CN211284119U - 一种利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于资源利用技术领域，涉及一种利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统。该循环利用系统，包括依次连接的湿污泥储仓、污泥干化机、干污泥储仓、搅拌机、造粒机、生物质蒸汽锅炉、汽轮机和发电机，农林废弃物储仓与干污泥储仓连接。该循环利用系统，将干化污泥与农林废弃物制成生物质燃料并供生物质蒸汽锅炉燃烧，再将产生的饱和蒸汽用于汽轮机并进一步发电，使污泥得以资源化利用和无害化处理，绿色环保、运行成本低。

Description

一种利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统

技术领域

本实用新型属于资源利用技术领域，涉及一种利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统。

背景技术

污泥是污水处理过程中所产生的固体沉淀物质。对于城市污泥、工业污泥主要采取的是填埋的处置方法，而此法不仅花费大量的资金、占用大量的土地资源，而且给生态环境造成严重的二次污染。

针对此，人们还尝试利用污泥作为肥料，用于农业或绿化；但是污泥中所含的各种重金属会在土壤中富集，并通过作物的吸收进入食物链，最终危害到人体的健康，因而限制了土壤对污泥利用的适应性；即使有些污泥来自城市生活污水，重金属含量较低，但是污泥中散发的臭气严重污染环境，其中所含的病原体、持久性有机污染物以及污水处理过程中添加的各种药剂，都会污染地表和地下水系统，给环境以及人体健康带来潜在的危害。另外，还有通过焚烧来使污泥减量的方式，然而，污泥焚烧设备投资额高、能源消耗量大、运行费用昂贵等问题，限制了该方法的推广使用。

造成上述现象的原因主要是，国内污泥处理处置起步较晚，污泥利用的基础较为薄弱、利用率低，很多污水处理厂只经过短暂存储后，即交由环卫部门外运市郊直接堆放，尚未找到合适的污泥处置方法；而污泥的随意堆放很容易产生二次污染，造成污泥资源的严重浪费。

面对污泥引起的环境问题日趋尖锐以及污泥危害日益加剧的现实，国内的工业污泥、城市污泥有待进行无害化处理与资源化利用，开辟出污泥综合利用的循环经济新途径。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统，通过无害化处理，有效回收和利用湿污泥，使资源得以循环利用，且绿色环保。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下。

一种利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统，包括农林废弃物储仓、湿污泥储仓、污泥干化机、干污泥储仓、搅拌机、造粒机、生物质蒸汽锅炉、汽轮机和发电机；湿污泥储仓的出料口与污泥干化机的进料口连接，污泥干化机的干污泥出口与干污泥储仓的进料口连接，干污泥储仓的出料口与搅拌机的进料口连接，搅拌机的出料口与造粒机的进料口连接，造粒机的出料口与生物质蒸汽锅炉的燃烧室连接，生物质蒸汽锅炉的蒸汽出口与汽轮机的蒸汽入口连接，汽轮机的输出轴与发电机的输入轴连接；农林废弃物储仓的出料口与干污泥储仓的进料口连接。上述技术方案，通过将经过干化处理获得的干污泥与农林废弃物作为原料，造粒成为生物质燃料并用于生物质蒸汽锅炉的燃烧，再将产生蒸汽用于带动汽轮机旋转，并进一步通过发电机将汽轮机产生的机械能转化为电能，实现湿污泥与农林废弃物的无害化处理。

进一步地，汽轮机的乏汽出口与污泥干化机的进汽口连接，污泥干化机的蒸汽凝结水出口与生物质蒸汽锅炉的进水口连接。通过将汽轮机产生的乏汽回用于干化机，以及干化机的凝结水回用于生物质蒸汽锅炉的方式，使水资源得以循环利用，减少废水排放。

进一步地，该循环利用系统，还包括渣仓、灰仓、螺旋输送机和制砖机；生物质蒸汽锅炉的料渣出口与渣仓的进料口连接，灰分出口与灰仓的进料口连接；

渣仓和灰仓的出料口分别通过螺旋输送机与制砖机的进料口连接。通过收集生物质蒸汽锅炉使用时产生的渣和灰，并将其用于制砖，使生物质蒸汽锅炉所产生的废弃物得以循环利用，减少资源浪费。

进一步地，该循环利用系统，还包括依次连接的旋风除尘器、喷淋洗涤塔、活性炭除臭器、引风机和烟囱；生物质蒸汽锅炉的烟气出口与旋风除尘器的进气口连接，旋风除尘器的灰分出口与灰仓的进料口连接。通过设置一套除尘除臭系统，使生物质蒸汽锅炉产生的烟气得以处理并达标后排放，产生的灰分得以回收再利用。

