CN113929276A - 一种煤气化污泥的处理方法和煤气化生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤气化污泥的处理方法和煤气化生产方法,涉及煤气化生产领域。该处理方法包括采用煤气化污泥的处理装置进行煤气化污泥的处置,处理装置包括流化干燥塔,流化干燥塔设置有污泥分散器和气体分布器;处理方法包括:煤气化污泥通入流化干燥塔内经污泥分散器分散形成液包尘颗粒,液包尘颗粒与从流化床密相床层排出的高温气体介质接触进行初步脱水干化;经初步脱水干化后的污泥颗粒与经气体分布器排出的高温气体介质进行流化干燥,形成干燥污泥颗粒,并从流化干燥塔底部设置的物料出口排出至料仓。本申请采用流化床的方式进行污泥的脱水干化,效果较好,干化后污泥含水率低,可直接进行焚烧,可提高焚烧效率,减少固废排放。
Description
技术领域
本发明涉及煤气化生产领域,具体而言,涉及一种煤气化污泥的处理方法和煤气化生产方法。
背景技术
我国煤气化过程中产生气化灰渣年产量达到3300万吨以上,主要分为煤气化粗渣和煤气化细渣,其中煤气化粗渣在炉底直接排放,约占60%~80%,其成分与锅炉灰渣相似,可用于建工建材材料、高附加值材料制备等。煤气化细渣以飞灰的形式随烟气排出,约占20%~40%,粒径为10~180μm,之后进入气化装置黑水系统,最终形成煤气化污泥,经机械脱水后含水率一般为50%以上,未燃尽碳质量分数可高达20%~40%,甚至可达到50%左右,煤气化污泥产量巨大,干基发热量可达到12MJ/kg以上,具有丰富的热量价值。
煤气化污泥因其含碳量高,烧失量大,一般为20%~30%,根据GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》国家标准,不能直接用作建筑、道路材料,堆存和填埋处理是当前我国最主要的处理方式,但这种方式不仅浪费土地,也无法回收其中的残碳,经济性和环保性极差,而且其渗滤液内所含的Pb、Be、As和Se等会发生明显的富集,造成土壤和水体污染,采用经济环保高效的方式处理煤气化污泥,减轻其对环境污染的同时回收其中的能量、实现固废资源化利用,是目前我国亟待解决的问题。
焚烧也是煤气化污泥的一种处置方式,因其具有污泥最大减量化、环境污染小和适用性强的技术优势,已成为我国污泥无害化处置技术研究的重点,具有较大的发展潜力。
为了对接焚烧工艺、提高污泥焚烧效率,煤气化污泥的脱水干化既是污泥焚烧前不可或缺的必要步骤,也是污泥无害化处置的重要基础。目前,常规的污泥焚烧工艺主要为污泥脱水+干化焚烧和污泥脱水+焚烧,这两种方式主要存在如下缺陷:
(1)相关脱水设备均为机械式脱水机,主要为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水3大类,主要存在的问题如下:
1)真空过滤脱水将污泥置于多孔性过滤介质上,在介质另一侧造成真空,将污泥中的水分强行“吸入”,使之与污泥分离,从而实现脱水,煤气化污泥的脱水一般采用这种型式,经其脱水后的含水率一般为50%~60%,高的可达到80%以上,相对较高。真空过滤脱水设备设计简单、使用范围广,能连续生产,但其对管路密封性要求高、滤布易堵塞、噪声大、占地大。
2)离心脱水机具有优良的密封性能,污泥、水、臭味不会从机内溢出而污染操作环境,其进料、分离、排出滤液和泥饼的工作过程是连续的,能每天24h运行,具有较高的工作效率,但其出泥含水率较高为75%~80%,且离心机脱水机价格高昂,内部磨损较快,耗电量大、噪声大,对材质要求高,维修难度大,一般用于城市污泥的脱水处理;
3)压滤脱水目前应用较为广泛,一般用于城市污泥的脱水处理,主要分为带式压滤脱水机和板框压滤脱水机。带式压滤脱水机使用中需频繁清洗滤布,水耗大,出泥含水率一般低于82%左右,无法将运转环境完全封闭,因此在工作间内存在水、气溅溢现象,使得污水处理厂的生产环境较差,而且带式压滤脱水机存在进料不均匀现象,会在一定程度上影响脱水效果,因此对操作人员的技术水平要求较高;板框压滤脱水机脱水效果较好,出泥含水率一般可达到65%~75%,但占地和冲洗水量较大,车间环境差,处理量小,滤布消耗量大,卸泥劳动强度大,无法持续作业,一般只用于规模小且对脱水率要求较高的工程。
