CN110566975A - 一种垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，包括干燥燃烧装置，干燥燃烧装置内自上而下设有一级燃烧室和二级燃烧室，一级燃烧室用于污泥的干燥和初步燃烧，二级燃烧室用于初步燃烧后的污泥的完全燃烧，一级燃烧室与二级燃烧室连通，二级燃烧室内的烟气能够到达一级燃烧室内。利用二级燃烧室产生的高温烟气干燥一级燃烧室内的污泥，充分利用了热量资源，节能环保。二级燃烧室在完全燃烧时产生的高温烟气上升至一级燃烧室内，湿污泥进入一级燃烧室内后，在高温烟气的作用下加热干燥，同时，一级燃烧室内部分已干燥的污泥发生初步燃烧，可以加快湿污泥的干燥；初步燃烧的污泥在二级燃烧室内完全燃烧，燃烧更充分，可以减少有害气体的生成。

Description

一种垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统。

背景技术

随着我国工业化的发展和城市化进程的加快，产生了大量的工业废弃物和生活废弃物，污水处理厂和垃圾处理厂在处理这些废弃物时会产生大量的污泥，这类污泥的含水率高，且含有大量的病原菌、寄生虫卵以及铬、汞等重金属有毒有害物质，是性质复杂、污染物含量高、潜在环境风险巨大的污染物，污泥的处理问题已经成为当今社会亟需解决的一大环保难题。

目前，污泥的处理工艺主要有厌氧发酵、好氧发酵、掩埋处理、堆肥处理或燃烧处理，其中厌氧发酵处置过程和效果受污泥成分变化影响较大，处置效率低；好氧消化污泥处理方式能耗较高，基础投资大，受污泥的成分变化影响大；掩埋处理和堆肥处理可能造成二次污染，且占用大量土地，不能满足处理需求；燃烧处理具有减容、减重率高，处理速度快、无害化较为彻底以及能源再利用等优点，是处置污泥的有效实用技术之一，但是燃烧过程中会产生污染的烟气，污泥的燃烧处理和烟气的再治理很可能会成为今后污泥处理的主要技术方向。由于污泥的含水量较高，可达75％以上，无法直接进行燃烧，因此在污泥燃烧之前通常需要干燥处理，但是现有的干燥车间与燃烧系统相对独立，设备体系庞大，系统复杂，运维成本高。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，集污泥的干燥与燃烧于一体，设计合理，结构紧凑，节能环保，操作简单，方便后期的运行和维护。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供一种垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，包括干燥燃烧装置，所述干燥燃烧装置内自上而下设有一级燃烧室和二级燃烧室，所述一级燃烧室用于污泥的干燥和初步燃烧，所述二级燃烧室用于初步燃烧后的污泥的完全燃烧，所述一级燃烧室与所述二级燃烧室连通，所述二级燃烧室内的烟气能够到达所述一级燃烧室内。

于本发明一实施例中，所述干燥燃烧装置包括主体、第一隔板以及第二隔板，所述第一隔板与所述第二隔板在所述主体内自上而下分布，将所述主体分隔成一级燃烧室、二级燃烧室和废渣池，所述二级燃烧室与所述废渣池连通；所述主体上设有入料口、排烟口和排渣口，所述入料口和所述排烟口均位于所述主体的一级燃烧室处，所述排渣口位于所述主体的废渣池处。

于本发明一实施例中，所述第一隔板与所述第二隔板在所述主体内错位倾斜向下设置，所述第一隔板的最高端与所述第二隔板的最高端均与所述主体的内壁固定连接，，所述第一隔板的最低端与所述主体的之间设有供污泥通过的间隙，所述第二隔板上设有供污泥通过的通孔；所述入料口位于所述第一隔板的最高端处。

于本发明一实施例中，所述垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统还包括给料装置、烟气处理装置以及排烟装置，所述给料装置、干燥燃烧装置、烟气处理装置和排烟装置依次连接，所述给料装置用于向所述干燥燃烧装置供给污泥，所述烟气处理装置用于处理所述干燥燃烧装置燃烧污泥产生的烟气，所述排烟装置用于排出所述烟气处理装置处理后的烟气；所述给料装置与所述干燥燃烧装置通过传送带连接。

于本发明一实施例中，所述垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统还包括余热回收装置，所述余热回收装置设于所述干燥燃烧装置和所述烟气处理装置之间；所述余热回收装置为表面式换热器。

于本发明一实施例中，所述垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统还包括凝结水回收装置，所述凝结水回收装置设于所述烟气处理装置和所述排烟装置之间。

