CN111006220A - 一种工业固废与污泥协同焚烧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种工业固废与污泥协同焚烧系统，包括污泥储存预处理单元、工业固废进料单元、焚烧单元、余热回用及发电单元、出渣单元和烟气净化单元，所述污泥储存预处理单元通过第二螺旋输送机接通连接到所述焚烧单元的回转窑上，所述工业固废进料单元通过链条式炉排热风机连接到所述回转窑上，所述燃烧单元还包括二燃室和柴油燃烧器，所述回转窑和所述二燃室连接，所述二燃室的出气口处接通有所述余热回用及发电单元的余热锅炉上。有益效果在于：固废焚烧与干化焚烧协同，需要的辅助燃料少，能量回收利用，适应不同含水率污泥干化，烟气净化处理效果好等优点。

Description

一种工业固废与污泥协同焚烧系统
技术领域
本发明涉及工业固废及污泥干化焚烧技术领域，特别是涉及一种工业固废与污泥协同焚烧系统。
背景技术
2018年中国污水处理厂污泥总产量为5665万吨(含水率80％)，预测到2020年中国污泥总产量将达到6177万吨，预计未来三年年复合增长率为4％左右。污水处理行业跨越式发展，污泥处理处置才刚起步，导致污泥“积压”，成为环境领域的重大问题之一，干化焚烧属于污泥处理处置的常用方法之一，污水处理厂产生的污泥含水率在50％～80％，一般先进行干化，然后再焚烧，由于污泥含水率高，再加上我国污泥有机物含量低，污泥干化过程需要补充热量，干化后的污泥在进行焚烧，焚烧会产生热量，总的来说补充的热量大于产生的热量。污泥含水率在50％～80％污泥的热值实际是“负值”，污泥干化焚烧通常外加的燃料有煤、天然气和柴油等，这些外加燃料的使用，增加了污泥干化焚烧的成本。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种工业固废与污泥协同焚烧系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种工业固废与污泥协同焚烧系统，包括污泥储存预处理单元、工业固废进料单元、焚烧单元、余热回用及发电单元、出渣单元和烟气净化单元，所述污泥储存预处理单元通过第二螺旋输送机接通连接到所述焚烧单元的回转窑上，所述工业固废进料单元通过链条式炉排热风机连接到所述回转窑上，所述燃烧单元还包括二燃室和柴油燃烧器，所述回转窑和所述二燃室连接，所述二燃室的出气口处接通有所述余热回用及发电单元的余热锅炉上，所述余热回用及发电单元还包括汽轮机，所述余热锅炉的出气口处接通到所述烟气净化单元的半干法脱硫塔上，所述回转窑的底部出渣口处还通过灰渣风机连通到灰渣罐，所述灰渣风机和所述灰渣罐组成所述出渣单元。
进一步的，所述污泥储存预处理单元还包括干污泥卸料池、第一行车抓斗、污泥暂存料斗、第一螺旋输送机、第一污泥干化机、湿污泥接收料仓、螺杆泵、湿污泥储罐、柱塞泵、第二污泥干化机，其中，所述干污泥卸料池、所述第一行车抓斗、所述污泥暂存料斗、所述第一螺旋输送机和所述第一污泥干化机组成干污泥处理单元，所述湿污泥接收料仓、所述螺杆泵、所述湿污泥储罐、所述柱塞泵、所述第二污泥干化机组成湿污泥处理单元，所述干污泥卸料池与所述污泥暂存料斗通过所述第一行车抓斗实现运送传递，所述污泥暂存料斗通过所述第一螺旋输送机与所述第一污泥干化机连接，所述湿污泥接收料仓通过所述螺杆泵与所述湿污泥储罐接通，所述湿污泥储罐通过所述柱塞泵与所述第二污泥干化机接通，所述第二污泥干化机和所述第一污泥干化机的污泥出口处均通过所述第二螺旋输送机连接到所述回转窑。
进一步的，所述工业固废进料单元还包括工业废料填坑和第二行车抓斗，所述工业废料填坑通过所述第二行车抓斗与所述链条式炉排热风炉实现运输连接。
