CN110701622A - 一种污泥干化焚烧系统及其工艺流程 - Google Patents
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Abstract
一种污泥干化焚烧系统及其工艺流程,用蒸汽作为热源,进行软体造粒,干燥后的中空污泥颗粒,送入热解气化炉焚烧系统焚烧成陶粒,余热锅炉应用焚烧的热能产出蒸汽供给污泥干化系统,形成热能闭路循环;泥仓空气、冷凝废气混合进入废气热回收冷凝系统,加热后进入干燥系统;将干燥蒸发出来的废汽带出干燥系统后形成高湿热废气进入废气热回收冷凝系统,提供热能和间接冷凝脱水;高湿热废气经过热回收冷凝后形成低湿废气到陶瓷空气预热器加热成高温空气到达热解焚烧炉系统被裂解脱臭;焚烧烟气经过充分的余热利用,再经过磁力离心雾化半干法急冷脱酸除尘净化,确保达标排放;节约能源,安全环保。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理领域,尤其涉及一种污泥干化焚烧系统及其工艺流程。
背景技术
污泥作为污水处理的副产物,近年来随着污水处理量和处理标准的提高,产量急剧攀升。湿污泥填埋是目前使用最多的方法,但是必须占用大量土地资源,并且往往伴随着不良气味的散发,如果处理不当还可能污染地下水、传播传染病等;堆肥法是污泥资源化的好途径,但问题在于如何降低重金属含量和提高堆肥肥力以维持市场化运作; 焚烧法是有效地对污泥进行减容和无害化处理的方法之一,但也存在着一定的弊端,如沸腾炉、鼓泡床、炉排炉、循环流化床等小型化的焚烧炉,存在热效率低、风机功率高、粉尘含量高、不完全燃烧、点火困难等问题;污泥干颗粒的透气性不好,造成热解气化炉燃烧不充分;若控制运行不当将有不完全燃烧产物和有害气体产生,对大气造成二次污染,焚烧后的炉渣还要填埋或处理,也可能对环境产生二次污染 。
发明内容
本发明目的是提供一种污泥干化焚烧系统及其工艺流程,设备和工艺的完美组合,确保了干污泥的透气性,使燃烧更充分,减少了有害气体的产生,而且焚烧的热能采用余热锅炉产出蒸汽供给污泥干化系统,形成热能闭路循环,高效、环保,解决了以上技术问题。
为了实现上述技术目的,达到上述的技术要求,本发明所采用的技术方案是:一种污泥干化焚烧系统,包括污泥造粒干化系统、污泥热解焚烧系统、急冷脱酸除尘烟气净化系统;其特征在于:所述的污泥造粒干化系统包括湿污泥仓,在湿污泥仓右侧设置有湿污输送装置,所述的湿污输送装置右侧设置有污泥干燥机,所述的污泥干燥机上端设置有软体污泥造粒机;所述的污泥热解焚烧系统包括焚烧炉,在焚烧炉的右侧设置有余热锅炉,所述的余热锅炉通过管道与换热器相连接;所述的急冷脱酸除尘烟气净化系统包括脱酸塔,所述的脱酸塔右侧设置有布袋除尘器,所述的布袋除尘器右侧设置有玻璃钢冷却塔及烟囱;
所述的污泥干燥机前面设置有换热器,所述的换热器右侧设置有冷却塔,所述的冷却塔前方设置有循环液泵,所述的循环液泵与冷却塔相连接;所述的冷却塔右侧设置有煤气风机;
所述的换热器前面设置有软水罐,所述的软水罐左侧设置有保温热软水罐,所述的软水罐右侧设置有储液罐;所述的储液罐后面设置有石灰乳泵,所述的软水罐后面设置有软水泵,所述的保温热软水罐后面设置有热水泵;
所述的脱酸塔前面设置有制液罐,所述的制液罐与储液罐通过连接管相连接,所述的制液罐右侧依次设置有石灰粉仓、活性炭仓。