于本发明一实施例中，所述给料装置包括储料缸、挤压机构、过滤机构以及控制阀门，所述储料缸的上侧设有进料口，所述挤压机构部分可活动地设于所述储料缸内，以对所述储料缸内的物料进行挤压；所述储料缸的侧壁为双层夹套结构，从外到内依次为第一夹套和第二夹套，所述出水口位于所述第一夹套上，所述第二夹套包括第一固定网、第二固定网以及过滤网，所述过滤网设于所述第一固定网和所述第二固定网之间，形成所述过滤机构，所述过滤机构用于对所述储料缸内的物料进行过滤除水，过滤得到的水通过所述出水口排出；所述储料缸的下侧设有出料口，所述控制阀门设于所述出料口处，用于打开或关闭所述出料口。

于本发明一实施例中，所述排烟装置内设有若干用于排烟的风机。

于本发明一实施例中，所述烟气处理装置包括依次连接的二噁英处理单元和除尘单元，所述二噁英处理单元靠近所述干燥燃烧装置设置，用于除去烟气中的二噁英；所述除尘单元靠近所述排烟装置设置，用于除去烟气中的粉尘。

于本发明一实施例中，所述垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统还包括粉尘再循环单元，所述粉尘再循环单元连接所述干燥燃烧装置和所述除尘单元，用于将所述除尘单元收集的粉尘送至所述干燥燃烧装置内。

本发明的有益效果是：本发明提供的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，包括干燥燃烧装置，干燥燃烧装置内自上而下设有一级燃烧室和二级燃烧室，设计合理，结构紧凑，方便后期的运行和维护，利用二级燃烧室产生的高温烟气干燥一级燃烧室内的污泥，充分利用了热量资源，节能环保。使用时，二级燃烧室在完全燃烧时产生的高温烟气上升至一级燃烧室内，含水量较大的湿污泥进入一级燃烧室内后，在高温烟气的作用下加热干燥，同时，一级燃烧室内部分已干燥的污泥发生初步燃烧，可以进一步加快湿污泥的干燥；初步燃烧后的污泥在二级燃烧室内完全燃烧，燃烧更充分，可以减少有害气体的生成。

附图说明

图1是本发明的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统的结构示意图；

图2是本发明的给料装置的结构示意图；

图3是本发明的储料缸的剖视图。

图中各附图标记为：1、给料装置；2、干燥燃烧装置；3、烟气处理装置；4、排烟装置；5、余热回收装置；6、凝结水回收装置；7、粉尘再循环单元；21、一级燃烧室；22、二级燃烧室；23、废渣池；24、主体；25、第一隔板；26、第二隔板；31、二噁英处理单元；32、除尘单元；241、入料口；242、排烟口；243、排渣口；11、储料缸；12、挤压机构；13、过滤机构；14、控制阀门；15、冲洗机构；16、集水机构；17、筛孔网；111、进料口；112、出水口；113、出料口；114、第一夹套；121、控制器；122、连接件；123、挤压件；131、第二夹套；132、过滤网。

具体实施方式

下面结合各附图，通过具体实施例，对本发明进行详细、完整的描述。

请参考图1所示，本发明提供一种垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，包括干燥燃烧装置2，干燥燃烧装置2内自上而下设有一级燃烧室21和二级燃烧室22，一级燃烧室21用于污泥的干燥和初步燃烧，二级燃烧室22用于初步燃烧后的污泥的完全燃烧，一级燃烧室21与二级燃烧室22连通，二级燃烧室22内的烟气能够到达一级燃烧室21内。干燥燃烧装置2内的一级燃烧室21和二级燃烧室22自上而下设置，设计合理，结构紧凑，方便后期的运行和维护，利用二级燃烧室22产生的高温烟气干燥一级燃烧室21内的污泥，充分利用了热量资源，节能环保。使用时，二级燃烧室22在完全燃烧时产生的高温烟气上升至一级燃烧室21内，含水量较大的湿污泥进入一级燃烧室21内后，在高温烟气的作用下加热干燥，同时，一级燃烧室21内部分已干燥的污泥发生初步燃烧，可以进一步加快湿污泥的干燥；初步燃烧后的污泥在二级燃烧室22内完全燃烧，燃烧更充分，可以减少有害气体的生成。

