CN111981492A - 糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法；糖厂在生产过程中，吸滤机从沉淀池分离出含水分为65％‑75％滤泥，滤泥进入稀释箱进行稀释到含水分为80％‑95％，经过稀释后的滤泥进入沉降离心机，滤泥经过沉降离心机分离后，分离出的甜水进入甜水箱，能进一步回收残留在湿滤泥40％‑60％的糖份；经过沉降离心机分离出的滤泥含水分为48％‑52％，其进入糖厂锅炉燃烧后，滤泥燃烧产生的热量将水转化成蒸汽提供给汽轮发电机进行发电，其中锅炉燃烧所产生的灰尘由除尘器负责吸收。
Description
技术领域
本发明涉及糖厂滤泥处理技术领域，具体为糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法。
背景技术
在制糖生产过程中，由于甘蔗压榨出来的混合汁所含的蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物质对煮糖结晶不利，因此，须对混合汁进行澄清处理。即向混合汁加入氢氧化钙、二氧化硫、磷酸等物质，使蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物沉淀下来，沉淀物通过压滤机或真空吸滤机而得到的滤渣，称为滤泥，在环境保护方面来看，属于糖厂的固体废弃物之一。
滤泥的产率主要随生产工艺条件的不同而变化。目前国内生产白砂糖的甘蔗糖厂，所采用的澄清处理方法，基本可分为碳酸法、亚硫酸法以及石灰法三大类。一般亚硫酸法因加灰量少，滤泥量％(绝干，下同)占甘蔗榨量 0.7-1.4；碳酸法因加灰量大，滤泥量占甘蔗榨量多达4.5-5.0％；而石灰法因单纯使用石灰作澄清剂，产生滤泥量最少，占甘蔗榨量0.5-1.2％。
滤泥的组分因不同的生产工艺而异。亚硫酸法滤泥因加灰量少，滤泥不含大量的钙盐，干物中有机物总量可达80％左右，主要为类脂物(蔗蜡和蔗脂) 5-14％，纤维15～30％，糖分5～15％，粗蛋白5～15％，总灰分9～20％。石灰法滤泥与亚硫酸法的成分类似，总灰分比亚硫酸法略低，大约为5～10％。碳酸法滤泥干物中含CaCO3量达70-80％左右，成分以无机物为主，有机物含量15％左右。
由于亚硫酸法和石灰法滤泥的有机物含量高，经过堆放发酵后可作为甘蔗的基肥使用，随着社会的发展，人工成本大幅提高，农民用滤泥作为肥料时由于使用量大，人工成本高，因而农民用滤泥作为肥料的积极性逐年降低，滤泥不能及时回田处理，形成一个重大的环境污染风险源，给糖厂和环境带来巨大的压力，因此滤泥处理问题变得越来越迫切。必须采用新的滤泥处理方式，使之达到稳定化、无害化、减量化、资源化的效果。
发明内容
本发明的目的在于解决上述背景技术中提出的技术问题，提供糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，
糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，糖厂在生产过程中，吸滤机从沉淀池分离出含水分为65％-75％滤泥，滤泥进入稀释箱进行稀释到含水分为80％-95％，经过稀释后的滤泥进入沉降离心机，滤泥经过沉降离心机分离后，分离出的甜水进入甜水箱，能进一步回收残留在湿滤泥40％-60％的糖份；经过沉降离心机分离出的滤泥含水分为48％-52％，其进入锅炉后，滤泥燃烧产生的热量将水转化成蒸汽提供给汽轮发电机进行发电，其中锅炉燃烧所产生的灰尘由除尘器负责吸收。
作为本发明具体的一种实施方式，所述从甜水箱中出来的甜水通过甜水泵先进入稀释箱稀释滤泥，当甜水进入稀释箱达到需要的量时，甜水再通过甜水泵回到压榨的热水箱与热水混合，作为末座榨机的渗透水，通过末座榨机的压榨，进一步回收甜水糖份。
作为本发明具体的另一种实施方式，所述甜水箱中出来的甜水通过甜水泵回到沉淀池继续分离滤泥。