(2)脱水后的污泥一般有两种处置方式,第一种是直接进行焚烧,这种工艺煤气化污泥脱水后含水率一般大于50%,不易点火,通常需要添加辅助燃料,焚烧不充分、效率低,最终导致焚烧过程中易产生有毒气体,且碳排放量高,对环境污染较大,过高的含水量易造成管道腐蚀,目前,煤气化污泥的掺烧大多采用这种方式;第二种方式为先干化,进一步降低其含水率,提高其热值,再焚烧。此种方式不需要添加辅助燃料,但中间增加了一道干化工序,而干化部分占投资比例较大,相比直接燃烧投资显著增高。目前,主要的干化设备主要有薄层式、圆盘式和桨叶式等,均存在传热效率低、水分蒸发速度慢、设备庞大、磨损噪音大的缺点。
(3)目前,相关污泥焚烧设备主要为焚烧炉,主要炉型有立式多段炉、流化床焚烧炉和回转窑等。立式多段炉主要存在物料处理相对较为缓慢,温度难以控制,操作相对较为复杂等缺点;流化床焚烧炉的焚烧效果是非常显著的,流化床内具有强烈的气固混合和大量惰性床料,反应温度均匀,易于控制,不易产生急冷、急热现象,且在处理挥发性物质的时候,流化床的安全性相对较高,不会产生爆炸现象,而且流化床的适应性相对较强,可用于处理难燃、低热值的污泥;回转炉窑对污泥预处理要求较低,但处理量小,对耐火材料要求高,能耗、处理成本和维护成本相对较高。
鉴于此,特提出本申请。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种煤气化污泥的处理方法和煤气化生产方法。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明提供一种煤气化污泥的处理方法,其包括:采用煤气化污泥的处理装置进行,所述煤气化污泥的处理装置包括流化干燥塔,所述流化干燥塔的上部设置有污泥分散器,下部设置有气体分布器;
所述煤气化污泥的处理方法包括:将煤气化污泥通入所述流化干燥塔内,所述煤气化污泥经所述污泥分散器分散形成液包尘颗粒,所述液包尘颗粒与从下部流化床密相床层排出的高温气体介质接触进行初步脱水干化;
经所述初步脱水干化后的污泥颗粒落入流化床密相床层内,经所述气体分布器排出的高温气体介质进行流化干燥,形成干燥污泥颗粒,并从流化干燥塔底部设置的物料出口排出至料仓。
在可选的实施方式中,所述干燥污泥颗粒的含水率为25%~45%,优选地,所述干燥污泥颗粒的含水率为35%~40%。
在可选的实施方式中,所述液包尘颗粒的粒径为0.03~2mm,优选地,所述液包尘颗粒的粒径为100~600μm。
在可选的实施方式中,所述煤气化污泥的处理装置还包括旋风分离器,从所述流化干燥塔的顶部排出的低温气体介质经所述旋风分离器进行气固分离,分离出所述低温气体介质中夹带的干燥污泥颗粒,并排出至所述料仓。
在可选的实施方式中,所述煤气化污泥的处理装置还包括流化焚烧塔,所述料仓内的所述干燥污泥颗粒通入所述流化焚烧塔内,所述干燥污泥颗粒与通入所述流化焚烧塔内的焚烧用介质接触并进行流化焚烧。
在可选的实施方式中,所述煤气化污泥的处理装置还包括对流化焚烧后产生的高温废渣和高温烟气中的至少一者与所述低温气体介质通过能量回收利用单元进行换热,所述低温气体介质经加热后作为高温气体介质通入所述流化干燥塔内;多余的高温气体介质通入到公用锅炉管网内用于能量回收利用。
在可选的实施方式中,所述能量回收利用单元包括第一换热器、第二换热器和第三换热器,所述低温气体介质分别通入所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器;所述高温废渣通入所述第一换热器经换热后排出低温废渣,所述高温烟气通入所述第二换热器经换热后排出低温烟气,空气通入所述第三换热器经换热后变为高温空气用作所述焚烧用介质。
在可选的实施方式中,经所述第二换热器排出的所述低温烟气经烟机用于发电,发电产生的尾气经尾气处理系统处理后排放。
在可选的实施方式中,所述第二换热器和所述第三换热器之间还可以通过热媒进行换热。
第二方面,本发明提供一种煤气化生产方法,其包括如前述实施方式任一项所述的煤气化污泥的处理方法。
本发明实施例的有益效果包括,例如:
