CN204629516U - 一种焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统 - Google Patents

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陈善平
安淼
张瑞娜
欧阳创
季华文
戴迎春
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Shanghai Institute for Design and Research on Environmental Engineering Co Ltd
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SHANGHAI ENVIRONMENTAL SANITATION ENGINEERING DESIGN INSTITUTE
Shanghai Institute for Design and Research on Environmental Engineering Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,所述烟气处理系统包括余热锅炉、减温塔、消石灰投加系统和活性炭投加系统、袋式除尘器、引风机、湿式洗涤塔、排烟再加热器;其中,所述余热锅炉的尾气出口与所述烟气处理系统的所述减温塔、所述袋式除尘器、所述引风机、所述湿式洗涤塔、所述排烟再加热器依次通过管道串联,所述消石灰投加系统和所述活性炭投加系统分别在所述减温塔的两个烟气出口处接入烟气处理系统。本实用新型应用于一种利用机械炉排炉协同焚烧半干污泥及生活垃圾的系统中具有良好的效果。

Description

一种焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统
技术领域
本实用新型涉及半干污泥与生活垃圾协同焚烧的烟气处理系统,尤其是一种利用机械炉排炉协同焚烧半干污泥及生活垃圾的烟气处理系统。
背景技术
随着经济社会的高速发展和城镇化建设的加快,城镇的污水处理量迅速增长,污水处理厂的污泥也急剧增长,据统计中国目前城镇污水处理厂污泥的年产量已超过3000万吨。污泥中含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及病菌和病原菌等,如果不加以处理任其排放,会对环境造成严重的污染。如何有效和经济地处理处置剩余污泥和实现污泥资源化利用已成为一个世界性的环境问题,也是中国面临的一个无法回避的问题。
目前污泥的处理处置方式主要有卫生填埋、土地利用和焚烧等多种,但都存在一定的弊端和不足。卫生填埋可能出现有害物质渗漏对地下水造成污染,且将占用较多的土地资源;土地利用可能出现农产品受污染和社会公众安全问题;焚烧处理的建设和运行成本高。
同时,目前焚烧处理已逐渐成为城市生活垃圾的主要解决方案,能有效实现生活垃圾的无害化、减量化和资源化,中国的垃圾焚烧产业已进入发展的黄金期,各大城市都在新建垃圾焚烧处理项目。如何利用生活垃圾焚烧处理的优势来解决污泥的处理处置问题,成为了行业的研究热点。
因此,国内外开展了污泥与生活垃圾混烧的研究探索以及工程实践。如德国有10座生活垃圾焚烧设施在稳定的掺烧污水污泥,早期污泥掺烧量达到20%~30%,如德Ingolstadt污泥-生活垃圾焚烧厂,污泥干化后形成污泥颗粒与固体废弃物一起在炉排炉炉中混烧。日本约有70%以上的污泥分散到各垃圾焚烧厂掺烧处理,垃圾焚烧炉型包括机械炉排炉和流化床炉排炉,以炉排炉掺烧的企业有日立造船和三菱重工等垃圾焚烧厂,如日本长野垃圾焚烧厂,处理量为180t/d,掺烧脱水污泥量为5%~10%;日本山行县西山村垃圾焚烧厂,处理量为100t/d,掺烧脱水污泥量为5%~10%。
炉排炉技术协同焚烧污泥具有掺烧规模较大、炉排磨损小的优势,从目前的运行及新建案例来看,机械炉排炉炉型处理规模大、对进料适应范围广、运行可靠性更高等,炉排炉掺烧污泥应用逐渐增多。同时,我国垃圾焚烧行业经过多年的发展,以机械炉排炉为主的垃圾焚烧工艺相对完善,并具有一定的规模,而且目前焚烧炉使用较多、且单炉处理容量大的炉型主要是机械炉排焚烧炉,且大量新建项目或规划项目对污泥与垃圾掺烧接口进行了预留设计考虑,垃圾炉排基本具备掺烧污泥的条件。因此开发一种合适的烟气处理系统,利用机械炉排炉进行污泥和生活垃圾的协同焚烧,将对城市固体废弃物的减量化处置起到显著的成效。
实用新型内容
本实用新型提供一种焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,以解决现有技术中尚无合适的烟气处理系统实现协同焚烧半干污泥和生活垃圾的缺陷。
本实用新型的技术方案如下:
一种焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,所述烟气处理系统包括余热锅炉、减温塔、消石灰投加系统和活性炭投加系统、袋式除尘器、引风机、湿式洗涤塔、排烟再加热器;其中,
所述余热锅炉的尾气出口与所述烟气处理系统的所述减温塔、所述袋式除尘器、所述引风机、所述湿式洗涤塔、所述排烟再加热器依次通过管道串联,所述消石灰投加系统和所述活性炭投加系统分别在所述减温塔的两个烟气出口处接入烟气处理系统。
由于炉排炉技术协同焚烧污泥工艺中,余热锅炉出来的烟气温度为190-245℃,此时的温度较高,因此必须设置所述减温塔,使烟气在减温塔内喷水降温,降至170-175℃,降温后的烟气才能与消石灰投加系统投加的消石灰进行化学反应;化学反应完毕后,通过袋式除尘器去除烟气中的颗粒物以及未充分反应的消石灰和活性炭。因此减温塔必须设置在余热锅炉和袋式除尘器之间。
排烟再加热器的设置是对含有水分的烟气进行加热,防止烟囱排气时有“白雾”的现象发生。通常地,排烟再加热器可使用烟气加热器或类似设备。
所述消石灰投加系统包括消石灰储罐、罗茨风机和圆盘给料机。
所述活性炭投加系统包括活性炭储罐、罗茨风机和圆盘给料机。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
第一,本实用新型提供了一种合适的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,用于炉排炉技术协同焚烧污泥工艺,实现协同焚烧半干污泥和生活垃圾,利用城市垃圾焚烧中现有的机械炉排炉进行污泥和生活垃圾的协同焚烧,对城市固体废弃物的减量化处置起到显著的成效;
第二,本实用新型的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,可以完全去除烟气中的有害物质,使烟气达标排放;
第三,本实用新型采用消石灰投加系统和湿式洗涤塔两次去除酸,更有效去除烟气中的酸,减少对大气的污染。
当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统D的示意图;
图2为本实用新型的应用例:利用机械炉排炉协同焚烧半干污泥和生活垃圾的系统和工艺流程示意图;
图3为图2所示的进料单元A的放大图;
图4为图2所示的焚烧单元B的放大图;
图5为图2所示的发电单元C的放大图。
图中:
1:上料装置,2:垃圾储坑,3:进料抓斗,4:机械炉排炉垃圾焚烧炉,5:余热锅炉,6:蒸汽轮机,7:发电机,8:减温塔,9:袋式除尘器,10:引风机,11:湿式洗涤塔,12:排烟再加热器,13:消石灰储罐,14:罗茨风机,15:圆盘给料机,16:活性炭储罐,17:罗茨风机,18:圆盘给料机。
具体实施方式
下方结合具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
实施例1
请参见图1,本实施例提供一种焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统D,所述烟气处理系统D包括余热锅炉5、减温塔8、消石灰投加系统和活性炭投加系统、袋式除尘器9、引风机10、湿式洗涤塔11、排烟再加热器12;其中,
所述余热锅炉5的尾气出口c与所述烟气处理系统D的所述减温塔8、所述袋式除尘器9、所述引风机10、所述湿式洗涤塔11、所述排烟再加热器12依次通过管道串联,所述消石灰投加系统和所述活性炭投加系统分别在所述减温塔8的两个烟气出口处接入烟气处理系统D。
由于炉排炉技术协同焚烧污泥工艺中,余热锅炉出来的烟气温度为190-245℃,此时的温度较高,因此必须设置所述减温塔,使烟气在减温塔内喷水降温,降至170-175℃,降温后的烟气才能与消石灰投加系统投加的消石灰进行化学反应;化学反应完毕后,通过袋式除尘器去除烟气中的颗粒物以及未充分反应的消石灰和活性炭。因此减温塔必须设置在余热锅炉和袋式除尘器之间。
排烟再加热器的设置是对含有水分的烟气进行加热,防止烟囱排气时有“白雾”的现象发生。通常地,排烟再加热器可使用烟气加热器或类似设备。
所述消石灰投加系统包括消石灰储罐13、罗茨风机14和圆盘给料机15。
所述活性炭投加系统包括活性炭储罐16、罗茨风机17和圆盘给料机18。
本实施例的烟气处理系统具有以下优点:
第一,本实施例提供了一种合适的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,用于炉排炉技术协同焚烧污泥工艺,实现协同焚烧半干污泥和生活垃圾,利用城市垃圾焚烧中现有的机械炉排炉进行污泥和生活垃圾的协同焚烧,对城市固体废弃物的减量化处置起到显著的成效;
第二,本实施例的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,可以完全去除烟气中的有害物质,使烟气达标排放;
第三,本实施例采用消石灰投加系统和湿式洗涤塔两次去除酸,更有效去除烟气中的酸,减少对大气的污染。