干燥燃烧装置2包括主体24、第一隔板25以及第二隔板26，第一隔板25与第二隔板26在主体24内自上而下分布，将主体24分隔成一级燃烧室21、二级燃烧室22和废渣池23，且一级燃烧室21与二级燃烧室22连通，二级燃烧室22与废渣池23连通；主体24上设有入料口241、排烟口242和排渣口243，入料口241和排烟口242均位于主体24的一级燃烧室21处，排渣口243位于主体24的废渣池23处。湿污泥从入料口241进入一级燃烧室21内，二级燃烧室22内的污泥发生完全燃烧时产生的高温烟气上升，用于一级燃烧室21内的污泥干燥和初步燃烧，并通过排烟口242排出干燥燃烧装置2，一级燃烧室21内干燥后的污泥落入二级燃烧室22内，二级燃烧室22内的污泥完全燃烧后产生的废渣落入废渣池23内，废渣通过排渣口243排出。

第一隔板25和主体24之间可以设置有间隙，或者在第一隔板25上设置有供烟气通过的过气孔，使得一级燃烧室21与二级燃烧室22连通，进而使得二级燃烧室22内的烟气能够到达一级燃烧室21内，且烟气不存在热量损耗，充分利用了二级燃烧室22产生的烟气的热量。但不限于此，也可以在主体24设置连接一级燃烧室21和二级燃烧室22的供烟气通过的管道，也能使二级燃烧室22的烟气到达第一燃烧室内，本发明对此不作限定。

第一隔板25与第二隔板26在主体24内错位倾斜向下设置，第一隔板25的最高端与第二隔板26的最高端均与主体24的内壁固定连接，第一隔板25的最低端与主体24的之间设有供污泥通过的间隙，第二隔板26上设有供污泥通过的通孔；入料口241位于第一隔板25的最高端处。第一隔板25与第二隔板26倾斜设置，可以驱使一级燃烧室21内的污泥自动落入二级燃烧室22内以及驱使二级燃烧室22内的污泥自动落入废渣池23内。第一隔板25与第二隔板26的倾斜角度、第一隔板25的最低端与主体24之间的间隙距离以及第二隔板26的最低端与主体24之间的间隙距离根据实际情况进行设置。

垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统还包括给料装置1、烟气处理装置3以及排烟装置4，给料装置1、干燥燃烧装置2、烟气处理装置3和排烟装置4依次连接，给料装置1用于向干燥燃烧装置2供给污泥，烟气处理装置3用于处理干燥燃烧装置2燃烧污泥产生的烟气，排烟装置4用于排出烟气处理装置3处理后的烟气。给料装置1将湿污泥输送至干燥燃烧装置2内，湿污泥在干燥燃烧装置2的一级燃烧室21内进行干燥和初步燃烧，然后进入干燥燃烧装置2的二级燃烧室22内进行完全燃烧，燃烧产生的废渣进入废渣池23并排出，燃烧产生的烟气通过排烟口242进入烟气处理装置3进行烟气无害化处理，最后通过排烟装置4排出。本申请的污泥燃烧装置既能够进行污泥的燃烧处理，又能对烟气进行治理，较为环保。给料装置1与干燥燃烧装置2通过传送带连接，污泥的输送方式简单。干燥燃烧装置2还设置有点火源、风机设备和沸腾燃烧设备等其他辅助完成污泥干燥燃烧所需的设备。

垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统还包括余热回收装置5，余热回收装置5设于干燥燃烧装置2和烟气处理装置3之间，燃烧后的烟气温度较高，设置余热回收装置5可以回收烟气的余热，并用于加热生产生活所需要的水、空气或其他流体，节省能源。余热回收装置5为表面式换热器，表面式换热器设置于连接干燥燃烧装置2和烟气处理装置3的管道外壁上，管道内的烟气不会污染表面式换热器中的传热介质。但不限于此，余热回收装置5也可以为烟气换热器，烟气换热器已广泛应用于回收工业窑炉、锅炉、焦化炉、高炉、冶金炉所产生的高温或中温烟气的热量，本发明对此不作限定。

垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统还包括凝结水回收装置6，凝结水回收装置6设于烟气处理装置3和排烟装置4之间。燃烧产生的烟气中通常含有大量的水汽，使得排出的烟气呈白色(即白烟)，白烟会造成视觉污染，影响飞行、高速公路的运输，且烟气中的水无法利用造成了能源的损失。设置凝结水回收装置6对烟气中的水进行回收，一方面烟气内的水发生凝结的同时，可以对烟气进行初步的降温；另一方面，减少了白烟的产生，将烟气中的水回收可以为其他工序提供用水，充分利用水资源。回收的凝结水可以根据水质情况进行处理和利用。

