对输煤皮带10的出煤端；所述煤斗11的出料口与磨煤机13的进料口连通；所述磨煤机13的出料口与所述锅炉1的进料口连通，所述锅炉1的烟气出口与除尘器14的烟气进口连通，所述除尘器14的烟灰出口与灰库的入口连通。

分析上述结构的连接方式和位置关系可知：锅炉1燃烧产生的干渣会落入渣井2中，同时，污泥输送泵3将污水处理厂产生的污泥由渣井2上的污泥排入口送入渣井2中，使得干渣与污泥在渣井2内混合；进入渣井2的污泥会吸收锅炉1炉底辐射的热量和渣井2中干渣的热量，从而，污泥中的水分和易挥发成分在被加热后会进入锅炉1燃烧，污泥也因此得到了干化变为干燥污泥。渣井2内的干渣和干燥后的污泥会被捞渣机送到干渣机4的进料口处，干渣机4会将高温的干渣和污泥进行冷却，冷却后的干渣和污泥能经干渣机4的出料口由煤斗11的进料口进入煤斗11内，同时，输煤皮带10会将燃煤输送到煤斗11内，使得干渣和污泥与燃煤在煤斗11内混合。煤斗11内的干渣、污泥和燃煤能经煤斗11的出料口和磨煤机13的进料口进入磨煤机13中进行磨细成为煤粉、干污泥粉和干渣粉的混合物，这些粉状混合物会由锅炉1的进料口进入锅炉1中燃烧(其中，粉状混合物与空气的接触面积更大，便于燃烧更加充分)，最终会变成飞灰随烟气由锅炉1的烟气出口进入除尘器14中，由除尘器14收集并送入灰库存储。

很显然，本实施例提供的燃煤污泥耦合发电系统，利用锅炉1的辐射热和干渣的热量对污泥进行干化处理，节约了能源，高温干渣还因此得到降温，降低了冷却水耗；而且，因锅炉1内部为负压环境，故污泥干化过程中产生的臭气会直接进入锅炉1燃烧，还有部分臭气会被干渣吸附，缓解了污泥对环境的污染。此外，干渣和污泥在磨煤机13中重新磨细并进入锅炉1燃烧，不但实现了对污泥的处理，而且还将干渣中残留的碳以及污泥中的能量转换为热能发电，实现了能源的再次利用。

在上述技术方案的基础上，还提供了如下增添了具体的结构的方案，并说明了每个技术方案相应的技术效果：

优选的，在渣井2上开设多个污泥排入口，以使得污泥能够由渣井2的多个位置进入渣井2内，这样，就无需将单个污泥排入口设置的太大以供应足够的污泥，减小了对渣井2的结构损坏。

进一步的，可将渣井2上的多个污泥排入口均匀分布在渣井2的侧壁上，以增强渣井2的结构稳定性。

具体结构中，将锅炉1的底部与渣仓8的顶部之间机械密封，以吸收锅炉1膨胀位移的同时起到炉底密封的作用。

优选的，在干渣机4的出料口与煤斗的进料口之间设置有碎渣机5，以利用碎渣机5对干污泥和干渣进行初步粉碎，以便于运输。

具体结构中，在碎渣机与煤斗之间还可设置用于暂存干渣和污泥的渣仓，将渣仓的进料口通过第一输送装置与碎渣机的出料口连接，将渣仓的出料口通过第二输送装置与煤斗的进料口连接，以使得经碎渣机初步粉碎的干渣和污泥能在第一输送装置的作用下被输送到渣仓中，渣仓内的干渣和污泥还能在第二输送装置的作用下被输送到煤斗中。

在第一输送装置的具体结构中设置有过渡渣管6和斗式提升机7，将过渡渣管6的两端分别与碎渣机5和斗式提升机7连接，以利用过渡渣管6将经初步粉碎后的干渣和污泥导向斗式提升机7的料斗中，并在斗式提升机7的带动下将污泥和干渣运输到渣仓8中，其中，因渣仓8的进料口较碎渣机5的出料口更高，故而采用斗式提升机7更便于提升污泥和干渣的高度。

作为一种可实施方式，在第二输送装置9的具体结构中可设置有输送皮带，将输送皮带的进料端设置在渣仓8的出料口的正下方，并将输送皮带的出料端与输煤皮带10对接，输送皮带能够将从渣仓8中漏下的干渣和污泥输送到输煤皮带10上，并在输煤皮带10的输送下与燃煤一起进入煤斗11。

