CN115549114B - 一种污泥掺烧调峰调频的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例涉及污泥掺烧技术领域，特别涉及一种污泥掺烧调峰调频的系统及方法。该系统包括：污泥储存器、干燥器、干泥储存器和燃煤锅炉；污泥储存器内部容纳有污泥，干燥器与所述污泥储存器连接，所述干燥器用于对来自所述污泥储存器的污泥进行干燥而得到干泥，干泥储存器与所述干燥器连接，所述干泥储存器用于对来自所述干燥器的干泥进行储存，燃煤锅炉分别与所述干燥器和所述干泥储存器连接，所述燃煤锅炉用于对煤粉和来自所述干泥储存器的干泥进行掺烧以及用于将烟气通入所述干燥器，以对来自所述污泥储存器的污泥进行干燥。本方案能够提高机组的负荷调节性能。

Description

一种污泥掺烧调峰调频的系统及方法

技术领域

本说明书实施例涉及污泥掺烧技术领域，特别涉及一种污泥掺烧调峰调频的系统及方法。

背景技术

我国火电厂系统分布广，年耗煤量多，掺烧污泥的潜力大。电厂余热干化及湿污泥掺烧技术的开发完善，不仅可以为我国污水污泥的处置问题提供有效的解决方案，也可以缓解人口增长及资源过度开发所带来的压力，同时可以促使燃煤发电的企业向循环经济模式转型。同时该技术也可消纳污泥，大幅降低污泥处理费用，污泥还可以作为替代能源或原料，降低企业的生产成本，减少碳排放，实现废弃物处理和企业发展的双赢。

电厂掺烧污泥将导致进料特性变化，可能导致锅炉热效率下降，发电煤耗增加。例如，当电厂掺烧污泥比例为1t/h时，污泥系统耗电量为11kW/h。为保证原有蒸发量需要多耗煤0.054t/h，热效率下降2.5％。同时由于掺烧污泥，锅炉燃烧的稳定性下降，机组的最低负荷有所提升，机组的负荷调节性能有所下降。

因此，目前亟待需要一种污泥掺烧调峰调频的系统及方法来提高机组的负荷调节性能。

发明内容

本说明书实施例提供了一种污泥掺烧调峰调频的系统及方法，能够提高机组的负荷调节性能。

第一方面，本说明书实施例提供了一种污泥掺烧调峰调频的系统，包括：

污泥储存器，内部容纳有污泥；

干燥器，与所述污泥储存器连接，所述干燥器用于对来自所述污泥储存器的污泥进行干燥而得到干泥；

干泥储存器，与所述干燥器连接，所述干泥储存器用于对来自所述干燥器的干泥进行储存；

燃煤锅炉，分别与所述干燥器和所述干泥储存器连接，所述燃煤锅炉用于对煤粉和来自所述干泥储存器的干泥进行掺烧，以及用于将烟气通入所述干燥器，以对来自所述污泥储存器的污泥进行干燥。

在一种可能的设计中，还包括螺旋泵，所述螺旋泵分别与所述污泥储存器和所述干燥器连接，所述螺旋泵用于将所述污泥储存器的污泥输送至所述干燥器中。

在一种可能的设计中，还包括控制器，所述燃煤锅炉还依次连接有汽轮机和发电机，所述控制器分别与所述干燥器、所述螺旋泵和所述发电机电连接，所述干燥器和所述螺旋泵的输入电能均来自所述发电机；