进一步的，所述烟气净化单元还包括一级布袋除尘器、二级布袋除尘器、引风机、湿法脱酸塔和烟囱，所述半干法脱硫塔的出气塔口依次接通到所述一级布袋除尘器和所述二级布袋除尘器，所述二级布袋除尘器通过所述引风机接通到所述湿法脱酸塔上，所述湿法脱酸塔的出气口处安装有所述烟囱。
进一步的，所述一级布袋除尘器和所述二级布袋除尘器之间设置有活性炭喷射装置用于活性炭喷射。
进一步的，所述余热锅炉连接到所述汽轮机进行热传递，所述汽轮机通过蒸汽管道连接到所述第一污泥干化机和所述第二污泥干化机。
有益效果在于：本发明集成工业固废焚烧与不同含水率污泥干化焚烧、余热发电及用于污泥干化、喷氨氮SNCR脱硝、半干法脱硫、布袋除尘、活性炭吸附、湿法脱硫等于一体，固废焚烧与干化焚烧协同，需要的辅助燃料少，能量回收利用，适应不同含水率污泥干化，烟气净化处理效果好等优点。
附图说明
图1是本发明所述一种工业固废与污泥协同焚烧系统的系统结构示意图；
图2是本发明所述一种工业固废与污泥协同焚烧系统的部分结构放大图一；
图3是本发明所述一种工业固废与污泥协同焚烧系统的部分结构放大图二。
附图标记说明如下：
1、干污泥卸料池；2、第一行车抓斗；3、污泥暂存料斗；4、第一螺旋输送机；5、第一污泥干化机；6、湿污泥接收料仓；7、螺杆泵；8、湿污泥储罐；9、柱塞泵；10、第二污泥干化机；11、第二螺旋输送机；12、工业废料填坑；13、第二行车抓斗；14、链条式炉排热风炉；15、回转窑；16、二燃室；17、柴油燃烧器；18、余热锅炉；19、汽轮机；20、半干法脱硫塔；21、一级布袋除尘器；22、二级布袋除尘器；23、引风机；24、湿法脱酸塔；25、烟囱；26、灰渣风机；27、灰渣罐。
具体实施方式
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“安装”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
本发明提供一种工业固废与污泥协同焚烧系统，所述协同焚烧系统由污泥储存预处理单元、工业固废进料单元、焚烧单元、余热回用及发电单元、出渣单元和烟气净化单元组成；
如图1-3所示，所述污泥储存预处理单元通过第二螺旋输送机11接通连接到所述焚烧单元的回转窑15上，所述工业固废进料单元通过链条式炉排热风机14连接到回转窑15上，所述燃烧单元还包括二燃室16和柴油燃烧器17，回转窑15和二燃室16连接，二燃室16的出气口处接通有所述余热回用及发电单元的余热锅炉18上，所述余热回用及发电单元还包括汽轮机19，余热锅炉18的出气口处接通到所述烟气净化单元的半干法脱硫塔20上，回转窑15的底部出渣口处还通过灰渣风机26连通到灰渣罐27，灰渣风机26和灰渣罐27组成所述出渣单元。
在本实施例中，所述污泥储存预处理单元还包括干污泥卸料池1、第一行车抓斗2、污泥暂存料斗3、第一螺旋输送机4、第一污泥干化机5、湿污泥接收料仓6、螺杆泵7、湿污泥储罐8、柱塞泵9、第二污泥干化机10，其中，干污泥卸料池1、第一行车抓斗2、污泥暂存料斗3、第一螺旋输送机4和第一污泥干化机5组成干污泥处理单元，湿污泥接收料仓6、螺杆泵7、湿污泥储罐8、柱塞泵9、第二污泥干化机10组成湿污泥处理单元，干污泥卸料池1与污泥暂存料斗3通过第一行车抓斗2实现运送传递，污泥暂存料斗3通过第一螺旋输送机4与第一污泥干化机5连接，湿污泥接收料仓6通过螺杆泵7与湿污泥储罐8接通，湿污泥储罐8通过柱塞泵9与第二污泥干化机10接通，第二污泥干化机10和第一污泥干化机5的污泥出口处均通过第二螺旋输送机11连接到回转窑15。
在本实施例中，所述工业固废进料单元还包括工业废料填坑12和第二行车抓斗13，工业废料填坑12通过第二行车抓斗13与链条式炉排热风炉14实现运输连接。
