CN207435292U - 一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,湿污泥储仓与低温湿污泥干化装置连通,锅炉本体的烟气出口与低温烟气换热器连通,低温烟气换热器与暖风器连通,低温烟气换热器与暖风器之间的管路上设置有循环泵,所述的暖风器与低温湿污泥干化装置连通;低温湿污泥干化装置与干污泥仓连通,干污泥仓与原煤斗连通;低温湿污泥干化装置与乏气冷凝回收装置连通,乏气冷凝回收装置和锅炉本体连通,乏气冷凝回收装置与燃煤机组的凝结水系统连通。本实用新型减少锅炉的燃煤量和化石能源的消耗量,实现污泥干化焚烧的无害化、减量化和资源化利用。

Description

一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统
技术领域
本实用新型是属于可再生能源清洁利用领域,具体涉及一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统。
背景技术
随着我国城镇化和经济快速发展,近年来污水排放量和处理量呈上升趋势。根据国家发改委和住建部联合发布的《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》内容可知,截至2015年年末,我国城镇污水处理厂处理能力达到2.17亿立方米/日,“十三五”期间,新增污水处理设施规模5022万立方米/日。“十三五”期间,新增或改造污泥(按含水率80%的湿污泥计)无害化处理处置设施能力6.01万吨/日。
污泥是污水处理过程中无法避免的副产品,通常含有病源微生物、寄生虫卵、有害重金属和大量难降解物质。如果处置不彻底,很容易对环境造成二次污染。城镇污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化处理处置,鼓励资源化利用。污泥处理技术有填埋、焚烧、堆肥、资源化等多种手段。我国城镇污水处理厂污泥处理能力不足、手段落后,大量污泥没有得到规范化的处理,直接给水体、土壤和大气带来“二次污染”,对生态环境构成严重威胁。此外,污泥直接排放也造成资源的极大浪费。
对于污泥处理当前国际上最常使用的是焚烧方法,在欧美、日本等发达国家应用已经十分普遍。焚烧处理的特点是可以实现污泥的无害化、减量化(减容70%,最大可到90%)和资源化。焚烧的主要目的是尽可能地焚烧废物,并将被焚烧的物质变成无害和最大限度的减容,尽量减少新的污染物产生,以避免二次污染,同时回收污泥所含热量。以焚烧为核心的处理方法是被认为是污泥处理最彻底、快捷和经济的方法。但焚烧污泥前应对其进行干化,需要耗费大量热能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,在现有的大型火电厂燃煤机组基础上,将利用烟气余热干化的污泥送入燃煤锅炉焚烧发电,在汽轮机组发电量一定时,减少锅炉的燃煤量和化石能源的消耗量,实现污泥干化焚烧的无害化、减量化和资源化利用。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,包括湿污泥干化系统管路、干污泥回收管路和乏气回收管路;所述的湿污泥干化系统管路为:湿污泥储仓1与低温湿污泥干化装置3 连通,锅炉本体11的烟气出口与低温烟气换热器9连通,低温烟气换热器9与暖风器5连通,低温烟气换热器9与暖风器5之间的管路上设置有循环泵8,所述的暖风器5与低温湿污泥干化装置3连通;所述的干污泥回收管路为:低温湿污泥干化装置3与干污泥仓4连通,干污泥仓4与原煤斗10连通;所述的乏气回收管路为:低温湿污泥干化装置3与乏气冷凝回收装置6连通,乏气冷凝回收装置6和锅炉本体11的送风系统连通,乏气冷凝回收装置 6与燃煤机组的凝结水系统12连通。
作为本实用新型更优的技术方案,所述的湿污泥储仓1与低温湿污泥干化装置3之间的管路上设置有污泥泵2。
作为本实用新型更优的技术方案,所述的乏气冷凝回收装置6和锅炉本体11之间的管路上设置有乏气风机7。
作为本实用新型更优的技术方案,所述的乏气冷凝回收装置6与汽轮机凝结水管道连通。
作为本实用新型更优的技术方案,所述的低温烟气换热器9与除尘装置连通。
作为本实用新型更优的技术方案,所述的低温湿污泥干化装置3为低温对流干燥装置。
本实用新型的有益效果如下:
本系统将大型火力发电厂燃煤机组与湿污泥干化装置进行多重耦合,充分利用大型火力发电厂燃煤锅炉余热干化湿污泥,湿污泥含水率约为80%,干化后的污泥含水率可达到10~30%,可根据需要任意调整,干化后的污泥与原煤混合后送入锅炉燃烧发电,整个干燥系统处于负压运行,防治臭气外泄。系统中设有乏气冷凝设备,既回收了乏气余热,又回收了乏气中的水分,解决了市政污水处理厂污泥无害化处理问题,实现了污泥处理的无害化、减量化、资源化;同时减小了燃煤机组的煤炭消耗量,节约煤炭资源,符合国家节能、环保方面的相关产业政策。同时本系统回收了湿污泥中的大量水分,用于发电厂的补水,节约了宝贵的水资源,增加了火电厂的经济收益。按每天焚烧处理400t/d湿污泥计算,如果采用湿污泥干化后进入焚烧炉直接焚烧处理,焚烧炉余热产生的热量不足以干化湿污泥用热,需要向焚烧炉补充9t/d的标准煤(低位发热量29308kj/kg);如果采用燃煤发电机组的锅炉余热干燥湿污泥的耦合发电系统,干燥湿污泥利用的是废热,且干燥后的污泥送入锅炉燃烧可替代一部分燃煤消耗,每天可以减少标准煤消耗约34t/d。两种处理方法对比,则利用余热干化湿污泥比直接焚烧干化方法每天可节约标准煤约43t/d,一年可节约标准煤15480t。
附图说明
图1是本实用新型一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统的示意图;
其中:1、湿污泥储仓;2、污泥泵;3、湿污泥干化装置;4、干污泥储仓;5、暖风器; 6、乏气冷凝回收装置;7、乏气风机;8、循环水泵;9、低温烟气换热器;10、原煤斗;11、锅炉本体;燃煤机组的补水系统12。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示,本实用新型提供一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,是在现有的火力发电厂锅炉燃烧系统和热力系统的基础上利用了原有的锅炉设备及其附属系统、原有的热力系统,耦合了低温湿污泥干化装置;包括湿污泥干化系统管路、干污泥回收管路和乏气回收管路;所述的湿污泥干化系统管路为:湿污泥储仓1与低温湿污泥干化装置3连通,锅炉本体11的烟气出口与低温烟气换热器9连通,低温烟气换热器9与暖风器5连通,低温烟气换热器9与暖风器5之间的管路上设置有循环泵8,所述的暖风器5与低温湿污泥干化装置3连通;所述的干污泥回收管路为:低温湿污泥干化装置3与干污泥仓4连通,干污泥仓4与原煤斗10连通;所述的乏气回收管路为:低温湿污泥干化装置3与乏气冷凝回收装置6连通,乏气冷凝回收装置6和锅炉本体11连通,乏气冷凝回收装置6与燃煤机组的凝结水系统12连通。所述的湿污泥储仓1与低温湿污泥干化装置3之间的管路上设置有污泥泵2。所述的乏气冷凝回收装置6和锅炉本体11之间的管路上设置有乏气风机7。所述的乏气冷凝回收装置6与凝结水管道连通。所述的低温烟气换热器9与除尘装置连通。所述的低温湿污泥干化装置3为低温对流干燥装置。
本实用新型的工作过程如下:
湿污泥来厂后卸料进入湿污泥储仓1,湿污泥储仓1出口的湿污泥经过污泥泵2输送进入低温湿污泥干化装置3干化;干污泥储仓4出口的干污泥经过带式输送机与燃煤机组原煤混合后进入原有制粉系统;湿污泥干化装置3所用干燥介质为低温热空气,环境空气经暖风器加热后进入与低温湿污泥干化装置3;干燥湿污泥后出生的乏气进入乏气冷凝回收装置6;将乏气中的大量水蒸气冷凝回收,乏气冷凝回收装置6出口的冷凝除水后的乏气经乏气风机7升压后送到燃煤机组的送风机入口后送入锅炉燃烧,通过乏气风机7与锅炉送风机入口连接;乏气冷凝回收装置6所用冷却水从燃煤机组凝结水系统接引,回收后的冷凝水进入燃煤机组补水系统重新利用;在燃煤机组锅炉空预器出口设置低温烟气换热器9,利用闭式循环的软化水吸收烟气余热,被加热后的水介质进入与湿污泥干化装置3相配套的暖风器5中加热湿污泥干化装置3所需的热空气,暖风器出口的干燥介质温度为85~90℃左右;水温降低放热后经循环泵8重新进入低温烟气换热器9往复循环使用。
本实用新型将大型火力发电厂燃煤机组与湿污泥干化装置进行多重耦合,提供一种高效、清洁、环保的能源利用技术,符合国家节能、环保方面的相关产业政策。