本申请提供的煤气化污泥的处理方法是针对煤气化污泥的特点而开发的,本申请采用流化床的方式进行污泥的脱水干化,其具备流化床工艺的优点,脱水干化效果较好,可使脱水干化后污泥含水率控制在25%~45%,低于现有技术的50%~60%,污泥热值升高,易于焚烧点火,其可将干化后污泥直接进行焚烧,相比于污泥脱水后直接焚烧,其减小了进入到流化床焚烧单元内污泥的含水率,可提高焚烧效率,减少固废排放。本申请可将含水率控制在35%以上使得污泥干化后粉尘含量低,爆炸风险大大降低,安全性较好;本申请所涉及的主要装置和设备无转动部件,且脱水设备和干化设备集成到一个流化干燥塔上,实现了脱水干化一体化,节约了用地面积,整套装置的采购、保养和维护等成本均相对较低。此外,本申请还提供了一种煤气化生产方法,其包括上述煤气化污泥的处理方法。该煤气化生产方法可以有效减小煤气化污泥的含水率,可提高焚烧效率,减少固废排放,焚烧过程中的能量可以得到充分的回收利用,利用率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的煤气化污泥的处理方法的流程图。
图标:100-煤气化污泥的处理装置;110-流化干燥塔;111-污泥分散器;112-气体分布器;113-污泥进口;114-烟气出口;115-物料出口;116-料仓;120-旋风分离器;130-流化焚烧塔;140-能量回收利用单元;141-第一换热器;142-第二换热器;143-第三换热器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
请参考图1,本实施例提供了一种煤气化污泥的处理方法,其包括:采用煤气化污泥的处理装置100进行。为了便于后续对煤气化污泥的处理方法进行说明,本申请中先针对煤气化污泥的处理装置100的具体结构进行阐述。
煤气化污泥的处理装置100包括流化干燥塔110、旋风分离器120、流化焚烧塔130和能量回收利用单元140。
其中,流化干燥塔110的上部设置有污泥分散器111,下部设置有气体分布器112;煤气化污泥从流化干燥塔110的污泥进口113进入,并经污泥分散器111分散后喷入流化干燥塔110,高温气体介质(例如可以为:高温烟气,过热蒸汽等等)经气体分布器112进入流化干燥塔110,煤气化污泥可以在气体分布器112的作用下在流化干燥塔110的下部形成流化床,采用流化床的方式对煤气化污泥进行干燥;流化干燥塔110的顶部还设置有供高温气体介质换热后排出的烟气出口114,流化干燥塔110的底部还设置有供脱水干化后的煤气化污泥排出的物料出口115。
旋风分离器120用于对从烟气出口114排出的温度较低的低温气体介质进行气固分离,由于低温气体介质中夹带有部分煤气化污泥,通过旋风分离器120可以有效将这部分污泥分离出来。旋风分离器120的进气口与流化干燥塔110的烟气出口连通。本申请的高温气体介质是煤气化污泥的处理方法的整套系统内产生并循环利用的,无需从外部引入,高温气体介质的温度可以根据实际情况进行调节,而低温气体介质是指相较于高温介质换热后温度降低而获得的介质。
流化焚烧塔130用于对脱水干化后的干燥物料进行焚烧,流化焚烧塔130的具体结构可参阅现有技术,本申请中,通过将干燥物料通入流化焚烧塔130,并且在流化焚烧塔130的底部通入高温空气,辅助干燥物料进行焚烧,焚烧后生成高温烟气和高温废渣。
能量回收利用单元140用于对焚烧后的高温烟气和高温废渣的余热进行回收利用。具体来说,本申请中的能量回收利用单元140是换热器,换热器的个数可以依据实际需要进行选择。本申请中优选换热器的个数为三个,分别为第一换热器141、第二换热器142和第三换热器143,低温气体介质分别通入第一换热器141、第二换热器142和第三换热器143;高温废渣通入第一换热器141经换热后排出低温废渣,高温烟气通入第二换热器142经换热后排出低温烟气,空气通入第三换热器143经换热后变为高温空气用作焚烧用介质。第二换热器142和第三换热器143之间还可以通过热媒进行换热。此外,经第二换热器142排出的低温烟气经烟机用于发电,发电产生的尾气经尾气处理系统处理后排放。
本申请提供的煤气化污泥的处理方法包括如下步骤:
S1、将煤气化污泥通入流化干燥塔110内,煤气化污泥经污泥分散器111分散形成液包尘颗粒,液包尘颗粒与从下部流化床密相床层排出的高温气体介质接触进行初步脱水干化。
其中,液包尘颗粒的粒径为0.03~2mm,优选地,液包尘颗粒的粒径为100~600μm,用于后续的流化干燥步骤。
在初步脱水干化时,通入的高温气体介质快速将流化干燥塔110内温度升高,便于液包尘颗粒与高温气体介质接触进行初步脱水干化。
S2、经初步脱水干化后的污泥颗粒经气体分布器112排出的高温气体介质进行流化干燥,形成干燥污泥颗粒,并从流化干燥塔110底部设置的干燥物料出口115排出至料仓116。
在流化干燥时,高温气体介质在流化的同时可对含湿污泥颗粒进行有效的干燥,最后形成含水率为25%~45%的干燥污泥颗粒,含水率优选为35%~40%。初步脱水干化所用高温气体介质和流化干燥过程中的高温气体介质是同一路介质,只是流化干燥的介质进行流化干燥后,上升时,与刚进入的煤气化污泥进行逆向初步的接触,进行了初步的脱水干化,脱水干燥后高温的高温气体介质降温变成了较低温的低温气体介质。
S3、从流化干燥塔110的顶部排出的低温气体介质经旋风分离器120进行气固分离,低温气体介质中夹带的干燥污泥颗粒排出至料仓116。
由于低温气体介质中夹带有少量的干燥污泥颗粒,低温气体介质进入到旋风分离器120内进行气固分离,可以将干燥污泥颗粒和低温气体介质分开。这部分低温气体介质可以进入到后续的能量回收过程。
S4、料仓116内的干燥污泥颗粒通入流化焚烧塔130内,干燥污泥颗粒与通入流化焚烧塔130内的焚烧用介质接触并进行流化焚烧。
由旋风分离器120分离下来的干燥污泥颗粒和从流化干燥塔110出来的干燥污泥颗粒进入到各自料仓116内,混合后共同进入到流化焚烧塔130内进行焚烧,流化焚烧塔130优选采用快速床的形式进行污泥焚烧。干燥污泥颗粒在流化焚烧塔130内焚烧后产生高温烟气和高温废渣,其均存在较高的能量,用于后续能量回收过程。
值得注意的是,并不是所有工况都需要设置流化焚烧塔130,对于含碳量较低(干基含碳量低于15%)的煤气化污泥工况,后续进行焚烧的意义不大,不设置流化焚烧塔130,采用流化干燥塔110等对其进行干燥即可,具体的流程和上述步骤S1、S2和S3相同,这里不再赘述。
S5、对流化焚烧后产生的高温废渣和高温烟气中的至少一者与低温气体介质通过能量回收利用单元140进行换热,低温气体介质经加热后作为高温气体介质通入流化干燥塔110内;多余的高温气体介质通入到公用锅炉管网内用于能量回收利用。
低温气体介质分别通入第一换热器141、第二换热器142和第三换热器143;高温废渣通入第一换热器141经换热后排出低温废渣,高温烟气通入第二换热器142经换热后排出低温烟气,空气通入第三换热器143经换热后变为高温空气用作焚烧用介质。
也即是,步骤S3的低温气体介质去向主要分为三部分:
第一部分低温气体介质经过第三换热器143,与来自第二换热器142的热媒(该热媒由高温烟气在第二换热器142内进行加热)进行初步热交换,形成较高温蒸汽,降温后的热媒返回到第二换热器142内进行加热,循环使用。
第二部分较低温的低温气体介质进入到第二换热器142内与干燥污泥颗粒在流化焚烧塔130焚烧后产生高温烟气进行换热,形成高温蒸汽。第三部分较低温的低温气体介质进入到第一换热器141内与干燥污泥颗粒在流化焚烧塔130焚烧后产生的高温废渣进行换热,形成高温蒸汽。
最后三部分高温蒸汽混合后用作高温气体介质加入到流化干燥塔110内用于流化和干燥,实现水蒸气的循环利用,多余的高温蒸汽通入到公用锅炉管网内用于能量回收利用。
其中,低温气体介质可同时进入到第一换热器141、第二换热器142和第三换热器143中进行换热,也可以进入到其中的2个或1个中进行换热,根据实际情况灵活进行调节;第一换热器141和第二换热器142可实现并联或串联操作,两者之间的换热也可采用热媒来实现,根据实际需求进行调节。
由风机来的常温空气经过第三换热器143,与来自第二换热器142的热媒(该热媒由高温烟气在第二换热器142内进行加热)进行热交换,形成较高温流化空气作为焚烧用介质通入到流化焚烧塔130内,用于干燥污泥的焚烧,高温流化空气利于污泥的焚烧,提高了燃烧效率;需要强调的是,常温空气也可同时直接进入到第二换热器142或第一换热器141中,也可根据实际需要依次进入各个换热器内进行换热,可灵活调节。