作为另一种可实施方式，在渣仓8的出料口和第二输送装置9的进料端之间设置磨碎机15，以利用磨碎机15对从渣仓8漏出的干渣和污泥进行进一步研磨。

经磨碎机15研磨之后的干渣和污泥颗粒会变得更小，可在第二输送装置9的具体结构中可设置气力输送机，以利用气力输送机将经磨碎机15磨碎的干渣和污泥直接输送到煤斗11中。

优选的，可在煤斗11与磨煤机13之间设置给煤机12，以使得煤斗11内的干渣、污泥和燃煤的混合物从煤斗11的出料口出来后能由给煤机12送到磨煤机13中，以利用给煤机12控制送到锅炉1中的干渣、污泥和燃煤的混合物的量。

优选的，在锅炉1的烟气出口和除尘器14的烟气进口之间设置空气预热器16，以利用空气预热器16将从锅炉1排除的高温烟气的热量传递给即将进入锅炉1的空气，从而提高锅炉1的热交换性能，降低能量消耗。

综上所述，本发明实施例公开了一种燃煤污泥耦合发电系统，其克服了传统的燃煤污泥耦合发电系统的诸多技术缺陷。本发明实施例提供的燃煤污泥耦合发电系统，利用锅炉的辐射热和干渣的热量对污泥进行干化处理，节约了能源，高温干渣还因此得到降温，降低了冷却水耗；而且，因锅炉内部为负压环境，故污泥干化过程中产生的臭气会直接进入锅炉燃烧，还有部分臭气会被干渣吸附，缓解了污泥对环境的污染。此外，干渣和污泥在磨煤机中重新磨细并进入锅炉燃烧，不但实现了对污泥的处理，而且还将干渣中残留的碳以及污泥中的能量转换为热能发电，实现了能源的再次利用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，包括锅炉、污泥输送泵和捞渣机；

其中，所述锅炉的底部连接有渣井，且所述渣井上开设有污泥排入口，所述污泥输送泵通过所述污泥排入口与所述渣井连通；

所述捞渣机用于将渣井内的污泥和干渣送到干渣机的进料口处，且所述干渣机的出料口与煤斗的进料口连接，且所述煤斗的进料口正对输煤皮带的出煤端；所述煤斗的出料口与磨煤机的进料口连通；所述磨煤机的出料口与所述锅炉的进料口连通，所述锅炉的烟气出口与除尘器的烟气进口连通，所述除尘器的烟灰出口与灰库的入口连通。

2.根据权利要求1所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，所述渣井上的污泥排入口有多个。

3.根据权利要求1或2所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，还包括碎渣机，所述干渣机的出料口通过所述碎渣机与所述煤斗的进料口连通。

4.根据权利要求3所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，还包括渣仓，所述碎渣机的出料口通过第一输送装置与渣仓的进料口连接，所述渣仓的出料口通过第二输送装置与所述煤斗的进料口连接。

5.根据权利要求4所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，所述第一输送装置包括过渡渣管和斗式提升机，所述过渡渣管的两端分别与所述碎渣机和所述斗式提升机连接，且所述过渡渣管能将污泥和干渣导向所述斗式提升机的料斗中，所述斗式提升机能将污泥和干渣运输到所述渣仓中。

6.根据权利要求4所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，所述第二输送装置包括输送皮带，所述输送皮带的进料端位于所述渣仓的出料口的正下方，所述输送皮带的出料端与输煤皮带对接。

7.根据权利要求4所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，还包括磨碎机，所述磨碎机的进料口与所述渣仓的出料口连通，所述磨碎机的出料口与所述第二输送装置的进料端连接。

8.根据权利要求7所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，所述第二输送装置包括气力输送机，所述气力输送机的进料口与所述磨碎机的出料口连接，所述气力输送机的出料口与所述煤斗的进料口对接。

9.根据权利要求1或2所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，还包括给煤机，所述煤斗的出料口通过所述给煤机与所述磨煤机的进料口连通。

10.根据权利要求1或2所述的燃煤污泥耦合发电系统，其特征在于，还包括空气预热器，所述锅炉的烟气出口经所述空气预热器与所述除尘器的烟气进口连通。