所述控制器用于在接收到调频指令时，控制所述发电机向所述干燥器和所述螺旋泵输出的电能，以调节所述发电机送入外部电网的发电量。

在一种可能的设计中，所述燃煤锅炉与所述干燥器之间连接有调节阀，所述调节阀与所述控制器电连接；

所述控制器用于在接收到调峰指令时，控制所述调节阀的开度，以调节所述燃煤锅炉向所述干燥器输出的烟气量，从而来调节所述发电机送入外部电网的发电量。

在一种可能的设计中，通入所述干燥器的烟气是来自所述燃煤锅炉中省煤器之前的烟气。

在一种可能的设计中，还包括烟气分离器，所述烟气分离器与所述干燥器连接，所述烟气分离器用于对来自所述干燥器的烟气进行气固分离。

在一种可能的设计中，还包括传送带和收集器，所述传送带用于将来自所述干燥器的干泥输送至所述收集器中，所述干泥储存器位于所述收集器的底部出口的下方。

在一种可能的设计中，还包括研磨器，所述研磨器分别与所述干泥储存器和所述燃煤锅炉连接，所述研磨器用于将来自所述干泥储存器的干泥研磨后送入所述燃煤锅炉。

第二方面，本说明书实施例还提供了一种污泥掺烧调峰调频的方法，采用上述所述的污泥掺烧调峰调频的系统，所述方法包括：

响应于所述控制器接收到调频指令，利用所述控制器控制所述发电机向所述干燥器和所述螺旋泵输出的电能，以调节所述发电机送入外部电网的发电量。

在一种可能的设计中，还包括：

响应于所述控制器接收到调峰指令，利用所述控制器控制所述调节阀的开度，以调节所述燃煤锅炉向所述干燥器输出的烟气量，从而来调节所述发电机送入外部电网的发电量。

本说明书实施例提供了一种污泥掺烧调峰调频的系统及方法，通过在干燥器和燃煤锅炉之间设置干泥储存器，这样在对机组进行负荷调节时，就可以利用干燥器来产出更多或更少的干泥，而这些干泥都是由干泥储存器进行存储，从而使得干泥储存器作为缓冲容器而间接地实现了机组负荷调节的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本说明书实施例的一些实施例，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的附图。

图1是本说明书实施例提供的一种污泥掺烧调峰调频的系统的结构示意图。

附图标记：

1-污泥储存器；

2-干燥器；

3-干泥储存器；

4-燃煤锅炉；

5-螺旋泵；

6-控制器；

7-汽轮机；

8-发电机；

9-调节阀；

10-烟气分离器；

11-传送带；

12-收集器；

13-研磨器。

具体实施方式

为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书实施例一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本说明书实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书实施例保护的范围。

如图1所示，本说明书实施例提供了一种污泥掺烧调峰调频的系统，该系统包括污泥储存器1、干燥器2、干泥储存器3和燃煤锅炉4，其中：

污泥储存器1内部容纳有污泥；

干燥器2与污泥储存器1连接，干燥器2用于对来自污泥储存器1的污泥进行干燥而得到干泥；

干泥储存器3与干燥器2连接，干泥储存器3用于对来自干燥器2的干泥进行储存；

燃煤锅炉4分别与干燥器2和干泥储存器3连接，燃煤锅炉4用于对煤粉和来自干泥储存器3的干泥进行掺烧，以及用于将烟气通入干燥器2，以对来自污泥储存器1的污泥进行干燥。

在本实施例中，通过在干燥器2和燃煤锅炉4之间设置干泥储存器3，这样在对机组进行负荷调节时，就可以利用干燥器2来产出更多或更少的干泥，而这些干泥都是由干泥储存器3进行存储，从而使得干泥储存器3作为缓冲容器而间接地实现了机组负荷调节的效果。

可以理解的是，干燥器2的具体结构至少包括用于带动污泥运动的两层干燥辊(即污泥在图1所示干燥器2的中间区域行进，同时烟气也从该区域中穿过)和驱动干燥辊旋转的驱动机构，在此本实施例对干燥器2的其他细节结构不进行限定和赘述，此为本领域技术人员所熟知。而污泥储存器1和干泥储存器3实质均为容器，二者的区别为：前者是用于储存湿污泥，后者是用于储存烘干后的干泥。

