CN109574455A - 一种蓄热式污泥干化炭化系统 - Google Patents

Abstract

污泥含水率一般为60%‑80%，含水率高的污泥直接炭化，造成系统能耗比较高，同时污泥炭化效果差，因此污泥炭化前先干化污泥，含水率降低后再进入炭化系统。污泥烘干过程中，污泥中有机质转变成挥发性气体，气体处理不当将造成严重的臭味污染，本发明设计成套的污泥干化炭化系统，彻底解决污泥干化炭化及干化炭化过程中产生气体污染问题。

Description

一种蓄热式污泥干化炭化系统

技术领域

本发明涉及污泥炭化技术领域，特别涉及到一种蓄热式污泥干化炭化系统。

背景技术

污泥含水率一般为60%-80%，含水率高的污泥直接炭化，造成系统能耗高，同时污泥炭化效果差，因此污泥炭化前先干化污泥，含水率降低后再进入炭化系统。污泥烘干过程中，污泥中有机质转变成挥发性气体，气体处理不当将造成严重的臭味污染，本发明设计成套的污泥干化炭化系统，彻底解决污泥干化炭化及干化炭化过程中产生气体污染问题。

发明内容

本发明涉及的一种蓄热式污泥干化炭化系统，包含蓄热式干化炭化系统（1）、气体处理系统（2）、进料系统（3）及出料系统（4）组成；蓄热式干化炭化系统（1）由蓄热式干化机（11）和蓄热式炭化机（12）组成一体化系统，蓄热式干化机（11）和蓄热式炭化机（12）为间接换热设备，是将干化机和炭化机安装在密闭蓄热式炉内，蓄热式炉内为热烟气，对干化机、炭化机筒体加热，干化机和炭化机筒体内输送物料，物料输送过程逐渐干化炭化；蓄热式干化炭化系统（1）热烟气流动为二种状态，状态1和状态2（详见图2、图3），通过蓄热室A和蓄热室B上进气口（116、125）、排烟口（117、126）自动切换阀切换，烟气流动在二种状态下来回切换，热烟气经过蓄热室蓄热体时，给蓄热体加热，排放烟气温度降低，切换后鼓风机将空气鼓入蓄热室，经过蓄热体时被加热，转变成热风，蓄热式干化机和蓄热式炭化机通过烟气连接管道联通（115、123），烟气在蓄热式干化机和蓄热式炭化机内来回流动，不停给物料加热，因蓄热室蓄热作用，排出蓄热式干化炭化系统烟气温度低，进入空气温度高，从而提高系统热利用效率；蓄热式干化机（11）由蓄热室A及干化机组成的一体化设备，污泥通过进料口（111）进入干化机内，在输送状态下被干化机筒体加热，污泥中水转变成水蒸气被循环载体气体从循环载体气体出口（113）带出干化机，物料烘干后经出料口（112）排出蓄热式干化机；烘干物料经管链输送机密闭输送进入蓄热式炭化机；蓄热式炭化机由蓄热室B及炭化机组成的一体化设备，干化后的物料经进料口（121）进入炭化机，物料热解炭化转变成污泥炭和热解气，污泥炭经出料口（122）排出设备，热解气进入蓄热式炉，与燃料供给系统（124）补充的外部燃料在炉内混合燃烧，给烟气升温，热量用于污泥干化、炭化热量消耗；气体处理系统（2）主要作用是将蓄热式污泥干化炭化系统排出的热烟气、循环载体气体热能再次回收利用，同时处理处置热烟气达标排放，主要由喷淋换热塔（21）、空-空冷凝器（22）、空-空换热器（23）、烟气处理系统、循环风机组成；喷淋换热塔由喷淋塔和换热件组成，主要作用是对蓄热式干化机（11）产生的循环载体气体喷淋、洗涤、降温，去除气体中水蒸气、粉尘，循环载体气体从进气口（211）进入，喷淋洗涤后从出气口（212）引出，喷淋水加热后，通过喷淋塔换热件与冷空气进口（213）进来的空气换热，冷空气加热成热风，在鼓风机引力作用下经热风出口（214）排出然后进入蓄热式干化炭化系统（1），作为燃烧供氧气体使用，喷淋水循环喷淋，喷淋下来产生废水和粉尘经排污口（215）排出喷淋换热塔；空-空冷凝器（23）是将喷淋洗涤后的循环载体气体再次降温冷凝，循环载体气体中水蒸气转变成冷凝水脱除出来，空-空冷凝器用冷空气作为冷媒，在鼓风机的作用下从冷空气进口（223）鼓入，与从进气口（221）进入的循环载体气体发生热交换，循环载体气体温度降低，从出气口（222）排出，冷空气温度升高，从热风排口（224）排出，循环载体气体冷凝产生的废水经废水排口（225）排出；空-空换热器（23）是将冷凝脱水后的循环载体气体与蓄热式干化炭化系统排放的热烟气发生热交换，将冷凝脱水后的循环载体气体加热，使该部分气体重新具备携带水蒸气的能力，循环载体气体从循环载体气体进气口（233）进入，与从热烟气进口（231）进入的热烟气发生热交换，循环载体气体温度升高，通过循环风机输送从循环载体气体进口（114）进入蓄热式干化机（11），从而实现循环载体气体连续循环，热烟气降温后，从热烟气出口（232）排出进入烟气处理系统处理后排放。污泥进料系统（3）由污泥料仓、输送设备、及破碎进料机组成；出料系统（4）由管链输送机及污泥炭料仓组成。