当高温废渣换热后仍存在较高能量,可由第一换热器141内通入空气,换热后的空气可并入公用烟机管网内进行余热回收或加入到流化焚烧塔130内用作流化空气;当系统内需补充部分高温蒸汽时,可由第一换热器141内通入低品位蒸汽,经由第二换热器142最后形成高温蒸汽用于后续的干燥流化过程。优选地,经第二换热器142排出的低温烟气经烟机用于发电,发电产生的尾气经尾气处理系统处理后排放。
此外,还值得说明的是,在上述方案的基础上,可直接采用高温烟气替代蒸汽(高温气体介质)进行干化过程,可简化其中的换热过程,其余流程与上述方案基本相同,不做赘述。
本申请提供的煤气化污泥的处理方法具有以下优点:
本申请采用流化床的方式进行污泥的脱水干化,其具备流化床工艺的优点,脱水干化效果较好,可使脱水干化后污泥含水率控制在25%~45%,含水率优选35%~40%,低于现有技术的50%~60%,污泥热值升高,易于焚烧点火,焚烧效率高,且本申请可将含水率控制在35%以上,不会使污泥干化后粉尘含量过高,爆炸风险大大降低,安全性较好。
本申请所涉及的主要装置和设备无转动部件,且脱水设备和干化设备集成到一个流化干燥塔上,实现了脱水干化一体化,节约了用地面积,整套装置的采购、保养和维护等成本均相对较低。
本申请设置了多组能量回收利用设备和单元,结合煤气化污泥含碳量高的特点,将煤气化污泥焚烧后产生的大量热量用于高温流化蒸汽、高温流化空气的产生,水蒸气得到循环利用,剩余热量输送至公用烟机和公用锅炉内,用于发电等,能量利用率高。本发明不需要外加能量(火电等)来实现污泥的处置,可减少因用外加能量所产生CO2的排放,有效降低了CO2的排放,更加节能环保。
综上所述,本申请提供的煤气化污泥的处理方法是针对煤气化污泥的特点而开发的,其可将干化后污泥直接进行焚烧,相比于污泥脱水后直接焚烧,其减小了进入到流化床焚烧单元内污泥的含水率,可提高焚烧效率,减少固废排放。本发明的能量回收利用单元140可将焚烧过程产生的大量烟气余热和废渣余热中的一部分提供给脱水干化一体化单元,用于污泥的脱水和干化,一部分用于预热进入到流化床焚烧单元的流化空气,提高其温度,进而提高煤气化污泥的焚烧效率,剩余的能量输送到烟机或者余热锅炉内进行进一步的能量回收,利用率高。
此外,本申请还提供了一种煤气化生产方法,其包括上述煤气化污泥的处理方法。该煤气化生产方法可以有效减小煤气化污泥的含水率,可提高焚烧效率,减少固废排放,焚烧过程中的能量可以得到充分的回收利用,利用率高。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种煤气化污泥的处理方法,其特征在于,所述煤气化污泥的处理方法包括采用煤气化污泥的处理装置进行煤气化污泥的处置;
其中,所述煤气化污泥的处理装置包括流化干燥塔,所述流化干燥塔的上部设置有污泥分散器,下部设置有气体分布器;
所述煤气化污泥的处理方法包括:将煤气化污泥通入所述流化干燥塔内,所述煤气化污泥经所述污泥分散器分散形成液包尘颗粒,所述液包尘颗粒与从下部流化床密相床层排出的高温气体介质接触进行初步脱水干化;
所述初步脱水干化后的污泥颗粒落入所述流化床密相床层内,经所述气体分布器排出的高温气体介质进行流化干燥,形成干燥污泥颗粒,并从所述流化干燥塔底部设置的物料出口排出至料仓。
2.根据权利要求1所述的煤气化污泥的处理方法,其特征在于,所述干燥污泥颗粒的含水率为25%~45%,优选地,所述干燥污泥颗粒的含水率为35%~40%。
3.根据权利要求1所述的煤气化污泥的处理方法,其特征在于,所述液包尘颗粒的粒径为0.03~2mm,优选地,所述液包尘颗粒的粒径为100~600μm。
4.根据权利要求1所述的煤气化污泥的处理方法,其特征在于,所述煤气化污泥的处理装置还包括旋风分离器,从所述流化干燥塔的顶部排出的低温气体介质经所述旋风分离器进行气固分离,分离出低温气体介质中夹带的干燥污泥颗粒,并排出至所述料仓。