排烟装置4内设有若干用于排烟的风机。处理后的烟气达到排烟装置4内，风机可以对辅助烟气排出。

烟气处理装置3包括依次连接的二噁英处理单元31和除尘单元32，二噁英处理单元31靠近干燥燃烧装置2设置，用于除去烟气中的二噁英。污水处理厂和垃圾处理厂产生的污泥在燃烧时会产生有毒的二噁英气体，二噁英处理单元31可以采用活性炭吸附和石灰粉吸附等方式除去二噁英等有害物质。除尘单元32靠近排烟装置4设置，用于除去烟气中的粉尘，达到环保标准处理烟气的目的。除尘单元32可以采用静电除尘和布袋除尘等除尘技术，工艺简单，除尘效果好。

垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统还包括粉尘再循环单元7，粉尘再循环单元7连接干燥燃烧装置2和除尘单元32，用于将除尘单元32收集的粉尘送至干燥燃烧装置2的一级燃烧室21内，收集到的粉尘容易燃烧，有助于湿污泥的干燥。

请参考图2和图3所示，给料装置1包括储料缸11、挤压机构12、过滤机构13以及控制阀门14，储料缸11的上侧设有进料口111，挤压机构12部分可活动地设于储料缸11内，以对储料缸11内的物料进行挤压；储料缸11设有出水口112，过滤机构13设于储料缸11内，以对储料缸11内的物料进行过滤除水，过滤得到的水通过出水口112排出；储料缸11的下侧设有出料口113，控制阀门14设于出料口113处，用于打开或关闭出料口113。本申请的给料装置1，设计合理，结构紧凑，集预干燥与给料于一体，适用于处理污泥等含水量高黏性大的细物料，通过挤压机构12不断挤压物料，使得物料在进行预干燥和给料时均受到挤压力的作用，可以有效防止发生堵料的问题，进而保证设备运行稳定。使用时，先关闭控制阀门14，使得出料口113关闭，将物料从进料口111送入储料缸11内，含水量较大的物料经过滤机构13过滤除水，同时，通过挤压机构12挤压物料，使得物料中水的水不断被挤压出来，保证物料的除水效果，过滤得到的水通过出水口112排出，完成预干燥操作，然后打开控制阀门14，使得出料口113打开，挤压机构12继续挤压物料，物料从出料口113被挤出，完成给料操作。

储料缸11的侧壁为双层夹套结构，从外到内依次为第一夹套114和第二夹套131，第二夹套131包括第一固定网、第二固定网以及过滤网132，过滤网132设于第一固定网和第二固定网之间，形成过滤机构13；出水口112位于第一夹套114上。储料缸11内的湿物料经挤压机构12不断挤压，湿物料中的固体物质被过滤网132限制于第二夹套131内，湿物料内的水穿过第二夹套131的过滤网132被挤到第一夹套114和第二夹套131的间隙内，并通过出水口112排出，从而达到预干燥的目的。过滤网132的目数可以根据湿物料中固体物质的颗粒大小进行选择。过滤网132的两侧分别通过第一固定网和第二固定网固定，使得过滤机构13具备一定的足够强度，防止挤压机构12损坏过滤机构13。且第一固定网和第二固定网均为网状结构，不会影响过滤网132的过滤性能。

给料装置1还包括冲洗机构15，冲洗机构15设于第一夹套114的内壁上，用于过滤机构13的冲洗，以防止过滤机构13的滤孔被物料堵塞。当给料装置1给料结束，储料缸11内没有物料空置时，打开冲洗机构15，对过滤机构13进行冲洗即可。冲洗机构15可以是多个设置在第一夹套114内壁的冲洗喷头，冲洗喷头对着过滤机构13设置，冲洗喷头的冲洗角度可以调节，以便对过滤机构13更好地清洗，从而保证过滤机构13的过滤效果。

第一固定网和第二固定网均为钢网。钢网的重量轻强度高，便于安装，且能保证过滤机构13的结构强度；钢网的塑性好，不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏；钢网的韧性好，对动力荷载的适应性较强。优选地，第一固定网和第二固定网均采用不锈钢材料制成，耐腐蚀能力好，能够适应湿污泥的含水量高和性质复杂的特点。

挤压机构12包括控制器121、连接件122以及挤压件123，连接件122连接控制器121和挤压件123，进而使得控制器121控制挤压件123挤压储料缸11内的物料。控制器121通过连接件122带动挤压件123挤压物料，结构简单，且通过挤压力的调整可以对物料的出水量和出料量进行调节。