附图说明

图1蓄热式污泥干化炭化系统工艺流程图，图2蓄热式干化炭化系统运行状态1，图3蓄热式干化炭化系统运行状态2。

⑴蓄热式干化炭化系统，⑵气体处理系统，（3）进料系统，（4）出料系统，

⑾蓄热式干化机，⑿蓄热式炭化机，（21）喷淋换热塔，（22）空-空冷凝器，（23）空-空换热器，

（111）蓄热式干化机进料口，（112）蓄热式干化机出料口，（113）A出气口，（114）A进气口，（115）烟气联通管道，（116）蓄热室进气口，（117）蓄热室排烟口，（121）蓄热式炭化机进料口，（122）蓄热式炭化机出料口，（123）烟气联通管道，（124）燃料供给系统，（125）蓄热室进气口，（126）蓄热室排烟口，（211）B进气口，（212）B出气口，（213）冷空气A进口，（214）热风出口，（215）排污口，（221）C进气口，（222）C出气口，（223）冷空气B进口，（224）热风排口，（225）废水排口，（231）热烟气进口，（232）热烟气出口，（233）D进气口，（234）D出气口。

具体实施方式

实施方式1

一种蓄热式污泥干化炭化系统具体实施方式为将蓄热式污泥干化机和蓄热式污泥炭化机制成整体撬装式装备，污泥干化机和污泥炭化机用若干跟烟气连接管道（115、123）联通，用管链输送机连接蓄热式干化机出料口（112）和蓄热式炭化机进料口（121）,联通后蓄热式污泥干化机和蓄热式污泥炭化机形成蓄热式干化炭化系统,将气体处理系统（2）各分项设备设置在撬装式框架中，设备之间互相用烟气管道连接形成一个整体系统，蓄热式干化炭化系统间用管道连接A出气口（113）和B进气口（211），D出气口（234）用管道连接循环风机进口，循环风机出口与A进气口（114）管道连接，（126、117）蓄热室排烟口用管道与引风机进口连接，引风机出口与热烟气进口（231）管道连接，热风出口（214）与鼓风机进口连接，鼓风机出口与蓄热式进气口（116、125）管道连接，污泥料仓出口与刮板输送机进口连接，管板输送机出口与破碎进料机进口连接，破碎进料机出口与蓄热式干化机进料口（111），完成进料系统与蓄热式干化炭化系统的连接，蓄热式式干化炭化系统产生的污泥炭经管链输送机密闭输送，进入污泥炭料仓中储存。

实施方式2

一种蓄热式污泥干化炭化系统具体实施方式为将蓄热式污泥干化机和蓄热式污泥炭化机制成整体撬装式装备，污泥干化机和污泥炭化机用若干跟烟气连接管道（115、123）联通，用管链输送机连接蓄热式干化机出料口（112）和蓄热式炭化机进料口（121）,联通后蓄热式污泥干化机和蓄热式污泥炭化机形成蓄热式干化炭化系统,将气体处理系统（2）各分项设备根据接口顺序连接，设备之间互相用烟气管道连接形成一个整体系统，蓄热式干化炭化系统间用管道连接A出气口（113）和B进气口（211），D出气口（234）用管道连接循环风机进口，循环风机出口与A进气口（114）管道连接，（126、117）蓄热室排烟口用管道与引风机进口连接，引风机出口与热烟气进口（231）管道连接，热风出口（214）与鼓风机进口连接，鼓风机出口与蓄热式进气口（116、125）管道连接，污泥料仓出口与刮板输送机进口连接，管板输送机出口与破碎进料机进口连接，破碎进料机出口与蓄热式干化机进料口（111），完成进料系统与蓄热式干化炭化系统的连接，蓄热式式干化炭化系统产生的污泥炭经管链输送机密闭输送，进入污泥炭料仓中储存。

上述实施案例未全部代表所有系统设置，在这不再一一举例。

Claims (9)

