CN207845559U - 一种新型污泥炭化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型污泥炭化装置，包括炭化炉、加热装置、热量回收装置，所述炭化炉的尾部设有出料口，所述出料口与所述热量回收装置连接，所述热量回收装置包括热管换热器和污泥余热回收装置，所述污泥余热回收装置包括导热元件及第四空气管，所述导热元件设置在所述第四空气管上，所述第四空气管与所述加热装置连接,所述加热装置设置在所述炭化炉外周，用于提供所述炭化炉需要的热源。本实用新型不仅能够充分回收污泥在炭化过程中产生的热能，大大提高能源利用率，节能环保，还简化了工艺流程，节省成本。

Description

一种新型污泥炭化装置

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种新型污泥炭化装置。

背景技术

随着我国工业化进程的不断推进，城镇污水处理厂及工业企业产生的废弃污泥逐渐增加，污泥不经处理直接排放不仅对环境造成极大的危害，也造成了一定的资源浪费，传统污泥处置方式通常包括焚烧、填埋、堆肥等简单处理，但这些处理通常会带来二次污染的问题，且污泥后续资源利用化较低。

污泥炭化技术是一种新型处理技术，在无氧或微氧条件下，将污泥在不同温度及不同压力下进行裂解，使得污泥中的水分蒸发出来，同时最大限度的保留污泥中的碳值。污泥在炭化过程中会产生大量热能，这些热能一部分被炭化产品即炭化后的污泥颗粒带走，一部分随炭化过程中产生的烟气被排放出去，现有技术中大多仅对高温烟气中的热能进行部分回收，且回收方式一般为不经任何处理直接将高温烟气返回至炭化装置中，这样不仅会影响炭化过程，还可能造成二次污染。若不仅对污泥炭化过程中产生的高温烟气进行热量回收，还能将污泥在炭化过程中随污泥颗粒携带的热量也进行回收后再利用，则能大大提高能源的利用率，既节能又环保。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种新型污泥炭化装置，包括炭化炉、加热装置、热量回收装置，所述炭化炉的尾部设有出料口，所述出料口与所述热量回收装置连接，所述热量回收装置包括热管换热器和污泥余热回收装置，所述污泥余热回收装置包括导热元件及第四空气管，所述导热元件设置在所述第四空气管上，所述第四空气管与所述加热装置连接,所述加热装置设置在所述炭化炉外周，用于提供所述炭化炉需要的热源。

较佳的，所述污泥余热回收装置包括仓体，所述仓体上设置进气管，所述进气管与所述仓体内壁夹角为30～70°。

较佳的，所述污泥余热回收装置还包括料位计及卸料装置，所述仓体上设置控制器，所述控制器分别与所述料位计及所述卸料装置电连接。

较佳的，所述出料口包括排气管及排料管，所述排气管设置在所述炭化炉的上部，所述排料管设置在所述炭化炉的尾部，所述排料管与所述污泥余热回收装置连接，所述排气管与所述热管换热器的进气口连接，所述热管换热器的出气口与所述加热装置连接。

较佳的，所述加热装置包括筒体及燃烧室，所述筒体固定安装在所述炭化炉上，所述筒体内设置导流板，用于均匀分布热气流，所述燃烧室与所述筒体连接，所述燃烧室用于提供热源。

较佳的，所述炭化炉内设置推进装置，用于推进污泥在所述炭化炉内移动，所述推进装置包括螺旋轴、推进叶片、推进器，所述螺旋轴水平设置在所述炭化炉内部，所述螺旋轴上连接所述推进叶片，所述螺旋轴端部与所述推进器连接。

较佳的，所述推进叶片上均匀设置凸起波点，所述凸起波点的形状设置为三角形。

较佳的，所述污泥炭化装置还包括驱动装置，所述驱动装置包括齿轮及驱动电机，所述齿轮与所述驱动电机连接，所述齿轮固定套设在所述炭化炉外圆周上，所述驱动电机驱动所述齿轮转动进而带动所述炭化炉转动。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型设置热量回收装置，将污泥炭化过程中产生的高温烟气以及炭化后的污泥颗粒携带的热量进行回收后再利用，不仅能够充分回收污泥在炭化过程中产生的热能，大大提高能源利用率，节能环保，还省略了将炭化后的污泥颗粒进行冷却处理的步骤，简化工艺流程，节省成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型中新型污泥炭化装置的结构示意图。