在本实施例中，所述烟气净化单元还包括一级布袋除尘器21、二级布袋除尘器22、引风机23、湿法脱酸塔24和烟囱25，半干法脱硫塔20的出气塔口依次接通到一级布袋除尘器21和二级布袋除尘器22，二级布袋除尘器22通过引风机23接通到湿法脱酸塔24上，湿法脱酸塔24的出气口处安装有烟囱25。
在本实施例中，一级布袋除尘器21和二级布袋除尘器22之间设置有活性炭喷射装置用于活性炭喷射。
在本实施例中，余热锅炉18连接到汽轮机19进行热传递，汽轮机19通过蒸汽管道连接到第一污泥干化机5和第二污泥干化机10。
在本实施例中，其各单元作用如下：
污泥储存进料干化单元主要用于干污泥和湿污泥的处理，污水处理厂产生的干污泥(含水率50％～70％)，通过卡车运输至干污泥卸料池1，通过第一行车抓斗2送入污泥暂存料斗3，从暂存料斗的底部由第一螺旋输送机4送入第一污泥干化机5，污水处理厂产生的湿污泥(含水率70％～85％)，通过湿污泥罐车投入湿污泥接收料仓6，经螺杆泵7打入湿污泥储罐8，再经柱塞泵9送入第二污泥干化机10。第一污泥干化机5和第二污泥干化机10干化后出来的干污泥(含水率20％～25％)经第二螺旋输送机11送入回转窑15窑头的进料口；
工业固废进料焚烧单元是将可燃工业固废经运输车投入工业固废料坑12，经第二行车抓斗13送入链条式炉排热风炉14，链条式炉排热风炉14焚烧工业固废产生的热风送入回转窑15，为污泥在回转窑15内焚烧提供热量；
污泥焚烧单元将处理好的干污泥(含水率20％～25％)经第二螺旋输送机送入回转窑15窑头的进料口，同时热风炉14提供热风至回转窑15保障污泥在回转窑15内焚烧(焚烧温度800～850℃)，回转窑15的烟气进入二燃室16进一步焚烧(温度850～880℃)，二燃烧16利用燃烧器17维持温度，同时控制烟气在二燃室16内的停留时间大于2秒；
余热回用及发电单元通过二燃室16出口的烟气喷入尿素溶液进行SNCR脱销，后进入余热锅炉18回收热量，产生的中温中压蒸汽()送至汽轮机19进行发电一部分送至第一污泥干化机5和第二污泥干化机10用于给污泥干化提供热量；
烟气净化单元通过余热锅炉18余热利用后的烟气温度降至200℃左右，进入半干法脱酸塔20，在半干法脱酸塔中喷入消石灰粉和水雾，半干法脱酸塔20出口烟气继续依次进入一级布袋除尘器21和二级布袋除尘器22，并在一级布袋除尘器21和二级布袋除尘器22之间的烟气管道中喷入活性炭粉末，用于吸附烟气中的二噁英等有害物质，二级布袋除尘器22的尾气再经引风机23引风至湿法脱酸塔24，湿法脱酸塔24中喷入碱液，进一步去除烟气中的酸性气体，最终烟气经烟囱25达标排放；
出渣单元主要将焚烧灰渣从回转窑15尾部下端排出，经冷却后，通过风机26气力输送至灰渣罐27。
在本实施例所述的上述结构中，污水处理厂产生的干污泥(含水率50％～70％)，通过卡车运输至干污泥卸料池1，通过第一行车抓斗2送入污泥暂存料斗3，从暂存料斗的底部由第一螺旋输送机4送入第一污泥干化机5。污水处理厂产生的湿污泥(含水率70％～85％)，通过湿污泥罐车投入湿污泥接收料仓6，经螺杆泵7打入湿污泥储罐8，再经柱塞泵9送入第二污泥干化机10。第一污泥干化机5和第二污泥干化机10干化后出来的干污泥(含水率20％～25％)经第二螺旋输送机送入回转窑15窑头的进料口进行焚烧，焚烧得到的灰渣，焚烧灰渣从回转窑15尾部下端排出，经冷却后，通过风机26气力输送至灰渣罐27，可燃工业固废经运输车投入工业固废料坑12，经第二行车抓斗13送入链条式炉排热风炉14，链条式炉排热风炉14焚烧工业固废产生的热风送入回转窑15，为污泥在回转窑15内焚烧提供热量。回转窑15里的污泥焚烧产生烟气(焚烧温度800～850℃)进入二燃室16(温度850～880℃)，二燃室16烟气温度通过柴油燃烧器17产生的高温烟气(温度900～950℃)维持温度，同时控制烟气在二燃室16内的停留时间大于2秒。