所述的污泥造粒干化系统主要是由进料系统、软体造粒干化系统、成品颗粒输送系统、干化废气冷凝处置系统组成;所述的进料系统由污泥仓、预压螺旋和污泥泵组组成;所述的软体造粒干化系统由缓存料仓、软体造粒机、污泥干燥机、表冷器以及相应的疏水器、阀组和管路组成;所述的成品颗粒输送系统由:气力输送接收仓、干颗粒中间料仓、气力输送风机以及相应的管道支架组成;所述的干化废气冷凝处置系统由废气抽风机、废气空气热交换器、湿式冷凝器、凝结水积水槽以及废气输送管路至热解炉空气预热器进风口;
所述的污泥热解焚烧系统主要是由进料机构、污泥颗粒热解气化炉、二燃室、余热换热系统、引风机、烟囱、自控系统组成;所述的进料机构由料斗、提升绞龙、螺旋进料器组成;当采用燃气或油作为辅助燃料时不用提升绞龙,当污泥颗粒采用气力输送时,料斗与干颗粒中间料仓合并;所述的污泥颗粒热解气化炉由炉体、布料器、点火燃烧器、斗篷式出渣机、螺旋出渣机、鼓风机组成;所述的二燃室主要由炉体、补充燃烧器组成;当焚烧量在≤10t/d时,二燃室与热解气化炉合为一体;所述的余热换热系统主要由高温空气预热器、余热锅炉系统、锅炉水泵、回流热水箱、分汽缸组成;
所述的急冷脱酸除尘烟气净化系统主要是由离心雾化半干法急冷脱酸系统、活性炭喷射系统、护袋挤喷射系统、布袋除尘系统、碱液系统组成;所述的离心雾化半干法急冷脱酸系统主要是由离心雾化半干法急冷脱酸塔、卸灰器、离心雾化器、二流体雾化器及其连接管道、烟道组成;所述的活性炭喷射系统主要由活性炭储罐、电伴热器、盘式分料器、盘式给料器、喷射器以及管路组成;所述的护袋挤喷射系统主要由料仓、盘式分料器、盘式给料器、罗茨风机、气力输送器以及管路组成;所述的布袋除尘系统主要由袋式除尘器本体、滤袋、框架、脉冲阀、提升阀、飞灰气力输送装置组成;所述的碱液系统主要由NaOH碱溶液制备罐、NaOH碱溶液储存罐、水箱、泵、管道及阀门组成。
一种污泥干化焚烧系统的工艺流程:a.将湿污泥从污泥储存仓通过湿污泥泵输送至软体造粒干燥机,软体造粒干燥机产生的高湿热废气通往废气热回收冷凝系统,软体造粒机产生的蒸汽凝结水通向余热锅炉系统,经过软体造粒干燥机的作用产生的颗粒污泥进入污泥干燥机;
b.污泥干燥机产生的干燥废气重新回到软体造粒干燥机,污泥干燥机产生的蒸汽凝结水通入余热锅炉洗系统,通过污泥干燥机作用产生的半干污泥颗粒通入热解炉焚烧系统;
c.热解焚烧炉系统产生的污泥陶粒之间进入飞灰固化车间,热解炉焚烧系统产生的高适烟气进入空气预热器,空气预热器中还有废气热回收与冷凝系统产生的低湿废气,同时向空气预热器中通入冷空气,经过空气预热器产生的热烟气余热锅炉系统;
d.经过余热锅炉系统作用后的烟气通入半干法脱酸系统,经过半干法脱酸系统产生的飞灰直接进入飞灰固化车间,经过半干法脱酸系统作用后的脱酸烟气,再经过活性炭吸附,通入布袋除尘系统;
e.经过布袋除尘系统作用后的飞灰进入飞灰固化车间,经过布袋除尘系统作用后的烟气达标排放。
优选的:所述的废气热回收冷凝系统中含有污泥储存仓的空气,污水厂二沉池的冷却水,软体造粒干燥机产生的高湿热废气,经过废气热回收冷凝系统处理后,产生的冷凝废水排入污水管网,产生的低湿废气通入空气预热器,产生的低温热空气通入污泥干燥机。