5.根据权利要求4所述的煤气化污泥的处理方法,其特征在于,所述煤气化污泥的处理装置还包括流化焚烧塔,所述料仓内的所述干燥污泥颗粒通入所述流化焚烧塔内,所述干燥污泥颗粒与通入所述流化焚烧塔内的焚烧用介质接触并进行流化焚烧。
6.根据权利要求5所述的煤气化污泥的处理方法,其特征在于,所述煤气化污泥的处理装置还包括对流化焚烧后产生的高温废渣和高温烟气中的至少一者与所述低温气体介质通过能量回收利用单元进行换热,所述低温气体介质经加热后作为高温气体介质通入所述流化干燥塔内;多余的高温气体介质通入到公用锅炉管网内用于能量回收利用。
7.根据权利要求6所述的煤气化污泥的处理方法,其特征在于,所述能量回收利用单元包括第一换热器、第二换热器和第三换热器,低温气体介质分别通入所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器;所述高温废渣通入所述第一换热器经换热后排出低温废渣,所述高温烟气通入所述第二换热器经换热后排出低温烟气,空气通入所述第三换热器经换热后变为高温空气用作所述焚烧用介质。
8.根据权利要求7所述的煤气化污泥的处理方法,其特征在于,经所述第二换热器排出的所述低温烟气经烟机用于发电,发电产生的尾气经尾气处理系统处理后排放。
9.根据权利要求8所述的煤气化污泥的处理方法,其特征在于,所述第二换热器和所述第三换热器之间通过热媒进行换热。
10.一种煤气化生产方法,其特征在于,其包括如权利要求1-9任一项所述的煤气化污泥的处理方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115029147A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-09-09 | 重庆科技学院 | 一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置 |
CN115751922A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-07 | 中石化宁波工程有限公司 | 一种sbs装置后处理脱水干燥方法 |
CN116294533A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-06-23 | 中国矿业大学 | 一种多能量场梯级处理智能化决策的气化细渣脱水方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2941785B1 (ja) * | 1998-06-16 | 1999-08-30 | 三菱重工業株式会社 | 流動層焼却炉の運転方法とその焼却炉 |
JP2000018538A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 流動層焼却炉 |
CN105399301A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-03-16 | 大连大孤山污水处理有限公司 | 一种新型污泥干燥处理装置 |
CN205115263U (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-30 | 湖北加德科技股份有限公司 | 一种利用低温烟气的污泥干化设备 |
CN105602586A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-25 | 湖北加德科技股份有限公司 | 用于城市污泥烟气干化中温热解炭化的系统 |
CN107311424A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-11-03 | 俞国豪 | 湿污泥干化方法及流化床干化器 |
CN107721112A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-02-23 | 湖北加德科技股份有限公司 | 城市污泥干化热解气化自持焚烧系统 |