进一步的，所述吸滤机为真空吸滤机，真空吸滤机吸出的滤泥由原滤泥输送带到新装转运带再到搅拌机到给料阀，给料阀输送给沉降离心机，得到干滤泥，干滤泥再由新增加的滤泥输送带输送到原有的蔗渣皮带，经过刮板器进入锅炉给料机，最后进入锅炉进行焚烧。
具体的，采用沉降离心机作为脱水设备，经过沉降离心机脱水前的湿滤泥含水份为65-75％，滤泥重量对蔗比为：3.5％-5.0％。
进一步的，所述滤泥从原炉前刮板机进入落渣管，再进入锅炉给料机后，经过喷播器，再进入锅炉流化床，滤泥经过锅炉流化床后进入锅炉炉膛进行燃烧，经过锅炉炉膛燃烧的滤泥再经过过热器、对流管、省煤器、空气预热器、除尘器最后从烟囱排出，还包括一次风机给空气预热器送风，然后通过热风管给喷播器和锅炉流化床进行供热。
具体的，所述沉降离心机包括皮带轮、变速器、机壳、机座、出料口、输料螺旋、转鼓、轴承座、进料管、甜水出口及滤泥出口，所述沉降离心机为卧螺式沉降离心机，所述轴承座的右侧面通过螺栓连接固定变速器，所述变速器的左侧面固定连接皮带轮，所述机壳的左侧面固定设置有进料管，所述机壳的内部固定安装输料螺旋，所述输料螺旋的上表面安装转鼓，所述转鼓为锥形，所述转鼓设置在输料螺旋的下方，所述甜水出口及滤泥出口均设置在机座的下表面的左右两端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明的处理方法，经过沉降离心机进行分离后的滤泥可回收滤泥中的部分糖分；滤泥在锅炉进行焚烧处理时，产生的灰渣体积大幅度减少；同时滤泥在锅炉内进行焚烧可提供蒸汽给汽轮发电机使用和工业上需要用到蒸汽的地方；另外通过采用布袋或静电除尘器收集燃烧灰分，用于生产复合肥，储存时间长，不会污染。本发明可回收滤泥中的糖份，滤泥进行焚烧处理，解决了滤泥堆放存留所产生的土壤，废水，废气污染，产生的灰渣体积大幅减少，滤泥焚烧所产生的蒸汽可提供给发电厂和工业上使用。
附图说明
图1为本发明糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法的一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法的另一种实施方式的结构示意图；
图3为本发明糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法滤泥预处理流程图。
图4为本发明糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法滤泥燃烧流程图；
图5为本发明糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法沉降离心机结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
参见图1、图2、图3、图4及图5所示，本发明提供糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法；
糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，糖厂在生产过程中，吸滤机从沉淀池分离出含水分为65％-75％滤泥，滤泥进入稀释箱进行稀释到含水分为80％-95％，经过稀释后的滤泥进入沉降离心机，滤泥经过沉降离心机分离后，分离出的甜水进入甜水箱，能进一步回收残留在湿滤泥40％-60％的糖份；经过沉降离心机分离出的滤泥含水分为48％-52％，其进入锅炉后，滤泥燃烧所得蒸汽提供给汽轮发电机进行发电，其中锅炉燃烧所产生的灰尘由除尘器负责吸收。甜水进入甜水箱，甜水箱采用提升机再将甜水提升到中和汁，再次重复上面的步骤；其中，在沉降分离机分离出来的甜水输送到甜水箱，作为本发明的一个实施方式，参见图1所示，所述从甜水箱中出来的甜水通过甜水泵先进入稀释箱稀释滤泥，当甜水进入稀释箱达到需要的量时，甜水再通过甜水泵回到压榨的热水箱与热水混合，作为末座榨机的渗透水，通过末座榨机的压榨，进一步回收甜水糖份。
作为本发明的另一个实施方式，参见图2所示，所述甜水箱中出来的甜水通过甜水泵回到沉淀池继续分离滤泥。