在本说明书一个实施例中，上述系统还包括螺旋泵5，螺旋泵5分别与污泥储存器1和干燥器2连接，螺旋泵5用于将污泥储存器1的污泥输送至干燥器2中。

在本实施例中，通过设置螺旋泵5，可以将污泥储存器1的污泥输送至干燥器2中。

当然，也可以选用其他输送装置，在此不进行限定。

在本说明书一个实施例中，上述系统还包括控制器6，燃煤锅炉4还依次连接有汽轮机7和发电机8，控制器6分别与干燥器2、螺旋泵5和发电机8电连接，干燥器2和螺旋泵5的输入电能均来自发电机8；

控制器6用于在接收到调频指令时，控制发电机8向干燥器2和螺旋泵5输出的电能，以调节发电机8送入外部电网的发电量。

在本实施例中，通过设置控制器6以及干燥器2和螺旋泵5的输入电能均来自发电机8，这样就可以实现机组的调频(即一种负荷调节的方式)。

具体地，当调频指令为向下调频时，控制器6控制发电机8增大向干燥器2和螺旋泵5输出的电能，这样发电机8送入外部电网的发电量就会瞬间降低，从而实现了向下调频。此时，由于干燥器2和螺旋泵5的输入电能增大，因此干燥辊和螺旋泵5的转速均会提高，如此使得污泥输送到干燥器2的量就会增多，干燥器2的干燥效率也会增加，从而进入到干泥储存器3的干泥的量就会增加，即使得污泥干燥过程具有了向下变负荷调节能力。

同理，当调频指令为向上调频时，控制器6控制发电机8减小向干燥器2和螺旋泵5输出的电能，这样发电机8送入外部电网的发电量就会瞬间增加，从而实现了向上调频。此时，由于干燥器2和螺旋泵5的输入电能减小，因此干燥辊和螺旋泵5的转速均会降低，如此使得污泥输送到干燥器2的量就会减少，干燥器2的干燥效率也会降低，从而进入到干泥储存器3的干泥的量就会减少，即使得污泥干燥过程具有了向上变负荷调节能力。

在本说明书一个实施例中，燃煤锅炉4与干燥器2之间连接有调节阀9，调节阀9与控制器6电连接；

控制器6用于在接收到调峰指令时，控制调节阀9的开度，以调节燃煤锅炉4向干燥器2输出的烟气量，从而来调节发电机8送入外部电网的发电量。

在本实施例中，通过设置控制器6以及在燃煤锅炉4与干燥器2之间连接调节阀9，这样就可以实现机组的调峰(即另一种负荷调节的方式)。

具体地，当调峰指令为向下调峰时，控制器6增大调节阀9的开度，以增大燃煤锅炉4向干燥器2输出的烟气量，这样产生的蒸汽量就会减少，汽轮机7带动发电机8所发的电量就会减少，即发电机8送入外部电网的发电量就会逐渐降低，从而实现了向下调峰。此时，由于送入干燥器2的烟气量增大，因此干燥器2的干燥效率会增加，从而进入到干泥储存器3的干泥的量增加，即使得污泥干燥过程具有了向下变负荷调节能力。

同理，当调峰指令为向上调峰时，控制器6减小调节阀9的开度，以减小燃煤锅炉4向干燥器2输出的烟气量，这样产生的蒸汽量就会增多，汽轮机7带动发电机8所发的电量就会增加，即发电机8送入外部电网的发电量就会逐渐增加，从而实现了向上调峰。此时，由于送入干燥器2的烟气量减少，因此干燥器2的干燥效率会降低，从而进入到干泥储存器3的干泥的量减少，即使得污泥干燥过程具有了向上变负荷调节能力。

综上，通过设置干泥储存器3，实现了干泥进入燃煤锅炉4之前的缓冲作用，从而在对污泥进行有效处理的基础上，还解决了污泥变为干泥后直接进入燃煤锅炉4掺烧所不具备的变负荷调节能力。

