CN113620563A - 一种污泥干化与自持焚烧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种污泥干化与自持焚烧系统，其能解决现有系统运行成本高、运行稳定性差以及处理效果不理想的技术问题。一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：包括依次连接的污泥上料系统、污泥干化系统、干污泥储存输送系统和污泥焚烧系统，以及烟气处理系统、灰渣处理系统、热能回收系统、冷凝系统；污泥焚烧系统的烟气输出端连接烟气处理系统、其灰渣输出端连接灰渣处理系统；热能回收系统吸收污泥焚烧系统产生的热量并用于污泥干化系统中污泥的干化；除臭系统将污泥上料系统、污泥干化系统的气体输送至焚烧系统燃烧。

Description

一种污泥干化与自持焚烧系统
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，具体涉及一种污泥干化与自持焚烧系统。
背景技术
随着国家政策的不断出台与完善，污水污泥处理逐渐由传统的“重水轻泥”向“泥水并重”转变，污水处理量的逐年攀升导致污泥产量与日俱增。现有填埋法、好氧堆肥、厌氧发酵、干化焚烧、高温热水解、污泥碳化等处理处置技术，填埋法技术要求不高，但要占用大量土地，还会造成二次污染；好氧发酵周期长，占地大，易造成臭气污染，最主要新出台的农业标准中已禁止将污泥作为生产有机肥料的原料；厌氧发酵周期更长，冬季气温较低时消化率下降，厌氧消化后的沼渣还需进行进一步处理；高温热水解、污泥碳化等技术成熟度还相对较低，国内成功运营的项目较少；污泥干化焚烧占地面积小、处理彻底无二次污染、处理过程耗时短，但投资成本大，技术门槛高。
目前市场上的污泥干化焚烧项目，大多系统构成复杂，导致投资成本居高不下，污泥焚烧过程往往还需添加煤、天然气、重油等辅助燃料助燃，造成日常运行成本增加，好多项目由于不合理的设计，出现系统运行不稳定、处理效果不理想的状况。
发明内容
本发明提供了一种污泥干化与自持焚烧系统，其能解决现有系统运行成本高、运行稳定性差以及处理效果不理想的技术问题。
其技术方案是这样的，一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：包括依次连接的污泥上料系统、污泥干化系统、干污泥储存输送系统和污泥焚烧系统，以及烟气处理系统、灰渣处理系统、热能回收系统、冷凝系统；
所述污泥焚烧系统的烟气输出端连接烟气处理系统、其灰渣输出端连接灰渣处理系统；
所述热能回收系统吸收所述污泥焚烧系统产生的热量并用于所述污泥干化系统中污泥的干化；
所述除臭系统将所述污泥上料系统、所述污泥干化系统的气体输送至所述焚烧系统燃烧。
进一步的，所述上料系统包括抓斗、湿污泥仓、上料斗和破碎机，所述污泥干化系统包括干化机，所述干污泥储存输送系统包括依次连接的缓存料仓、喂料螺旋输送机、称重料仓、出料螺旋输送机和入炉螺旋输送机，所述污泥焚烧系统包括依次连接的流化床焚烧炉、旋风分离器和烟道；所述湿污泥仓与上料斗之间通过抓斗送料，所述上料斗、所述破碎机、所述干化机和所述缓存料仓之间分别通过皮带输送机连接，所述入炉螺旋输送机连接所述流化床焚烧炉的进料口。
更进一步的，所述干化机的筒体底部设有固定排料口，所述筒体侧部设有活动排料口，所述活动排料口安装有环形的调节套、旋转电机和气缸，所述调节套套设于所述筒体外，所述调节套安装有出料管，所述出料管与所述活动排料口连通，所述旋转电机的输出端安装有齿轮，所述调节套的外表面设有沿圆周方向分布的齿条，所述齿轮与所述齿条啮合，所述旋转电机用于带动所述调节套转动以改变出料管与活动排料口的重合度，所述调节套在移动过程中与所述筒体的侧壁密封配合，所述气缸用于将所述调节套与所述筒体压紧固定；
所述筒体内设有温度传感器，所述温度传感器、所述旋转电机、所述称重料仓的称重模块、所述出料螺旋输送机和所述入炉螺旋输送机分别与控制器电控连接。
更进一步的，所述上料斗的底部为锥形结构并安装有振荡器，所述缓存料仓、所述称重料仓的仓体内侧底部设有破拱机，所述破拱机包括破拱杆和破拱电机，破拱杆包括Π结构的主体以及自主体两侧支杆底部向外水平延伸的支撑部，支撑部通过轴承转动支撑于称重料仓的侧壁，其中一个支撑部与破拱电机的转轴连接，破拱电机位于称重料仓的外部。
进一步的，所述热能回收系统包括通过管路与干化机依次连接、形成冷却回路的冷却塔、换热介质储箱、循环泵和换热器，所述换热器置于所述烟道内。