储料缸11的上侧敞口形成进料口111，挤压件123能够通过进料口111伸入储料缸11内，对物料进行挤压。敞口式的进料口111进料方便。一实施例中，控制器121设于挤压缸外，控制器121通过连接件122控制挤压件123升起或下降，通过挤压件123自身的重力挤压物料，挤压件123与第二夹套131相适配，进而能够更好地挤压第二夹套131内的物料。进料时，控制器121控制挤压件123升起，物料从进料口111完成进料后，控制器121控制挤压件123下降，挤压物料过滤出水和出料。但不限于此，控制器121也可以通过对挤压件123外加作用力的方式达到挤压物料的目的，本发明对此不作限定。

控制器121可以为电机或液压泵，控制方式简单、可靠。

给料装置1还包括集水机构16，集水机构16连接出水口112，用于收集过滤机构13过滤出的水。将过滤所得的水收集起来，一方面可以为如冲洗机构15等其他工序提供用水，充分利用水资源，另一方面由于污泥过滤得到的水，性质较为复杂，污染物含量高，以便集中进行无害化处理，较为环保。

出料口113设有筛孔网17。物料被挤压后容易结块，在出料口113设置筛孔网17，可以使被挤出的物料较好地分散，以便进行后续的干燥和燃烧。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，包括干燥燃烧装置，所述干燥燃烧装置内自上而下设有一级燃烧室和二级燃烧室，所述一级燃烧室用于污泥的干燥和初步燃烧，所述二级燃烧室用于初步燃烧后的污泥的完全燃烧，所述一级燃烧室与所述二级燃烧室连通，所述二级燃烧室内的烟气能够到达所述一级燃烧室内。

2.如权利要求1所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，所述干燥燃烧装置包括主体、第一隔板以及第二隔板，所述第一隔板与所述第二隔板在所述主体内自上而下分布，将所述主体分隔成一级燃烧室、二级燃烧室和废渣池，所述二级燃烧室与所述废渣池连通；所述主体上设有入料口、排烟口和排渣口，所述入料口和所述排烟口均位于所述主体的一级燃烧室处，所述排渣口位于所述主体的废渣池处。

3.如权利要求2所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，所述第一隔板与所述第二隔板在所述主体内错位倾斜向下设置，所述第一隔板的最高端与所述第二隔板的最高端均与所述主体的内壁固定连接，所述第一隔板的最低端与所述主体的之间设有供污泥通过的间隙，所述第二隔板上设有供污泥通过的通孔；所述入料口位于所述第一隔板的最高端处。

4.如权利要求1所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，还包括给料装置、烟气处理装置以及排烟装置，所述给料装置、干燥燃烧装置、烟气处理装置和排烟装置依次连接，所述给料装置用于向所述干燥燃烧装置供给污泥，所述烟气处理装置用于处理所述干燥燃烧装置燃烧污泥产生的烟气，所述排烟装置用于排出所述烟气处理装置处理后的烟气。

5.如权利要求4所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，还包括余热回收装置，所述余热回收装置设于所述干燥燃烧装置和所述烟气处理装置之间；所述余热回收装置为表面式换热器。

6.如权利要求4所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，还包括凝结水回收装置，所述凝结水回收装置设于所述烟气处理装置和所述排烟装置之间。

7.如权利要求4所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，所述给料装置包括储料缸、挤压机构、过滤机构以及控制阀门，所述储料缸的上侧设有进料口，所述挤压机构部分可活动地设于所述储料缸内，以对所述储料缸内的物料进行挤压；所述储料缸的侧壁为双层夹套结构，从外到内依次为第一夹套和第二夹套，所述出水口位于所述第一夹套上，所述第二夹套包括第一固定网、第二固定网以及过滤网，所述过滤网设于所述第一固定网和所述第二固定网之间，形成所述过滤机构，所述过滤机构用于对所述储料缸内的物料进行过滤除水，过滤得到的水通过所述出水口排出；所述储料缸的下侧设有出料口，所述控制阀门设于所述出料口处，用于打开或关闭所述出料口。

8.如权利要求4所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，所述排烟装置内设有若干用于排烟的风机。

9.如权利要求4所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，所述烟气处理装置包括依次连接的二噁英处理单元和除尘单元，所述二噁英处理单元靠近所述干燥燃烧装置设置，用于除去烟气中的二噁英；所述除尘单元靠近所述排烟装置设置，用于除去烟气中的粉尘。

10.如权利要求9所述的垃圾焚烧发电厂污泥燃烧系统，其特征在于，还包括粉尘再循环单元，所述粉尘再循环单元连接所述干燥燃烧装置和所述除尘单元，用于将所述除尘单元收集的粉尘送至所述干燥燃烧装置内。