图中数字编号表示：1-炭化炉；2-第一定量给料机；3-排料管；4-齿轮；5-驱动电机；6-筒体；7-燃烧室；8-仓体；9-排气管；10-第三空气管；11-推进叶片；12-螺旋轴；13-推进器；14-出料输送机；15-第一引风机；16-热管换热器；17-气体净化器；18-第二空气管；19-第一空气管；20-导流板；21-卸料装置；22-控制器；23-料位计；24-卸料斗；25-第二引风机；26-鼓风机；27-进气管；28-热管；29-第四空气管；30-卸料口。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

如图1所示，图1为本实用新型新型污泥炭化装置的结构示意图，一种新型污泥炭化装置，包括炭化炉1、加热装置及热量回收装置，所述炭化炉1的尾部设有出料口，所述出料口与所述热量回收装置连接，所述热量回收装置用于回收所述炭化炉1产生的热量，所述热量回收装置与所述加热装置连接，所述加热装置设置在所述炭化炉1外周，用于提供所述炭化炉1需要的热源。

所述污泥炭化装置还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述炭化炉1转动，所述驱动装置设置在所述炭化炉1上，所述驱动装置包括齿轮4、驱动电机5，所述齿轮4与所述驱动电机5连接，所述齿轮4固定套设在所述炭化炉1外圆周上，所述驱动电机5驱动所述齿轮4转动进而带动所述炭化炉1转动。所述炭化炉1为水平放置的空心圆管，所述炭化炉1上部设置有进料口，所述进料口与进料装置连接，所述进料装置本实用新型优选第一定量给料机2，所述第一定量给料机2的入料为经过干燥处理后的污泥。所述第一定量给料机2通过所述进料口将污泥给入所述炭化炉1中，污泥经螺旋推进装置向所述炭化炉1另一端移动，所述螺旋推进装置包括螺旋轴12、推进叶片11，推进器13，所述螺旋轴12水平设置在所述炭化炉1中，所述螺旋轴12上连接所述推进叶片11，所述推进叶片11上均匀设置凸起波点，当污泥与所述推进叶片11接触时，所述凸起波点能够进一步打散污泥，使得污泥得到充分分散，所述凸起波点设置在所述推进叶片11的一侧，且所述凸起波点的形状为圆形，更好的，为了进一步增加污泥与所述推进叶片11的接触时，所述凸起波点对污泥的冲击分散，在所述推进叶片11的两侧均设置所述凸起波点，且所述凸起波点的形状优选三角形，将所述凸起波点设置为三角形时，当所述推进叶片11旋转时，三角形的尖角对污泥具有较大的剪切力，有利于污泥进一步分散。所述螺旋轴12端部与所述推进器13连接，所述推进器13带动所述螺旋轴12旋转，污泥在所述推进叶片11的带动下不断向前移动，同时，随着所述炭化炉1的转动，污泥在所述炭化炉1内均匀散开。

所述加热装置包括固定套置在所述炭化炉1上的筒体6，所述筒体6与所述炭化炉1一同转动，所述筒体6的内壁与所述炭化炉1的外壁之间形成一空腔，所述筒体6一侧设置有燃烧室7，所述燃烧室7通过连接管与所述筒体6连接，所述燃烧室7将加热后的烟气流入所述空腔内，所述空腔内的热气流对所述炭化炉1进行加热，在所述筒体6的内壁上均匀设置若干导流板20，所述导流板20用于对进入所述筒体6内的热气流进行引流，更好的，所述导流板20上设置波状纹，使得所述空腔内的热气流能够在所述导流板20的作用下均匀分布，进一步使得所述炭化炉1内均匀分散的污泥能够均匀受热，进而提高炭化效果