进一步的，所述烟气处理系统包括通过管路依次连接的脱酸塔、布袋除尘器和烟囱，所述脱酸塔连接所述烟道、碱液投加装置和活性炭投加装置。
进一步的，所述灰渣处理系统包括与布袋除尘器依次连接的飞灰输送装置和飞灰库、以及与流化床焚烧炉依次连接的冷渣机和底渣库，所述飞灰输送装置连接螯合剂投加装置。
进一步的，所述除臭系统包括风机和冷凝器，所述湿污泥仓的气体出口、所述干化机的气体出口分别通过管路、风机与所述冷凝器的入口连接，所述冷凝器的气体出口连接流化床焚烧炉、其液体出口连接所述换热介质储箱，所述换热介质储箱内的换热介质为水。
本发明的有益效果如下：该系统结构相对简单，能够降低投资成本，在同类项目中与其他项目相比，具有较高的性价比；湿污泥经污泥干化系统干化后，在焚烧炉中焚烧时无需添加辅助燃料即可自持焚烧，节省了辅助燃料开支，降低了运行成本；污泥焚烧产生的热量经热能回收系统回用于污泥干化，形成了能量循环利用闭环，系统能量利用率高；干污泥储存输送系统的缓存料仓和称重料仓的双料仓设计不仅解决了焚烧炉烟气反窜料仓、干化污泥冷凝等问题，而且解决了焚烧炉进料控制精准度低和耐冲击负荷能力较差等问题，整个污泥干化与自持焚烧系统运行稳定可靠；通过除臭系统将湿污泥仓、干化机的气体输送至污泥焚烧系统燃烧净化，减少污泥臭气造成的污染，达成清洁环保的目的；湿污泥仓、干化机冷凝水回用作循环冷却水，污泥焚烧底渣回用作为建材，有价值的资源都得到了有效利用。
附图说明
图1为本发明的系统框体。
图2为本发明的圆盘干化机整体的构示意图。
图3为本发明的调节套、出料管和旋转电机配合的示意图。
具体实施方式
如图1~图3所示，一种污泥干化与自持焚烧系统，包括依次连接的污泥上料系统、污泥干化系统、干污泥储存输送系统和污泥焚烧系统，以及烟气处理系统、灰渣处理系统、热能回收系统、冷凝系统；
污泥焚烧系统的烟气输出端连接烟气处理系统、其灰渣输出端连接灰渣处理系统；
热能回收系统吸收污泥焚烧系统产生的热量并用于污泥干化系统中污泥的加热干化；
除臭系统将污泥上料系统、污泥干化系统的气体输送至焚烧系统燃烧净化。
上料系统包括抓斗（即抓斗上料机）、湿污泥仓1、上料斗2和破碎机3，污泥干化系统包括干化机4，干污泥储存输送系统包括依次连接的缓存料仓5、喂料螺旋输送机、称重料仓6、出料螺旋输送机和入炉螺旋输送机，污泥焚烧系统包括依次连接的流化床焚烧炉7、旋风分离器13和烟道14；湿污泥仓1与上料斗2之间通过抓斗送料，上料斗2、破碎机3、干化机4和缓存料仓5之间分别通过皮带输送机连接，入炉螺旋输送机连接流化床焚烧炉7的进料口，称重料仓安装有称重模块，监测料仓实际输出的污泥质量。
干化机的筒体23的顶部设有（污泥）进料口24、底部设有（污泥）固定排料口25，筒体23侧部设有（污泥）活动排料口，活动排料口安装有环形的调节套26、旋转电机32和气缸，调节套26套设于筒体23外，调节套26两侧设有限位滑环30，调节套26与限位滑环30滑动配合，调节套26安装有出料管，出料管与活动排料口连通，旋转电机32的输出端安装有齿轮，调节套26的外表面设有沿圆周方向分布的齿条31，齿轮与齿条31啮合，调节套26在移动过程中与筒体23的侧壁密封配合，气缸用于将调节套26与筒体23压紧固定，图中，27为伸缩部，安装于出料管，通过伸缩部伸缩变化适应出料管位置的改变，筒体23内设有温度传感器，温度传感器、旋转电机、称重料仓的称重模块、出料螺旋输送机和入炉螺旋输送机分别与控制器电控连接。
上料斗的底部为锥形结构并安装有振荡器，缓存料仓、称重料仓的仓体内侧底部设有破拱机，破拱机包括破拱杆和破拱电机，破拱杆包括Π结构的主体以及自主体两侧支杆底部向外水平延伸的支撑部，支撑部通过轴承转动支撑于称重料仓的侧壁，其中一个支撑部与破拱电机的转轴连接，破拱电机位于称重料仓的外部，通过破拱机的作用，避免缓存料仓、称重料仓中污泥架桥，确保连续出料。
热能回收系统包括通过管路与干化机4依次连接、形成冷却回路的冷却塔10、换热介质储箱9、循环泵12和换热器11，换热器11置于烟道14内，换热介质储箱内的换热介质为水。干化污泥在炉体中高温分解后，经旋风分离器作用，燃烧不完全的重物料重新返回炉体焚烧，轻质高温烟气进入烟道与换热器内的水换热，水吸热后转化为水蒸气并回流到污泥干化机干化污泥。干化机类型为圆盘干化机、薄层干化机、桨叶干化机中的一种或几种。
烟气处理系统包括通过管路依次连接的脱酸塔15、布袋除尘器16和烟囱17，脱酸塔15连接烟道14、碱液投加装置和活性炭投加装置。