本发明的有益效果:一种污泥干化焚烧系统及其工艺流程,用蒸汽作为热源,进行软体造粒,干燥后的中空污泥颗粒,送入热解气化炉焚烧系统焚烧成陶粒,焚烧的热能采用余热锅炉产出蒸汽供给污泥干化系统,形成热能闭路循环;干污泥颗粒气体、污泥仓、干燥废气冷凝后的不可凝废气混合进入废气热回收冷凝系统,即间接空气热交换器回收热能,加热后进入干燥系统;将干燥蒸发出来的废汽带出干燥系统后形成高湿热废气进入废气热回收冷凝系统,提供热能和间接冷凝脱水;高湿热废气经过热回收冷凝后形成低湿废气到陶瓷空气预热器加热成高温空气到达热解焚烧炉系统被裂解脱臭;焚烧过程的烟气经过充分的余热利用,在磁力离心雾化半干法急冷脱酸除尘净化系统,即离心雾化半干法急冷脱酸塔、盘式活性炭喷射系统、布袋除尘器的作用下的烟气经过急冷脱酸、吸附、净化后,确保达标排放;所有的臭气、废气、烟气都得到了有效的处理;节约能源,安全环保;
本发明中的软体造粒干化污泥干化系统安全可靠、降低能耗、减少维护、超长使用寿命;采用两级干燥方式,第一级为造粒区域;第二级为立式盘式干燥区域,造粒机与污泥干燥机垂直布置,强化了设备干燥强度;而且还将干燥用蒸汽、污泥蒸发出来的废气的余热进行回收,以最大限度地降低热量损失。
本发明的污泥热解焚烧系统中的热解气化炉设置有冷却排渣层、燃烬层、热解气化层、干燥预热层、火焰控制区;冷却排渣层使得炉排仅需很小的驱动功率,就可以完成折碎排渣工作;燃烬层使得新热风温度上升,热容量获得增加,使得新热风变成较高温度的烟气提供给热解气化层;热解气化层能提高炉内料层的热容量,强化燃烧强度;火焰控制区能调节炉内燃烧状态、调节炉内热容量、适度补充炉内热解气化所需的热能。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明图1的俯视图;
图3为本发明工艺流程图;
在图中:1.湿污泥仓;2.湿污输送装置;3.污泥干燥机;4.软体污泥造粒机;5.斗式提升机;6.干污泥料仓;7.焚烧炉;8.余热锅炉;9.换热器;10.脱酸塔;11.布袋除尘器;12.烟囱;13.风机;14.玻璃钢冷却塔;15.活性炭仓;16.石灰粉仓;17.制液罐;18.储液罐;19.石灰乳泵;20.软水罐;21.软水泵;22.保温热软水罐;23.热水泵;24.煤气风机;25.循环液泵;26.冷却塔;27.换热器 。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰,以下结合附图和具体实施方式,对本发明进行进一步详细说明;
在附图中:一种污泥干化焚烧系统,包括污泥造粒干化系统、污泥热解焚烧系统、急冷脱酸除尘烟气净化系统;所述的污泥造粒干化系统包括湿污泥仓1,在湿污泥仓1右侧设置有湿污输送装置2,所述的湿污输送装置2右侧设置有污泥干燥机3,所述的污泥干燥机3上端设置有软体污泥造粒机4;所述的污泥热解焚烧系统包括焚烧炉7,在焚烧炉7的右侧设置有余热锅炉8,所述的余热锅炉8通过管道与换热器9相连接;所述的急冷脱酸除尘烟气净化系统包括脱酸塔10,所述的脱酸塔10右侧设置有布袋除尘器11,所述的布袋除尘器11右侧设置有玻璃钢冷却塔14及烟囱12;
所述的污泥干燥机3前面设置有换热器27,所述的换热器27右侧设置有冷却塔26,所述的冷却塔26前方设置有循环液泵25,所述的循环液泵25与冷却塔26相连接;所述的冷却塔26右侧设置有煤气风机24;
所述的换热器27前面设置有软水罐20,所述的软水罐20左侧设置有保温热软水罐22,所述的软水罐20右侧设置有储液罐18;所述的储液罐18后面设置有石灰乳泵19,所述的软水罐20后面设置有软水泵21,所述的保温热软水罐22后面设置有热水泵23;