在污泥的炭化过程中产生了大量热能，这些热能一部分被炭化产品即炭化后的污泥颗粒带走，一部分随炭化过程中产生的高温烟气被排放出去，为了避免资源浪费，充分利用高温烟气及炭化后污泥颗粒的余热，所述新型污泥炭化装置还包括所述热量回收装置，所述热量回收装置用于回收所述炭化炉1产生的热量，所述炭化炉1产生的热量包括所述炭化炉1产生的烟气热量以及炭化后的污泥颗粒携带的热量，所述热量回收装置分别与所述加热装置及所述出料口连接，所述出料口设置在所述炭化炉1的尾端，所述出料口包括排气管9，所述排气管9用于排出所述炭化炉1内产生的高温烟气，所述热量回收装置包括热管换热器16，所述热管换热器16的进气口与所述排气管9连接，所述热管换热器16的出气口通入所述加热装置中。具体的，高温烟气经所述排气管9由第一引风机15排出至所述热管换热器16中，高温烟气进入所述热管换热器16后将热量传递给进入所述热管换热器16的常温空气，升温后的空气一部分由第一空气管19通入所述筒体6内，用于加热所述炭化炉1；另一部分进入气体净化器17中，所述气体净化器17分别与所述热量回收装置及所述燃烧室7连接，具体的，所述气体净化器17的进气口与所述热管换热器16连接，气体经所述气体净化器17的净化处理后由第二空气管18通入所述燃烧室7中，进行燃烧利用，将所述热管换热器16中置换后的升温空气通入所述燃烧室7中进行燃烧，不仅节省资源，降低了为满足所述燃烧室7中燃烧另外增加的气体量，还使得所述炭化炉1中产生的高温烟气资源得到最大化利用。

所述出料口还包括排料管3，污泥经所述炭化炉1炭化处理后进入所述排料管3，所述排料管3与出料输送机14连接，经炭化处理后的污泥残余较高的热量，现有技术中通常将炭化处理后的污泥进行冷却或加湿处理，不仅增加工艺流程，增加成本，还造成了资源浪费，本实用新型通过设置所述热量回收装置，不仅实现了对炭化后的污泥颗粒进行冷却处理，还将炭化后污泥颗粒携带的热量进行了回收再利用，具体的，所述热量回收装置还包括污泥余热回收装置，所述污泥余热回收装置包括仓体8、进料段、换热段及出料段，所述进料段设置第二定量给料机，所述第二定量给料机与所述出料输送机14连接，所述第二定量给料机将炭化后的污泥颗粒给入所述仓体8内。所述换热段内部设置第四空气管29，所述第四空气管29经第二引风机25及第三空气管10与所述筒体6连接，所述第四空气管29上设置导热元件，所述导热元件本实用新型优选热管28，在所述第四空气管29的对称方向上均匀设置多个所述热管28。所述换热段内部设置料位计23，所述料位计23用于实时检测所述仓体8内的污泥物料的高度变化，所述料位计23与控制器22电连接，所述控制器22设置在所述仓体8的外部，所述换热段底部设置卸料装置21，所述卸料装置21与所述控制器22电连接，所述卸料装置21包括控制电机、卸料闸门、推杆机构，所述控制电机与所述控制器22电连接，所述推杆机构与所述控制电机连接，所述卸料闸门与所述推杆机构连接。当所述料位计23检测到高度变化信号后，将信号传输至所述控制器22，所述控制器22经信号处理后将指令发送至所述卸料装置21，所述控制电机接收信号后进行电机正转动作或电机反转动作，通过所述控制电机正转或反转控制所述推杆机构前进或后退，进而控制所述卸料闸门关闭或打开，当所述卸料闸门打开时，污泥从所述卸料闸门进入所述出料段，所述出料段包括卸料斗24和卸料口30。