经过沉降分离机分离后的滤泥进入锅炉，滤泥燃烧所得蒸汽提供给汽轮发电机进行发电，其中锅炉燃烧所产生的灰尘由除尘器负责吸收。从吸滤机来的滤泥含水分65％-75％左右，经离心分离机脱水，可得到45-55％水分的滤泥。脱水后的滤泥可用胶带输送机送至流化床焚烧炉燃烧，在燃烧流化床内，滤泥呈沸腾状翻滚烘干燃烧，飞灰被烟气携带到炉膛出口前完成燃烧，高温烟气加热锅炉各受热面，产生蒸汽，蒸汽被送到汽轮机发电，背压汽送给工艺，灰渣回收做肥料。
离心机通过高速旋转，获得离心力，泥汁中的水和固体因为比重不同，在相同离心力下实现分离，离心分离机内特制的螺旋排泥装置，将分离出的泥排出。
湿滤泥水分大、灰分高、热值较低，比蔗渣难着火，且碱金属含量远大于蔗渣，容易造成受热面积灰，堵塞烟道；因此使用流化床锅炉燃烧，结构上充分考虑燃烧滤泥的着火难、易积灰特点；运用了低温烧透技术及在线清灰措施。
在亚硫酸法制糖工艺产生的滤泥在不添加蔗渣时，同样50％含水量，滤泥的热值大约相当于蔗渣热值的80％。在湿滤泥添加10-20％的蔗渣，经脱水达到50％水份后，混合蔗渣的滤泥热值相当于蔗渣热值85％。在石灰法制糖工艺产生的滤泥，同样的50％的含水量，滤泥的热值稍高于蔗渣的热值，含水量低于50％的滤泥就有燃烧的价值。
参见图3所示，所述吸滤机为真空吸滤机，真空吸滤机吸出的滤泥由原滤泥输送带到新装转运带再到搅拌机到给料阀，给料阀输送给沉降离心机，得到干滤泥，干滤泥再由新增加的滤泥输送带输送到原有的蔗渣皮带，经过刮板器进入锅炉给料机，最后进入锅炉进行焚烧，其中离心分离机分离出来的甜水，回到原流程进一步回收糖份。
作为本发明其中一个具体的实施例：在日处理甘蔗量为12000吨的工厂里，滤泥预处理使用5台离心分离机，离心分离机安装在原2#锅炉炉前位置；滤泥从原输送带进入到原来吸滤机下面新装的滤泥稀释箱，稀释箱内添加甜水将滤泥稀释，稀释后的滤泥，通过泥汁泵泵送到离心分离机。离心分离机将泥汁脱水到含48％-52％的水分，脱水后的滤泥进入新装的滤泥带，输送到原有的蔗渣喂料系统，进入锅炉燃烧。
参见图4所示，滤泥从原炉前刮板机进入落渣管，再进入锅炉给料机后，经过喷播器，再进入锅炉流化床，滤泥经过锅炉流化床后进入锅炉炉膛进行燃烧，经过锅炉炉膛燃烧的滤泥再经过过热器、对流管、省煤器、空气预热器、除尘器最后从烟囱排出，还包括一次风机给空气预热器送风，然后通过热风管给喷播器和锅炉流化床进行供热。
参见图5所示，所述沉降离心机包括皮带轮1、变速器2、机壳3、机座 4、出料口5、输料螺旋6、转鼓7、轴承座8、进料管9、甜水出口10及滤泥出口11，所述沉降离心机为卧螺式沉降离心机，所述轴承座的右侧面通过螺栓连接固定变速器，所述变速器的左侧面固定连接皮带轮，所述机壳的左侧面固定设置有进料管，所述机壳的内部固定安装输料螺旋，所述输料螺旋的上表面安装转鼓，所述转鼓为锥形，所述转鼓设置在输料螺旋的下方，所述甜水出口及滤泥出口均设置在机座的下表面的左右两端。
沉降离心机工作原理：沉降离心机工作时，转鼓与输料螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经出料口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经出料口排出机外。
本发明中双汽包锅炉的对流受热面不利于清灰，堵灰的可能性很大，不是非常适合燃烧糖厂滤泥；但为了减轻技改资金压力，在完善相应的清灰设施、加大清灰频率的条件下，可以用3#锅炉改造，基本能保证锅炉能连续运行一个清洗周期，洗机期间要全面清理受热面积灰。原锅炉实际蒸发量45t/h，改造后预计蒸发量30t～35/h。干滤泥通过给料机，溜到喷播器，被喷播风吹进流化床上，被高速的炉底风吹起，在燃烧流化床内，滤泥呈沸腾状翻滚烘干燃烧，在流化床上部与二次风进一步混合，飞灰被烟气携带到炉膛出口前完成燃烧，高温烟气加热锅炉各受热面，产生蒸汽，最后经除尘后派出烟囱。