1.一种蓄热式污泥干化炭化系统，其特征在于：一种蓄热式污泥干化炭化系统包含蓄热式干化炭化系统（1）、气体处理系统（2）、进料系统（3）及出料系统（4）组成。

2.根据权利要求1表述的蓄热式干化炭化系统，其特征在于：蓄热式干化炭化系统（1）由蓄热式干化机（11）和蓄热式炭化机（12）组成一体化系统，蓄热式干化机（11）和蓄热式炭化机（12）为间接换热设备，是将干化机和炭化机安装在密闭蓄热式炉内，蓄热式炉内为热烟气，对干化机、炭化机筒体加热，干化机和炭化机筒体内输送物料，物料输送过程逐渐干化炭化。

3.根据权利要求1表述的蓄热式干化炭化系统，其特征在于：蓄热式干化炭化系统（1）热烟气流动为二种状态，状态1和状态2（详见图2、图3），通过蓄热室A和蓄热室B上进气口（116、125）、排烟口（117、126）自动切换阀切换，烟气流动在二种状态下来回切换，热烟气经过蓄热室蓄热体时，给蓄热体加热，排放烟气温度降低，切换后鼓风机将空气鼓入蓄热室，经过蓄热体时被加热，转变成热风，蓄热式干化机和蓄热式炭化机通过烟气连接管道联通（115、123），烟气在蓄热式干化机和蓄热式炭化机内来回流动，不停给物料加热，因蓄热室蓄热作用，排出蓄热式干化炭化系统烟气温度低，进入空气温度高，从而提高系统热利用效率。

4.根据权利要求2表述的蓄热式干化机，其特征在于：蓄热式干化机（11）由蓄热室A及干化机组成的一体化设备，污泥通过蓄热式干化机进料口（111）进入干化机内，在输送状态下被干化机筒体加热，污泥中水转变成水蒸气被循环载体气体从A出气口（113）带出干化机，物料烘干后经蓄热式干化机出料口（112）排出蓄热式干化机。

5.根据权利要求2表述的蓄热式炭化机，其特征在于：蓄热式炭化机由蓄热室B及炭化机组成的一体化设备，干化后的物料经蓄热式炭化机进料口（121）进入炭化机，物料热解炭化转变成污泥炭和热解气，污泥炭经蓄热式炭化机出料口（122）排出设备，热解气进入蓄热式炉，与燃料供给系统（124）补充的外部燃料在炉内混合燃烧，给烟气升温，热量用于污泥干化、炭化热量消耗。

6.根据权利要求1表述的气体处理系统，其特征在于：气体处理系统（2）主要作用是将蓄热式污泥干化炭化系统排出的热烟气、循环载体气体热能再次回收利用，同时处理处置热烟气达标排放，主要由喷淋换热塔（21）、空-空冷凝器（22）、空-空换热器（23）、烟气处理系统、循环风机组成。

7.根据权利要求6表述的喷淋换热塔，其特征在于：喷淋换热塔由喷淋塔和换热件组成，主要作用是对蓄热式干化机（11）产生的循环载体气体喷淋、洗涤、降温，去除气体中水蒸气、粉尘，循环载体气体从B进气口（211）进入，喷淋洗涤后从B出气口（212）引出，喷淋水加热后，通过喷淋塔换热件与冷空气A进口（213）进来的空气换热，冷空气加热成热风，在鼓风机引力作用下经热风出口（214）排出然后进入蓄热式干化炭化系统（1），作为燃烧供氧气体使用，喷淋水循环喷淋，喷淋下来产生废水和粉尘经排污口（215）排出喷淋换热塔。

8.根据权利要求6表述的空-空冷凝器，其特征在于：空-空冷凝器（23）是将喷淋洗涤后的循环载体气体再次降温冷凝，循环载体气体中水蒸气转变成冷凝水脱除出来，空-空冷凝器用冷空气作为冷媒，在鼓风机的作用下从冷空气B进口（223）鼓入，与从C进气口（221）进入的循环载体气体发生热交换，循环载体气体温度降低，从C出气口（222）排出，冷空气温度升高，从热风排口（224）排出，循环载体气体冷凝产生的废水经废水排口（225）排出。

9.根据权利要求6表述的空-空换热器，其特征在于：空-空换热器（23）是将冷凝脱水后的循环载体气体与蓄热式干化炭化系统排放的热烟气发生热交换，将冷凝脱水后的循环载体气体加热，使该部分气体重新具备携带水蒸气的能力，循环载体气体从D进气口（233）进入，与从热烟气进口（231）进入的热烟气发生热交换，循环载体气体温度升高，从D出口（244）引出，通过循环风机输送从A进气口（114）进入蓄热式干化机（11），从而实现循环载体气体连续循环，热烟气降温后，从热烟气出口（232）排出进入烟气处理系统处理后排放。