进一步地，该循环利用系统，还包括冷却器；污泥干化机的湿废气出口与冷却器的进气口连接，冷却器的出气口与生物质蒸汽锅炉的燃烧室连接。通过设置冷却器，有效回收干化机产生的废气，并将其辅助用于生物质蒸汽锅炉的燃烧。

进一步地，冷却器的凝结水出口与喷淋洗涤塔的进水口连接。通过设置冷却器与喷淋洗涤塔之间的连接关系，将湿废气冷凝过程中产生的凝结水用于喷淋洗涤塔的喷淋过程，进一步使水资源得以循环利用，减少废水排放。

进一步地，汽轮机为撬装背压式汽轮机；进一步地，污泥干化机为桨叶式污泥干化机。

本实用新型利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统的有益效果为，首先，通过生物质锅炉燃烧生物质燃料产生蒸汽，进入污泥干化机对湿污泥进行干化；将干化后的污泥与农林废弃物混合制成生物质颗粒燃料，变废为宝，供生物质蒸汽锅炉燃烧；再将产生的饱和蒸汽作用于汽轮机发电，发电后的乏汽作为湿污泥干化的热源；生物质锅炉燃烧后产生的灰渣用于制作道路用砖，使有害的污泥得以资源化利用和无害化处理；利用冷却器进一步回收利用干化过程中产生的废气，同时，生物质蒸汽锅炉中产生的烟气，经过净化处理达标后排放至大气中，无污染气体排放；该系统资源得以高效的循环利用，且绿色环保、运行成本低，经济效益和社会效益明显，值得进行市场推广。

附图说明

图1为本实用新型利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统的结构示意图。

附图中的编码分别为：农林废弃物储仓1、湿污泥储仓2、污泥干化机3、干污泥储仓4、搅拌机5、造粒机6、生物质蒸汽锅炉7、汽轮机8、发电机9、渣仓10、灰仓11、螺旋输送机12、制砖机13、旋风除尘器14、喷淋洗涤塔15、活性炭除臭器16、引风机17、烟囱18、冷却器19、湿污泥输送管道20、污泥输送泵21、颗粒燃料场22、自动加料机23；

具体实施方式

如图1所示，一种利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统，包括农林废弃物储仓1、湿污泥储仓2、污泥干化机3、干污泥储仓4、搅拌机5、造粒机6、生物质蒸汽锅炉7、汽轮机8、发电机9、渣仓10、灰仓11、螺旋输送机12、制砖机13、旋风除尘器14、喷淋洗涤塔15、活性炭除臭器16、引风机17、烟囱18、冷却器19、湿污泥输送管道20、污泥输送泵21、颗粒燃料场22和自动加料机23；其中，汽轮机8为撬装背压式汽轮机，污泥干化机3为桨叶式污泥干化机。

湿污泥储仓2为密闭仓，其内储存着包含有城市污泥、工业污泥的湿污泥，农林废弃物储仓1内储存有经过粉碎处理的农林、养殖废弃物，如草、树枝、秸秆、牛粪、羊粪等。

湿污泥储仓2的出料口通过湿污泥输送管道20与污泥干化机3的进料口连接，并在污泥输送泵21的带动下将湿污泥输送至污泥干化机3内；污泥干化机3的干污泥出口与干污泥储仓4的进料口连接，使得经过污泥干化机3干化处理后获得的干污泥(含水25％左右)进入至干污泥储仓4内待用，同时，农林废弃物储仓1的出料口也与干污泥储仓4的进料口连接，使得农林废弃物储仓1内储存的农林废弃物也输送至干污泥储仓4内待用；干污泥储仓4的出料口与搅拌机5的进料口连接，用于搅拌和充分混合干污泥和农林废弃物；搅拌机5的出料口与造粒机6的进料口连接，使得干污泥和农林废弃物在造粒机6的作用下造粒生成生物质燃料颗粒，且其热值约为2800大卡/公斤，同时，可将造粒机6的出料口与颗粒燃料场22连接，使该生物质颗粒燃料在颗粒燃料场22内暂存，再通过自动加料机23输送至生物质蒸汽锅炉7的燃烧室内用于锅炉的燃烧供热；生物质蒸汽锅炉7的蒸汽出口与汽轮机8的蒸汽入口连接，使得生物质蒸汽锅炉7产生的低压饱和蒸汽用于撬装背压式汽轮机做功，同时，通过汽轮机8的输出轴与发电机9的输入轴连接的方式，带动发电机9旋转从而产生电力资源，该电力资源可在本系统内自用或送入电网使用。