CN109536185A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-29 | 湖北加德科技股份有限公司 | 城市有机固废耦合干化热解气化系统 |
-
2021
- 2021-11-12 CN CN202111342182.7A patent/CN113929276B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2941785B1 (ja) * | 1998-06-16 | 1999-08-30 | 三菱重工業株式会社 | 流動層焼却炉の運転方法とその焼却炉 |
JP2000018538A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 流動層焼却炉 |
CN205115263U (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-30 | 湖北加德科技股份有限公司 | 一种利用低温烟气的污泥干化设备 |
CN105399301A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-03-16 | 大连大孤山污水处理有限公司 | 一种新型污泥干燥处理装置 |
CN105602586A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-25 | 湖北加德科技股份有限公司 | 用于城市污泥烟气干化中温热解炭化的系统 |
CN107311424A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-11-03 | 俞国豪 | 湿污泥干化方法及流化床干化器 |
CN107721112A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-02-23 | 湖北加德科技股份有限公司 | 城市污泥干化热解气化自持焚烧系统 |
CN109536185A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-29 | 湖北加德科技股份有限公司 | 城市有机固废耦合干化热解气化系统 |
US20200207653A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Hubei Green Development Technology Co., Ltd. | System for urban organic solid waste pyrolysis-gasification coupled with drying |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115029147A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-09-09 | 重庆科技学院 | 一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置 |
CN115751922A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-07 | 中石化宁波工程有限公司 | 一种sbs装置后处理脱水干燥方法 |
CN116294533A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-06-23 | 中国矿业大学 | 一种多能量场梯级处理智能化决策的气化细渣脱水方法 |
CN116294533B (zh) * | 2023-03-15 | 2024-05-17 | 中国矿业大学 | 一种多能量场梯级处理智能化决策的气化细渣脱水方法 |
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Publication number | Publication date |
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