二燃室16出口的烟气喷入尿素溶液进行SNCR脱销，后进入余热锅炉18回收热量。余热锅炉18余热利用后的烟气温度降至200℃左右，进入半干法脱酸塔20，在半干法脱酸塔中喷入消石灰粉和水雾，半干法脱酸塔20出口烟气继续依次进入一级布袋除尘器21和二级布袋除尘器22，并在一级布袋除尘器21和二级布袋除尘器22之间的烟气管道中喷入活性炭粉末，用于吸附烟气中的二噁英等有害物质，二级布袋除尘器22的尾气再经引风机23引风至湿法脱酸塔24，湿法脱酸塔24中喷入碱液，进一步去除烟气中的酸性气体，最终烟气经烟囱25达标排放，余热锅炉18产生的蒸汽，产生的蒸汽一部分送至第一污泥干化机5和第二污泥干化机10用于给污泥干化提供热量，一部分送至汽轮机19进行发电。
在本实施例中所述单元的各个设备均为目前市场在售产品，其具体结构不进一步累述。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (6)

1.一种工业固废与污泥协同焚烧系统，其特征在于：包括污泥储存预处理单元、工业固废进料单元、焚烧单元、余热回用及发电单元、出渣单元和烟气净化单元，所述污泥储存预处理单元通过第二螺旋输送机接通连接到所述焚烧单元的回转窑上，所述工业固废进料单元通过链条式炉排热风机连接到所述回转窑上，所述燃烧单元还包括二燃室和柴油燃烧器，所述回转窑和所述二燃室连接，所述二燃室的出气口处接通有所述余热回用及发电单元的余热锅炉上，所述余热回用及发电单元还包括汽轮机，所述余热锅炉的出气口处接通到所述烟气净化单元的半干法脱硫塔上，所述回转窑的底部出渣口处还通过灰渣风机连通到灰渣罐，所述灰渣风机和所述灰渣罐组成所述出渣单元。
2.根据权利要求1所述的一种工业固废与污泥协同焚烧系统，其特征在于：所述污泥储存预处理单元还包括干污泥卸料池、第一行车抓斗、污泥暂存料斗、第一螺旋输送机、第一污泥干化机、湿污泥接收料仓、螺杆泵、湿污泥储罐、柱塞泵、第二污泥干化机，其中，所述干污泥卸料池、所述第一行车抓斗、所述污泥暂存料斗、所述第一螺旋输送机和所述第一污泥干化机组成干污泥处理单元，所述湿污泥接收料仓、所述螺杆泵、所述湿污泥储罐、所述柱塞泵、所述第二污泥干化机组成湿污泥处理单元，所述干污泥卸料池与所述污泥暂存料斗通过所述第一行车抓斗实现运送传递，所述污泥暂存料斗通过所述第一螺旋输送机与所述第一污泥干化机连接，所述湿污泥接收料仓通过所述螺杆泵与所述湿污泥储罐接通，所述湿污泥储罐通过所述柱塞泵与所述第二污泥干化机接通，所述第二污泥干化机和所述第一污泥干化机的污泥出口处均通过所述第二螺旋输送机连接到所述回转窑。
3.根据权利要求1所述的一种工业固废与污泥协同焚烧系统，其特征在于：所述工业固废进料单元还包括工业废料填坑和第二行车抓斗，所述工业废料填坑通过所述第二行车抓斗与所述链条式炉排热风炉实现运输连接。
4.根据权利要求1所述的一种工业固废与污泥协同焚烧系统，其特征在于：所述烟气净化单元还包括一级布袋除尘器、二级布袋除尘器、引风机、湿法脱酸塔和烟囱，所述半干法脱硫塔的出气塔口依次接通到所述一级布袋除尘器和所述二级布袋除尘器，所述二级布袋除尘器通过所述引风机接通到所述湿法脱酸塔上，所述湿法脱酸塔的出气口处安装有所述烟囱。
5.根据权利要求4所述的一种工业固废与污泥协同焚烧系统，其特征在于：所述一级布袋除尘器和所述二级布袋除尘器之间设置有活性炭喷射装置用于活性炭喷射。
6.根据权利要求2所述的一种工业固废与污泥协同焚烧系统，其特征在于：所述余热锅炉连接到所述汽轮机进行热传递，所述汽轮机通过蒸汽管道连接到所述第一污泥干化机和所述第二污泥干化机。
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