在所述仓体8的外壁上均匀设置若干进气管27，所述进气管27与鼓风机26连接，所述进气管27能够提供所述仓体8内需要的气体，进入所述第四空气管29内的气体经所述热管28换热升温后由所述第二引风机25引至所述筒体6中，用于对所述炭化炉1进行加热。所述进气管27还可以防止污泥在所述仓体8内堆积，影响散热，所述进气管27的进气口伸入所述仓体8内壁，为了达到较好的吹散效果，将所述进气管27的进气口倾斜向上设置，所述进气管27与所述仓体8的内壁夹角设置为30～70°,本实用新型优选设置为45～60°，更优选为45°，将所述进气管27与所述仓体8的内壁夹角设置为45°，一方面不会影响污泥在自身重力作用下向下运动，另一方面，气体从所述进气管27中进入所述仓体8时，在竖直方向上的分流增加污泥在所述仓体8内的停留时间，使得污泥能够充分散热，另外，气体在水平方向上的分流也使得污泥更靠近所述第四空气管29，所述热管28能够吸收更多的热量进而对所述第四空气管29内的空气进行加热，所述第四空气管29内的热空气通向所述筒体6，进而对所述炭化炉1进行加热。

炭化后的污泥颗粒经所述污泥余热回收装置处理后，所述炭化后的污泥颗粒达到常温状态，不仅省略了后续冷却处理的工艺，节省成本，还充分回收了污泥颗粒携带的余热，提高了余热资源的利用率，具有重大的经济效益，对我国的经济发展、社会进步及国家能源利用具有重要的意义。

本实用新型充分利用能源资源，将污泥炭化后产生的高温烟气以及炭化后污泥颗粒带出的热量经所述热量回收装置处理后再输送至所述炭化炉1中，用于辅助加热所述炭化炉1，不仅降低成本，简化工艺流程，还实现了节能的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型污泥炭化装置，其特征在于，包括炭化炉、加热装置、热量回收装置，所述炭化炉的尾部设有出料口，所述出料口与所述热量回收装置连接，所述热量回收装置包括热管换热器和污泥余热回收装置，所述污泥余热回收装置包括导热元件及第四空气管，所述导热元件设置在所述第四空气管上，所述第四空气管与所述加热装置连接,所述加热装置设置在所述炭化炉外周，用于提供所述炭化炉需要的热源。

2.如权利要求1所述的新型污泥炭化装置，其特征在于，所述污泥余热回收装置包括仓体，所述仓体上设置进气管，所述进气管与所述仓体内壁夹角为30～70°。

3.如权利要求2所述的新型污泥炭化装置，其特征在于，所述污泥余热回收装置还包括料位计及卸料装置，所述仓体上设置控制器，所述控制器分别与所述料位计及所述卸料装置电连接。

4.如权利要求1或2所述的新型污泥炭化装置，其特征在于，所述出料口包括排气管及排料管，所述排气管设置在所述炭化炉的上部，所述排料管设置在所述炭化炉的尾部，所述排料管与所述污泥余热回收装置连接，所述排气管与所述热管换热器的进气口连接，所述热管换热器的出气口与所述加热装置连接。

5.如权利要求1或2所述的新型污泥炭化装置，其特征在于，所述加热装置包括筒体及燃烧室，所述筒体固定安装在所述炭化炉上，所述筒体内设置导流板，用于均匀分布热气流，所述燃烧室与所述筒体连接，所述燃烧室用于提供热源。

6.如权利要求1或2所述的新型污泥炭化装置，其特征在于，所述炭化炉内设置推进装置，用于推进污泥在所述炭化炉内移动，所述推进装置包括螺旋轴、推进叶片、推进器，所述螺旋轴水平设置在所述炭化炉内部，所述螺旋轴上连接所述推进叶片，所述螺旋轴端部与所述推进器连接。

7.如权利要求6所述的新型污泥炭化装置，其特征在于，所述推进叶片上均匀设置凸起波点，所述凸起波点的形状设置为三角形。

8.如权利要求1或2所述的新型污泥炭化装置，其特征在于，所述污泥炭化装置还包括驱动装置，所述驱动装置包括齿轮及驱动电机，所述齿轮与所述驱动电机连接，所述齿轮固定套设在所述炭化炉外圆周上，所述驱动电机驱动所述齿轮转动进而带动所述炭化炉转动。