在本说明书一个实施例中，通入干燥器2的烟气是来自燃煤锅炉4中省煤器之前的烟气。

在本实施例中，为了既保证干燥污泥的效率，又保证污泥掺烧调峰调频的系统具备调峰能力，因此可以选择通入干燥器2的烟气是来自燃煤锅炉4中省煤器之前的烟气。

在本说明书一个实施例中，上述系统还包括烟气分离器10，烟气分离器10与干燥器2连接，烟气分离器10用于对来自干燥器2的烟气进行气固分离。

在本实施例中，通过设置烟气分离器10，可以对来自干燥器2的烟气进行气固分离，从而保证排出的烟气不携带污泥的固相颗粒。

在一些实施方式中，烟气分离器10可以为旋风分离器，在此不进行限定。

在本说明书一个实施例中，上述系统还包括传送带11和收集器12，传送带11用于将来自干燥器2的干泥输送至收集器12中，干泥储存器3位于收集器12的底部出口的下方。

在本实施例中，通过设置传送带11和收集器12，可以使得干燥器2排出的干泥可以更方便地进入到干泥储存器3中，即提高了干泥收集效率。

在本说明书一个实施例中，上述系统还包括研磨器13，研磨器13分别与干泥储存器3和燃煤锅炉4连接，研磨器13用于将来自干泥储存器3的干泥研磨后送入燃煤锅炉4。

在本实施例中，通过设置研磨器13，可以保证进入燃煤锅炉4的干泥能更好地与煤粉进行掺烧。在此，对研磨器13的具体结构不进行限定。

此外，本说明书实施例还提供了一种污泥掺烧调峰调频的方法，采用上述污泥掺烧调峰调频的系统，该方法包括：

响应于控制器6接收到调频指令，利用控制器6控制发电机8向干燥器2和螺旋泵5输出的电能，以调节发电机8送入外部电网的发电量。

需要说明的是，该实施例提供的污泥掺烧调峰调频的方法与上述实施例提供的污泥掺烧调峰调频的系统是基于同一发明构思，因此二者具有相同的有益效果，在此不进行赘述。

在本说明书一个实施例中，上述方法还包括：

响应于控制器6接收到调峰指令，利用控制器6控制调节阀9的开度，以调节燃煤锅炉4向干燥器2输出的烟气量，从而来调节发电机8送入外部电网的发电量。

在本实施例中，通过在燃煤锅炉4与干燥器2之间连接调节阀9，这样就可以实现机组的调峰。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本说明书实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本说明书实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本说明书实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种污泥掺烧调峰调频的系统，其特征在于，包括：

污泥储存器（1），内部容纳有污泥；

干燥器（2），与所述污泥储存器（1）连接，所述干燥器（2）用于对来自所述污泥储存器（1）的污泥进行干燥而得到干泥；

干泥储存器（3），与所述干燥器（2）连接，所述干泥储存器（3）用于对来自所述干燥器（2）的干泥进行储存；

燃煤锅炉（4），分别与所述干燥器（2）和所述干泥储存器（3）连接，所述燃煤锅炉（4）用于对煤粉和来自所述干泥储存器（3）的干泥进行掺烧，以及用于将烟气通入所述干燥器（2），以对来自所述污泥储存器（1）的污泥进行干燥；

还包括螺旋泵（5），所述螺旋泵（5）分别与所述污泥储存器（1）和所述干燥器（2）连接，所述螺旋泵（5）用于将所述污泥储存器（1）的污泥输送至所述干燥器（2）中；

还包括控制器（6），所述燃煤锅炉（4）还依次连接有汽轮机（7）和发电机（8），所述控制器（6）分别与所述干燥器（2）、所述螺旋泵（5）和所述发电机（8）电连接，所述干燥器（2）和所述螺旋泵（5）的输入电能均来自所述发电机（8）；