所述的脱酸塔10前面设置有制液罐17,所述的制液罐17与储液罐18通过连接管相连接,所述的制液罐17右侧依次设置有石灰粉仓16、活性炭仓15。
所述的污泥造粒干化系统主要是由进料系统、软体造粒干化系统、成品颗粒输送系统、干化废气冷凝处置系统组成;所述的进料系统由污泥仓、预压螺旋和污泥泵组组成;所述的软体造粒干化系统由缓存料仓、软体造粒机、污泥干燥机、表冷器以及相应的疏水器、阀组和管路组成;所述的成品颗粒输送系统由:气力输送接收仓、干颗粒中间料仓、气力输送风机以及相应的管道支架组成;所述的干化废气冷凝处置系统由废气抽风机、废气空气热交换器、湿式冷凝器、凝结水积水槽以及废气输送管路至热解炉空气预热器进风口;
所述的污泥热解焚烧系统主要是由进料机构、污泥颗粒热解气化炉、二燃室、余热换热系统、引风机、烟囱、自控系统组成;所述的进料机构由料斗、提升绞龙、螺旋进料器组成;当采用燃气或油作为辅助燃料时不用提升绞龙,当污泥颗粒采用气力输送时,料斗与干颗粒中间料仓合并;所述的污泥颗粒热解气化炉由炉体、布料器、点火燃烧器、斗篷式出渣机、螺旋出渣机、鼓风机组成;所述的二燃室主要由炉体、补充燃烧器组成;当焚烧量在≤10t/d时,二燃室与热解气化炉合为一体;所述的余热换热系统主要由高温空气预热器、余热锅炉系统、锅炉水泵、回流热水箱、分汽缸组成;
所述的急冷脱酸除尘烟气净化系统主要是由脱酸系统、活性炭喷射系统、护袋挤喷射系统、布袋除尘系统、碱液系统组成;所述的脱酸系统主要是由离心雾化半干法急冷脱酸塔、卸灰器、离心雾化器、二流体雾化器及其连接管道、烟道组成;所述的活性炭喷射系统主要由活性炭储罐、电伴热器、盘式分料器、盘式给料器、喷射器以及管路组成;所述的护袋挤喷射系统主要由料仓、盘式分料器、盘式给料器、罗茨风机、气力输送器以及管路组成;所述的布袋除尘系统主要由袋式除尘器本体、滤袋、框架、脉冲阀、提升阀、飞灰气力输送装置组成;所述的碱液系统主要由NaOH碱溶液制备罐、NaOH碱溶液储存罐、水箱、泵、管道及阀门组成。
一种污泥干化焚烧系统的工艺流程:a.将湿污泥从污泥储存仓通过湿污泥泵输送至软体造粒干燥机,软体造粒干燥机产生的高湿热废气通往废气热回收冷凝系统,软体造粒机产生的蒸汽凝结水通向余热锅炉系统,经过软体造粒干燥机的作用产生的颗粒污泥进入污泥干燥机;
b.污泥干燥机产生的干燥废气重新回到软体造粒干燥机,污泥干燥机产生的蒸汽凝结水通入余热锅炉洗系统,通过污泥干燥机作用产生的半干污泥颗粒通入热解炉焚烧系统;
c.热解焚烧炉系统产生的污泥陶粒之间进入飞灰固化车间,热解炉焚烧系统产生的高适烟气进入空气预热器,空气预热器中还有废气热回收与冷凝系统产生的低湿废气,同时向空气预热器中通入冷空气,经过空气预热器产生的热烟气余热锅炉系统;
d.经过余热锅炉系统作用后的烟气通入半干法脱酸系统,经过半干法脱酸系统产生的飞灰直接进入飞灰固化车间,经过半干法脱酸系统作用后的脱酸烟气,再经过活性炭吸附,通入布袋除尘系统;
e.经过布袋除尘系统作用后的飞灰进入飞灰固化车间,经过布袋除尘系统作用后的烟气达标排放。
所述的废气热回收冷凝系统中含有污泥储存仓的空气,污水厂二沉池的冷却水,软体造粒干燥机产生的高湿热废气,经过废气热回收冷凝系统处理后,产生的冷凝废水排入污水管网,产生的低湿废气通入空气预热器,产生的低温热空气通入污泥干燥机。
具体实施:
本发明采用RLG系列软体造粒干化污泥干化系统,安全可靠、降低能耗、减少维护、超长使用寿命;造粒使得湿污泥在接触热源前就已经达到比表面积最大化的工作状态,是任何干燥手段节约蒸发热能的前提;该技术采用软体污泥自重(重复)造粒是污泥造粒动能最低化的关键;自重造粒是使得造粒设备达到无摩损的最高境界,是确保设备超长使用寿命的前提;重复造粒后的污泥具有中间镂空的不规则的特点,其很小的堆比重和很高的孔隙率是实现低耗热解技术的前提;干燥过程的中间镂空不规则颗粒在造粒机和污泥干燥机中均是直接敞开的并不断更新表面,确保了干燥动力最大化的工作状态。
软体造粒干化污泥干化系统采用蒸汽加热,采用两级干燥方式:第一级为造粒区域;第二级为立式盘式干燥区域;湿粘的污泥在本发明的的软体造粒机内,利用污泥自重为动力进行容积式造粒,并将污泥透气性差、对干燥不利的、软粘性等干燥特性很差的不利因素转变成有利条件,采用很低动能就可以完成造粒工作;
造粒工作为垂直的多层次重复工作,每次造粒均以表面热萃取、破壁热干化的颗粒表面热干化为基础:在第一层造粒形成的外表壳干化、脆化、裂化,中间湿软的污泥颗粒,落入第二层后重新混合、打破表皮硬壳,使第一次的外壳变成第二次造粒的内部核骨架,第一次造粒的内部水重新变成表面层重复进行热萃取、破壁热干化。经过多层次的破壁热萃取造粒干化,形成了中间镂空的、极不规则的污泥颗粒。颗粒表面积非常大、堆比重很轻、透气性很强的污泥颗粒。
软体污泥造粒机与污泥干燥机垂直布置。造粒区域通过污泥自重产生的压强完成软体造粒后,形成含水量68%的颗粒污泥,再进入污泥干燥机。此时的污泥颗粒为粒径约3~10mm独立的相互不粘连的颗粒。该颗粒进入污泥干燥机后具有较强的分散度,能够在盘面上部形成很高的平面分布率,强化了设备干燥强度。从二级污泥干燥机出来的成品含水20%,工程污泥干品总量为3.8t/d。不仅如此,还能将干燥用蒸汽、污泥蒸发出来的废气的余热进行回收,以最大限度地降低热量损失。
本发明中的热解气化粉扫系统,使用最低的动能消耗,完成垃圾燃烧的一种适合中小规模的节能、可靠的燃烧系统,热解气化产生的混合可燃烟气在二燃室进行富氧燃烧,释放热能;高温烟气进入余热锅炉和空气换热器换热后,过热蒸汽可以直接供给污泥干化工段。
颗粒燃料(污泥颗粒+煤或生物质颗粒)由进料螺旋按照炉内分析数据连锁控制、间断性输送至连续立式固定床热解气化炉进料口处;颗粒燃料在炉内颗粒焦结桥处受热辐射屏和底部热解燃烧热能,在短暂静止过程中热焦结成强度特性较弱的、颗粒集聚的、孔隙率很高的、不规则的块状物;在下步进料时被推动落入炉内燃烧区,由于斗篷旋转炉排使得整个焚烧料层做缓慢的、旋转的蠕动作用,焦结的颗粒块状燃料被较为均匀地布置在炉内形成塔形堆积料层,不仅有助于燃烧,还增加了燃烧表面积,与其它布料形式相比提高了燃烧强度和速率;
炉内热解气化炉分为冷却排渣层、燃烬层、热解气化层、干燥预热层、火焰控制区。
将燃烬的污泥残渣颗粒(此时已经煅烧成陶粒)的高温热能,用1次风换热后带入炉内,减少热能随残渣排放流失;污泥残渣(陶粒)在各段各点温度、火焰信号的连锁比例控制的斗篷旋转炉排的调速蠕动下,顺利地、有序地排出炉膛;斗篷旋转炉排还具备破碎功能,能够将有可能焦结的在热解气化过程中未能裂碎的块状炉渣破碎,以达到最终符合排出条件。由于污泥颗粒是中空的、孔隙率很高的、低热值的、游离碳占总碳比例很高的颗粒燃料,再加上辅助燃料煤添加量小且与污泥颗粒混合较均匀,即使焦结后形成块状炉渣,其耐压和抗折性都很差,因此,炉排仅需很小的驱动功率,就可以完成折碎排渣工作。