灰渣处理系统包括与布袋除尘器16依次连接的飞灰输送装置和飞灰库18、以及与流化床焚烧炉7依次连接的冷渣机20和底渣库21，飞灰输送装置连接螯合剂投加装置19。烟气经脱酸、活性炭吸附、布袋除尘后达标排放，飞灰经螯合处理后填埋，底渣经冷却后作为建材资源化利用。
除臭系统包括风机22和冷凝器8，湿污泥仓1的气体出口、干化机4的气体出口分别通过管路、风机与冷凝器8的入口连接，冷凝器8的气体出口连接流化床焚烧炉7、其液体出口连接换热介质储箱9。若热能回收系统的换热器采用导热油换热，则省略冷凝器，通过风机将湿污泥仓1、干化机4的气体直接引入流化床焚烧炉燃烧净化。

Claims (8)

1.一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：包括依次连接的污泥上料系统、污泥干化系统、干污泥储存输送系统和污泥焚烧系统，以及烟气处理系统、灰渣处理系统、热能回收系统、冷凝系统；
所述污泥焚烧系统的烟气输出端连接烟气处理系统、其灰渣输出端连接灰渣处理系统；
所述热能回收系统吸收所述污泥焚烧系统产生的热量并用于所述污泥干化系统中污泥的干化；
所述除臭系统将所述污泥上料系统、所述污泥干化系统的气体输送至所述焚烧系统燃烧。
2.根据权利要求1所述一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：所述上料系统包括抓斗、湿污泥仓、上料斗和破碎机，所述污泥干化系统包括干化机，所述干污泥储存输送系统包括依次连接的缓存料仓、喂料螺旋输送机、称重料仓、出料螺旋输送机和入炉螺旋输送机，所述污泥焚烧系统包括依次连接的流化床焚烧炉、旋风分离器和烟道；所述湿污泥仓与上料斗之间通过抓斗送料，所述上料斗、所述破碎机、所述干化机和所述缓存料仓之间分别通过皮带输送机连接，所述入炉螺旋输送机连接所述流化床焚烧炉的进料口。
3.根据权利要求2所述一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：所述干化机的筒体底部设有固定排料口，所述筒体侧部设有活动排料口，所述活动排料口安装有环形的调节套、旋转电机和气缸，所述调节套套设于所述筒体外，所述调节套安装有出料管，所述出料管与所述活动排料口连通，所述旋转电机的输出端安装有齿轮，所述调节套的外表面设有沿圆周方向分布的齿条，所述齿轮与所述齿条啮合，所述旋转电机用于带动所述调节套转动以改变出料管在筒体的轴圆周方向上的位置，所述调节套在移动过程中与所述筒体的侧壁密封配合，所述气缸用于将所述调节套与所述筒体压紧固定；
所述筒体内设有温度传感器，所述温度传感器、所述旋转电机、所述称重料仓的称重模块、所述出料螺旋输送机和所述入炉螺旋输送机分别与控制器电控连接。
4.根据权利要求3所述一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：所述上料斗的底部为锥形结构并安装有振荡器，所述缓存料仓、所述称重料仓的仓体内侧底部设有破拱机，所述破拱机包括破拱杆和破拱电机，破拱杆包括Π结构的主体以及自主体两侧支杆底部向外水平延伸的支撑部，支撑部通过轴承转动支撑于称重料仓的侧壁，其中一个支撑部与破拱电机的转轴连接，破拱电机位于称重料仓的外部。
5.根据权利要求4所述一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：所述热能回收系统包括通过管路与干化机依次连接、形成冷却回路的冷却塔、换热介质储箱、循环泵和换热器，所述换热器置于所述烟道内。
6.根据权利要求5所述一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：所述烟气处理系统包括通过管路依次连接的脱酸塔、布袋除尘器和烟囱，所述脱酸塔连接所述烟道、碱液投加装置和活性炭投加装置。
7.根据权利要求6所述一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：所述灰渣处理系统包括与布袋除尘器依次连接的飞灰输送装置和飞灰库、以及与流化床焚烧炉依次连接的冷渣机和底渣库，所述飞灰输送装置连接螯合剂投加装置。
8.根据权利要求7所述一种污泥干化与自持焚烧系统，其特征在于：所述除臭系统包括风机和冷凝器，所述湿污泥仓的气体出口、所述干化机的气体出口分别通过管路、风机与所述冷凝器的入口连接，所述冷凝器的气体出口连接流化床焚烧炉、其液体出口连接所述换热介质储箱，所述换热介质储箱内的换热介质为水。
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