所述控制器（6）用于在接收到调频指令时，控制所述发电机（8）向所述干燥器（2）和所述螺旋泵（5）输出的电能，以调节所述发电机（8）送入外部电网的发电量；

当所述调频指令为向下调频时，所述控制器（6）控制所述发电机（8）增大向所述干燥器（2）和所述螺旋泵（5）输出的电能，这样所述发电机（8）送入外部电网的发电量就会瞬间降低，从而实现了向下调频；此时，由于所述干燥器（2）和所述螺旋泵（5）的输入电能增大，因此所述干燥器（2）的干燥辊和所述螺旋泵（5）的转速均会提高，如此使得污泥输送到所述干燥器（2）的量就会增多，所述干燥器（2）的干燥效率也会增加，从而进入到所述干泥储存器（3）的干泥的量就会增加，即使得污泥干燥过程具有了向下变负荷调节能力；

当所述调频指令为向上调频时，所述控制器（6）控制所述发电机（8）减小向所述干燥器（2）和所述螺旋泵（5）输出的电能，这样所述发电机（8）送入外部电网的发电量就会瞬间增加，从而实现了向上调频；此时，由于所述干燥器（2）和所述螺旋泵（5）的输入电能减小，因此所述干燥器（2）的干燥辊和所述螺旋泵（5）的转速均会降低，如此使得污泥输送到所述干燥器（2）的量就会减少，所述干燥器（2）的干燥效率也会降低，从而进入到所述干泥储存器（3）的干泥的量就会减少，即使得污泥干燥过程具有了向上变负荷调节能力；

所述燃煤锅炉（4）与所述干燥器（2）之间连接有调节阀（9），所述调节阀（9）与所述控制器（6）电连接；

所述控制器（6）用于在接收到调峰指令时，控制所述调节阀（9）的开度，以调节所述燃煤锅炉（4）向所述干燥器（2）输出的烟气量，从而来调节所述发电机（8）送入外部电网的发电量；

当所述调峰指令为向下调峰时，所述控制器（6）增大所述调节阀（9）的开度，以增大所述燃煤锅炉（4）向所述干燥器（2）输出的烟气量，这样产生的蒸汽量就会减少，所述汽轮机（7）带动所述发电机（8）所发的电量就会减少，即所述发电机（8）送入外部电网的发电量就会逐渐降低，从而实现了向下调峰；此时，由于送入所述干燥器（2）的烟气量增大，因此所述干燥器（2）的干燥效率会增加，从而进入到所述干泥储存器（3）的干泥的量增加，即使得污泥干燥过程具有了向下变负荷调节能力；

当所述调峰指令为向上调峰时，所述控制器（6）减小所述调节阀（9）的开度，以减小所述燃煤锅炉（4）向所述干燥器（2）输出的烟气量，这样产生的蒸汽量就会增多，所述汽轮机（7）带动所述发电机（8）所发的电量就会增加，即所述发电机（8）送入外部电网的发电量就会逐渐增加，从而实现了向上调峰；此时，由于送入所述干燥器（2）的烟气量减少，因此所述干燥器（2）的干燥效率会降低，从而进入到所述干泥储存器（3）的干泥的量减少，即使得污泥干燥过程具有了向上变负荷调节能力。

2.根据权利要求1所述的污泥掺烧调峰调频的系统，其特征在于，通入所述干燥器（2）的烟气是来自所述燃煤锅炉（4）中省煤器之前的烟气。

3.根据权利要求1所述的污泥掺烧调峰调频的系统，其特征在于，还包括烟气分离器（10），所述烟气分离器（10）与所述干燥器（2）连接，所述烟气分离器（10）用于对来自所述干燥器（2）的烟气进行气固分离。

4.根据权利要求1所述的污泥掺烧调峰调频的系统，其特征在于，还包括传送带（11）和收集器（12），所述传送带（11）用于将来自所述干燥器（2）的干泥输送至所述收集器（12）中，所述干泥储存器（3）位于所述收集器（12）的底部出口的下方。

5.根据权利要求1所述的污泥掺烧调峰调频的系统，其特征在于，还包括研磨器（13），所述研磨器（13）分别与所述干泥储存器（3）和所述燃煤锅炉（4）连接，所述研磨器（13）用于将来自所述干泥储存器（3）的干泥研磨后送入所述燃煤锅炉（4）。

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