污泥的固定碳含量占总碳源的比例很小,大部分均以游离碳为主。穿透冷却排渣段的新热风对于少量剩余固定碳的燃烬层具有充足的氧分和一定的热容量,能够确保燃烧的稳定性和完全性。燃烬层使得新热风温度上升,热容量获得增加,使得新热风变成较高温度的烟气提供给热解气化层。
燃烬层较高温度、氧含量降低的烟气进入热解气化层,与加热干燥后的污泥颗粒产生缺氧的热化学反应,使得污泥中的可燃物(C、N、S、P等)变成气化的可燃气体,透过干燥预热层从顶部排出后进入二燃室;热解气化产生的部分热能在连续立式固定床热解气化炉顶部的热辐射屏反射到料层,提高炉内料层的热容量,强化燃烧强度。
干燥预热层与热解气化层在污泥热解气化项目中,分割不是很明显,往往相互交叉着。污泥颗粒在颗粒焦结桥预热和焦结颗粒长大后落入炉内再次受热蒸发、升温,此过程中污泥就已经有游离碳和污泥的残留水、氧产生化学反应,生成可燃气体(如甲烷等);随着水分的减少、污泥颗粒温度的升高,剩余的游离碳和固定碳在缺氧状态下生成新的可燃气体。由于游离碳在污泥中所占碳元素比例很大,因此,预热和气化可以是同时存在的。
火焰控制区的作用是调节炉内燃烧状态、调节炉内热容量、适度补充炉内热解气化所需的热能;利用控氧、控温、控制可燃气体含量的方式,有机地、自动地调节辅助燃料比例、混合燃料的进料量、助燃气体流量。
本发明的热解气化炉技术接近静止状态的焚烧,使得鼓、引风机的功率较其它焚烧炉功率大大降低;设备本体静止状态,使得主机驱动功率仅为立式布料出渣机的微小功率;中空的污泥颗粒的孔隙率,使得燃烬、冷渣段风阻最小、风机功率最低;利用污泥颗粒在高温、静止的状况下下可以热结成不稳定块状燃料的特点,在料封加料螺旋尽头设置预热凝结段,使得物料落入热解气化炉低后形成凹凸不平的裂解燃烧面,增加了燃烧面积、强化了燃烧强度;料封加料螺旋还从根本上解决了其它所有加料手段漏风的通性,使得热热解气化炉内燃烧状态持续稳定;
在二燃室出口安装余热锅炉,将灰尘沉降并及时排出;在余热锅炉出口安装空气预热器,能够最大限度地提高进入燃烧系统的助燃空气温度,提高炉内热容量,最大限度地减少助燃燃料;
陶瓷空气预热器的输出的高温助燃空气是确保低热值、小型炉燃料热裂解之重要保障;由陶瓷管作为垂直列管,具有很高的耐磨性、抗高温氧化性、抗裂变性、抗撞击性,高温烟气从管内通过,冷空气从管側进入经过几个折回,增加冷空气在管壁处的碰撞几率,从而获得很高的空气温度。
本发明中的急冷脱酸除尘烟气净化系统主要是由磁力离心雾化半干法急冷脱酸塔、活性炭喷射、护袋挤、布袋除尘器组成,还配套设置有碱液制备系统。其中,磁力离心雾化半干法急冷脱酸塔采用NaOH作吸收剂,保证SO2的排放浓度不高于200mg/Nm3;HCl不超过60mg/Nm3;HF不超过4mg/Nm3。从污泥干化焚烧锅炉尾部烟道排出的烟气温度为500℃,热烟气经反应塔顶部的热风分配器进入反应塔筒体,呈对数螺旋状切向向下运动。旋转雾化器位于吸收塔顶部,NaOH碱溶液或碱溶液液经高速离心旋转喷雾器雾化为微小液滴进入吸收塔,由于雾化盘的高速旋转对在盘内的液体微膜产生撕裂导致NaOH碱溶液在雾化器周边产生大量的雾状液滴,并呈螺旋向外扩散。喷入量由反应塔出口温度和入口烟气量确定。烟气通过急冷脱酸塔顶部的热风分配器垂直与经过离心雾化的呈螺旋向外水平扩散的碱溶液进行充分混合,这种高效混合,烟气中的SO2、HCl、HF等与NaOH碱溶液或碱溶液中的NaOH发生中和反应生成钠盐,原来喷入的碱溶液滴生成了钠盐浆液滴,该过程同时吸热水份得到蒸发、烟气得到急速冷却;飞灰部分落入反应塔灰斗,由灰斗底部排出。为防止反应生成物吸潮沉积,灰斗设有加热装置措施,在系统冷态启动及灰斗温度偏低时加热保温。另外,灰斗设有清灰防堵装置,且其容量满足8小时清灰一次的要求,飞灰由星型卸灰阀排反应塔灰斗下气力输灰机输送至灰库。