Claims (6)

1.一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,其特征在于:包括湿污泥干化系统管路、干污泥回收管路和乏气回收管路;所述的湿污泥干化系统管路为:湿污泥储仓(1)与低温湿污泥干化装置(3)连通,锅炉本体(11)的烟气出口与低温烟气换热器(9)连通,低温烟气换热器(9)与暖风器(5)连通,低温烟气换热器(9)与暖风器(5)之间的管路上设置有循环泵(8),所述的暖风器(5)与低温湿污泥干化装置(3)连通;所述的干污泥回收管路为:低温湿污泥干化装置(3)与干污泥仓(4)连通,干污泥仓(4)与原煤斗(10)连通;所述的乏气回收管路为:低温湿污泥干化装置(3)与乏气冷凝回收装置(6)连通,乏气冷凝回收装置(6)和锅炉本体(11)连通,乏气冷凝回收装置(6)与燃煤机组的凝结水系统(12)连通。
2.如权利要求1所述的一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,其特征在于:所述的湿污泥储仓(1)与低温湿污泥干化装置(3)之间的管路上设置有污泥泵(2)。
3.如权利要求1所述的一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,其特征在于:所述的乏气冷凝回收装置(6)和锅炉本体(11)之间的管路上设置有乏气风机(7)。
4.如权利要求1所述的一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,其特征在于:所述的乏气冷凝回收装置(6)与汽轮机凝结水管道连通。
5.如权利要求1所述的一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,其特征在于:所述的低温烟气换热器(9)与除尘装置连通。
6.如权利要求1所述的一种利用烟气余热干化污泥的耦合发电系统,其特征在于:所述的低温湿污泥干化装置(3)为低温对流干燥装置。
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