因此，在原有炉排及风室改为流化床及其风室，炉底不再排渣，提高炉排截面；重新设置炉膛下部绝热段高度，保证燃烧温度稳定；过热器、对流管、省煤器的位置安装脉冲清灰器，保证有效清灰；风道改造；烟道改造：烟气处理：暂时利用原有水膜除尘系统，暂时不改为布袋除尘。
在亚硫酸法制糖工艺产生的滤泥在不添加蔗渣时，同样50％含水量，滤泥的热值大约相当于蔗渣热值的80％。在湿滤泥添加10-20％的蔗渣，经脱水达到50％水份后，混合蔗渣的滤泥热值相当于蔗渣热值85％。在石灰法制糖工艺产生的滤泥，同样的50％的含水量，滤泥的热值稍高于蔗渣的热值，含水量在 50％左右的滤泥就有燃烧的价值。所测试的滤泥和蔗渣都是新鲜的滤泥和蔗渣，没有经过堆放储存，蔗渣的低位热值测试接近经验计算LCV＝[18260- 207.63(蔗渣水分％)-182.6(灰份％)-31.14(糖份％)]kJ.kg-1。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，其特征在于：糖厂在生产过程中，吸滤机从沉淀池分离出含水分为65％-75％滤泥，滤泥进入稀释箱进行稀释到含水分为80％-95％，经过稀释后的滤泥进入沉降离心机，滤泥经过沉降离心机分离后，分离出的甜水进入甜水箱，能进一步回收残留在湿滤泥40％-60％的糖份；经过沉降离心机分离出的滤泥含水分为48％-52％，其进入锅炉后，滤泥燃烧产生的热量将水转化成蒸汽提供给汽轮发电机进行发电，其中锅炉燃烧所产生的灰尘由除尘器负责吸收。
2.根据权利要求1所述的糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，其特征在于：所述从甜水箱中出来的甜水通过甜水泵先进入稀释箱稀释滤泥，当甜水进入稀释箱达到需要的量时，甜水再通过甜水泵回到压榨的热水箱与热水混合，作为末座榨机的渗透水，通过末座榨机的压榨，进一步回收甜水糖份。
3.根据权利要求1所述的糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，其特征在于：所述甜水箱中出来的甜水通过甜水泵回到沉淀池继续分离滤泥。
4.根据权利要求1所述的糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，其特征在于：所述吸滤机为真空吸滤机，真空吸滤机吸出的滤泥由原滤泥输送带到新装转运带再到搅拌机到给料阀，给料阀输送给沉降离心机，得到干滤泥，干滤泥再由新增加的滤泥输送带输送到原有的蔗渣皮带，经过蔗渣输送带上的刮板器进入锅炉燃料给料机，最后进入锅炉进行焚烧。
5.根据权利要求4所述的糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，其特征在于：采用沉降离心机作为脱水设备，经过沉降离心机脱水前的湿滤泥含水份为65-75％，滤泥重量对蔗比为：3.5％-5.0％。
6.根据权利要求5所述的糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，其特征在于：所述滤泥从原炉前蔗渣输送带上的刮板机进入落渣管，再进入锅炉给料机后，经过喷播器，再进入锅炉流化床，滤泥经过锅炉流化床后进入锅炉炉膛进行燃烧，燃烧后产生的烟气再经过过热器、对流管、省煤器、空气预热器、除尘器最后从烟囱排出。
7.根据权利要求4所述的糖厂滤泥作为蒸汽发电可再生燃料的处理方法，其特征在于：所述沉降离心机包括皮带轮、变速器、机壳、机座、出料口、输料螺旋、转鼓、轴承座、进料管、甜水出口及滤泥出口，所述沉降离心机为卧螺式沉降离心机，所述轴承座的右侧面通过螺栓连接固定变速器，所述变速器的左侧面固定连接皮带轮，所述机壳的左侧面固定设置有进料管，所述机壳的内部固定安装输料螺旋，所述输料螺旋的上表面安装转鼓，所述转鼓为锥形，所述转鼓设置在输料螺旋的下方，所述甜水出口及滤泥出口均设置在机座的下表面的左右两端。
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