本发明中的布袋除尘器采用“离线脉冲反吹清灰”的清灰方式。清灰采用 “定时清灰”和“定压清灰”两种方式,该除尘器通过配套的电控柜,进行定时或定阻地脉冲清灰,该除尘器采用先进的在线清灰,且除尘效率高,运行阻力低;同时应保证在一个风室处于检修时或一个风室在清灰时均能保证烟尘排放不超标。除尘器单室离线清灰时滤料风速应为≤0.7m/min;除尘器的清灰采用压缩空气脉冲清灰,清灰机构中的电磁脉冲阀采用进口产品,喷吹次数大于100万次,保证正常的喷吹效果。对喷吹管的喷嘴进行优化设计,设计有专门的诱导管,保证喷吹时有足够的气量。
在喷雾吸收塔出口和布袋除尘器进口之间的连接烟道采用文丘利结构,本发明的活性炭仓设置在文丘利管的喉部,活性炭由仓底的小型盘式输送机将活性炭均匀排出,接入的压缩空气将排出的活性炭快速喷入烟道,以保证二噁英和重金属的含量等有害物质排放达到小于0.1TEQng/m3。活性炭盘式给料装置采用变频调节。
本发明的碱溶液制液罐配有搅拌器,搅拌均匀后碱溶液经排浆阀进入碱溶液储存罐。碱溶液储存罐设有搅拌器,经搅拌均匀后碱溶液由碱溶液泵送至反应塔,部分进入离心喷雾器,另有部分回流至储液罐,以保持进入离心喷雾器碱溶液的压力稳定。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述,而并非对实施方式的限定,对于所属领域的技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种污泥干化焚烧系统,包括污泥造粒干化系统、污泥热解焚烧系统、急冷脱酸除尘烟气净化系统;其特征在于:所述的污泥造粒干化系统包括湿污泥仓(1),在湿污泥仓(1)右侧设置有湿污输送装置(2),所述的湿污输送装置(2)右侧设置有污泥干燥机(3),所述的污泥干燥机(3)上端设置有软体污泥造粒机(4);所述的污泥热解焚烧系统包括焚烧炉(7),在焚烧炉(7)的右侧设置有余热锅炉(8),所述的余热锅炉(8)通过管道与换热器(9)相连接;所述的急冷脱酸除尘烟气净化系统包括脱酸塔(10),所述的脱酸塔(10)右侧设置有布袋除尘器(11),所述的布袋除尘器(11)右侧设置有玻璃钢冷却塔(14)及烟囱(12);
所述的污泥干燥机(3)前面设置有换热器(27),所述的换热器(27)右侧设置有冷却塔(26),所述的冷却塔(26)前方设置有循环液泵(25),所述的循环液泵(25)与冷却塔(26)相连接;所述的冷却塔(26)右侧设置有煤气风机(24);
所述的换热器(27)前面设置有软水罐(20),所述的软水罐(20)左侧设置有保温热软水罐(22),所述的软水罐(20)右侧设置有储液罐(18);所述的储液罐(18)后面设置有石灰乳泵(19),所述的软水罐(20)后面设置有软水泵(21),所述的保温热软水罐(22)后面设置有热水泵(23);
所述的脱酸塔(10)前面设置有制液罐(17),所述的制液罐(17)与储液罐(18)通过连接管相连接,所述的制液罐(17)右侧依次设置有石灰粉仓(16)、活性炭仓(15)。