应用例
请结合参见图1-图5所示,本应用例揭示了本实用新型的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统应用于一种利用机械炉排炉协同焚烧半干污泥及生活垃圾的系统及其工艺方法。具体地,本系统由进料单元A、焚烧单元B、发电单元C、烟气处理系统D组成;
如图1中的各虚线框所示,
各单元的设备及工艺过程结合图1-图5分别说明如下:
进料单元A:包括上料装置1、垃圾储坑2、进料抓斗3;
焚烧单元B:包括机械炉排炉垃圾焚烧炉4;
发电单元C:包括蒸汽轮机6、发电机7;
烟气处理系统D:包括余热锅炉5、减温塔8、袋式除尘器9、引风机10、湿式洗涤塔11、排烟再加热器12、消石灰投加系统、活性炭投加系统。
进一步地,消石灰投加系统包括消石灰储罐13、罗茨风机14、圆盘给料机15;活性炭投加系统包括活性炭储罐16、罗茨风机17、圆盘给料机18。
进料单元A、焚烧单元B、烟气处理系统D为依次串联;焚烧单元B的机械炉排炉垃圾焚烧炉4与余热锅炉5的烟气入口a通过管道相连,余热锅炉5的蒸汽出口b通过管道与发电单元C的蒸汽轮机6相连接,余热锅炉5的尾气出口c与烟气处理系统D中的减温塔8、袋式除尘器9、引风机10、湿式洗涤塔11、排烟再加热器12依次通过管道串联,消石灰投加系统和活性炭投加系统分别在减温塔的两个分别设置的烟气出口d、e处接入烟气处理系统。
所述垃圾储坑设置不同位置以分别储存半干污泥和生活垃圾。
该利用机械炉排炉协同焚烧半干污泥及生活垃圾的系统使用时,通过进料单元A将生活垃圾、半干污泥分别用上料装置1倾倒入垃圾储坑2中的不同位置,以便于进料工序操作,随后用进料抓斗3抓取1斗生活垃圾,投入机械炉排炉垃圾焚烧炉4。生活垃圾容重约为0.4-0.6t/m3、抓斗容积例如为8m3。本系统为连续运行,设定每抓取10-13斗生活垃圾,抓取1斗半干污泥,半干污泥的容重约为0.2-0.35t/m3、含水率约为25-35%;其中,每斗生活垃圾的抓取间隔时间为15-30分钟。协同焚烧过程炉温为900-1000℃,出口烟气温度为850-1000℃。
协同焚烧过程炉温为900-1000℃,该炉温可以有效的降低二噁英的产生。
机械炉排炉垃圾焚烧炉4产生的高温烟气,从余热锅炉5的烟气入口a进入余热锅炉5。余热锅炉5产生的蒸汽进入蒸汽轮机6,由蒸汽轮机6驱动发电机7发电。产生的电力可供垃圾焚烧厂使用,或者接入电网售电。
余热锅炉5排出的废烟气经余热锅炉5的尾气出口c和管路进入减温塔8,经过减温塔8减温,烟气温度被降至170-175℃。降温后的烟气在管道中与消石灰投加系统和活性炭投加系统分别喷入的消石灰和活性炭反应进行初步净化,烟气中的酸性气体和二噁英被分别脱除。初步净化后的烟气随后进入袋式除尘器9,脱除其中的飞灰和粉尘。
脱除飞灰和粉尘的烟气,由引风机10送入湿式洗涤塔11进一步脱除酸性气体,随后气体通过排烟再加热器12脱除水分,并进入烟囱排放至大气。
减温塔8和袋式除尘器9底部分别产生并排出的飞灰和粉尘,经过稳定化处理后,送至填埋处置。
湿式洗涤塔11产生的污水,由污水处理系统处理达标后排放。
机械炉排炉垃圾焚烧炉4产生的炉渣经稳定化处理后填埋。
本应用例提供了将本实用新型的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统应用于一种利用机械炉排炉协同焚烧半干污泥及生活垃圾的系统,具有良好的效果。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1. 一种焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,其特征在于,所述烟气处理系统包括余热锅炉、减温塔、消石灰投加系统和活性炭投加系统、袋式除尘器、引风机、湿式洗涤塔、排烟再加热器;其中,
所述余热锅炉的尾气出口与所述烟气处理系统的所述减温塔、所述袋式除尘器、所述引风机、所述湿式洗涤塔、所述排烟再加热器依次通过管道串联,所述消石灰投加系统和所述活性炭投加系统分别在所述减温塔的两个烟气出口处接入烟气处理系统。
2. 如权利要求1所述的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,其特征在于,所述消石灰投加系统包括消石灰储罐、罗茨风机和圆盘给料机。
3. 如权利要求1所述的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,其特征在于,所述活性炭投加系统包括活性炭储罐、罗茨风机和圆盘给料机。
4. 如权利要求1所述的焚烧半干污泥和生活垃圾的烟气处理系统,其特征在于,所述排烟再加热器为烟气加热器。
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