2.根据权利要求1所述的一种污泥干化焚烧系统,所述的污泥造粒干化系统主要是由进料系统、软体造粒干化系统、成品颗粒输送系统、干化废气冷凝处置系统组成;所述的进料系统由污泥仓、预压螺旋和污泥泵组组成;所述的软体造粒干化系统由缓存料仓、软体造粒机、污泥干燥机、表冷器以及相应的疏水器、阀组和管路组成;所述的成品颗粒输送系统由:气力输送接收仓、干颗粒中间料仓、气力输送风机以及相应的管道支架组成;所述的干化废气冷凝处置系统由废气抽风机、废气空气热交换器、湿式冷凝器、凝结水积水槽以及废气输送管路至热解炉空气预热器进风口;
所述的污泥热解焚烧系统主要是由进料机构、污泥颗粒热解气化炉、二燃室、余热换热系统、引风机、烟囱、自控系统组成;所述的进料机构由料斗、提升绞龙、螺旋进料器组成;当采用燃气或油作为辅助燃料时不用提升绞龙,当污泥颗粒采用气力输送时,料斗与干颗粒中间料仓合并;所述的污泥颗粒热解气化炉由炉体、布料器、点火燃烧器、斗篷式出渣机、螺旋出渣机、鼓风机组成;所述的二燃室主要由炉体、补充燃烧器组成;当焚烧量在≤10t/d时,二燃室与热解气化炉合为一体;所述的余热换热系统主要由高温空气预热器、余热锅炉系统、锅炉水泵、回流热水箱、分汽缸组成;
所述的急冷脱酸除尘烟气净化系统主要是由离心雾化半干法急冷脱酸系统、活性炭喷射系统、护袋挤喷射系统、布袋除尘系统、碱液系统组成;所述的离心雾化半干法急冷脱酸系统主要是由离心雾化半干法急冷脱酸塔、卸灰器、离心雾化器、二流体雾化器及其连接管道、烟道组成;所述的活性炭喷射系统主要由活性炭储罐、电伴热器、盘式分料器、盘式给料器、喷射器以及管路组成;所述的护袋挤喷射系统主要由料仓、盘式分料器、盘式给料器、罗茨风机、气力输送器以及管路组成;所述的布袋除尘系统主要由袋式除尘器本体、滤袋、框架、脉冲阀、提升阀、飞灰气力输送装置组成;所述的碱液系统主要由NaOH碱溶液制备罐、NaOH碱溶液储存罐、水箱、泵、管道及阀门组成。
3.根据权利要求1所述的一种污泥干化焚烧系统的工艺流程:a.将湿污泥从污泥储存仓通过湿污泥泵输送至软体造粒干燥机,软体造粒干燥机产生的高湿热废气通往废气热回收冷凝系统,软体造粒机产生的蒸汽凝结水通向余热锅炉系统,经过软体造粒干燥机的作用产生的颗粒污泥进入污泥干燥机;
b.污泥干燥机产生的干燥废气重新回到软体造粒干燥机,污泥干燥机产生的蒸汽凝结水通入余热锅炉洗系统,通过污泥干燥机作用产生的半干污泥颗粒通入热解炉焚烧系统;
c.热解焚烧炉系统产生的污泥陶粒之间进入飞灰固化车间,热解炉焚烧系统产生的高适烟气进入空气预热器,空气预热器中还有废气热回收与冷凝系统产生的低湿废气,同时向空气预热器中通入冷空气,经过空气预热器产生的热烟气余热锅炉系统;
d.经过余热锅炉系统作用后的烟气通入半干法脱酸系统,经过半干法脱酸系统产生的飞灰直接进入飞灰固化车间,经过半干法脱酸系统作用后的脱酸烟气,再经过活性炭吸附,通入布袋除尘系统;
e.经过布袋除尘系统作用后的飞灰进入飞灰固化车间,经过布袋除尘系统作用后的烟气达标排放。
4.根据权利要求3所述的一种污泥干化焚烧系统的工艺流程,其特征在于:所述的废气热回收冷凝系统中含有污泥储存仓的空气,污水厂二沉池的冷却水,软体造粒干燥机产生的高湿热废气,经过废气热回收冷凝系统处理后,产生的冷凝废水排入污水管网,产生的低湿废气通入空气预热器,产生的低温热空气通入污泥干燥机。
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