汽轮机8的乏汽出口与污泥干化机3的进汽口连接，使得汽轮机8做功后的乏汽通过其乏汽出口送入污泥干化机3内，并作为补充热源对湿污泥进行干化处理；污泥干化机3的蒸汽凝结水出口与生物质蒸汽锅炉7的进水口连接，使得进入污泥干化机3的乏汽在干化湿污泥后所产生的凝结水，通过污泥干化机3的蒸汽凝结水出口，与生物质蒸汽锅炉7的进水口连接，回用于生物质蒸汽锅炉7的给水系统。

生物质蒸汽锅炉7的料渣出口与渣仓10的进料口连接，灰分出口与灰仓11的进料口连接，同时，渣仓10和灰仓11的出料口分别通过螺旋输送机12与制砖机13的进料口连接；通过收集料渣和灰分，并进一步用来制砖，再将砖用作道路铺设或外销，减少资源浪费。

生物质蒸汽锅炉7的烟气出口与旋风除尘器14的进气口连接，旋风除尘器14的排气口与喷淋洗涤塔15的进气口连接，喷淋洗涤塔15的气体出口与活性炭除臭器16的进气口连接，活性炭除臭器16的出气口通过引风机17与烟囱18连接，旋风除尘器14的灰分出口与灰仓11的进料口连接；使得经过旋风除尘器14处理的气体送入喷淋洗涤塔15内，产生的灰分储存在灰仓11内，经过喷淋洗涤塔15喷淋处理后的气体再进入活性炭除臭器16进行除臭处理，并在引风机17的作用下，将达标的洁净气体通过烟囱18排放至大气中；另外，将喷淋洗涤塔15在处理有害气体的同时，所产生的废水排放至污水处理系统。

污泥干化机3的湿废气出口与冷却器19的进气口连接，冷却器19的出气口与生物质蒸汽锅炉7的燃烧室连接，使得从污泥干化机3内排出的湿废气在风机作用下进入冷却器19内进行换热，冷却后形成的干废气在风机的作用下再通过冷却器19的气体出口送入生物质蒸汽锅炉7的燃烧室内辅助燃烧；冷却器19的凝结水出口与喷淋洗涤塔15的进水口连接，使得冷却器19冷却湿废气过程中产生的凝结水作为生产辅助用水，用于喷淋洗涤塔15的气体喷淋。

该循环利用系统，将经过污泥干化机3干化后的污泥与农林废弃物储仓1内储存的农林废弃物进行搅拌混合，再经过造粒机6制成颗粒燃料并送入生物质蒸汽锅炉7燃烧；将生物质蒸汽锅炉7产生的低压饱和蒸汽用于撬装立式背压汽轮机以及发电机9发电，所产生的电力资源自发自用或者余电上网，汽轮机8做功后的乏汽再作为热源对湿污泥进行干化；同时，生物质蒸汽锅炉7产生的灰、渣送入制砖机13制作道路用砖，生物质蒸汽锅炉7燃烧产生的烟气通过旋风除尘器14、喷淋洗涤塔15、活性炭除臭器16处理并符合国家排放标准后，排放至大气中；经过冷却器19产生的凝结水用于喷淋洗涤塔15的喷淋过程，还可将多余的凝结水作为厂区绿化和消防用水。

该循环利用系统，实现了农林废弃物以及湿污泥的资源化、能源化、无害化利用，同时，与国内较为先进的污泥干化焚烧处理系统相比，运行费用节约40％以上，运行成本低，投资回收期短，经济效益和社会效益明显，具有很大的市场推广价值。

Claims (8)

1.一种利用生物质蒸汽锅炉干化污泥并发电的循环利用系统，其特征在于，包括农林废弃物储仓(1)、湿污泥储仓(2)、污泥干化机(3)、干污泥储仓(4)、搅拌机(5)、造粒机(6)、生物质蒸汽锅炉(7)、汽轮机(8)和发电机(9)；

所述湿污泥储仓(2)的出料口与污泥干化机(3)的进料口连接，所述污泥干化机(3)的干污泥出口与干污泥储仓(4)的进料口连接，所述干污泥储仓(4)的出料口与搅拌机(5)的进料口连接，所述搅拌机(5)的出料口与造粒机(6)的进料口连接，所述造粒机(6)的出料口与生物质蒸汽锅炉(7)的燃烧室连接，所述生物质蒸汽锅炉(7)的蒸汽出口与汽轮机(8)的蒸汽入口连接，所述汽轮机(8)的输出轴与发电机(9)的输入轴连接；

所述农林废弃物储仓(1)的出料口与干污泥储仓(4)的进料口连接。

2.如权利要求1所述的循环利用系统，其特征在于，所述汽轮机(8)的乏汽出口与污泥干化机(3)的进汽口连接，所述污泥干化机(3)的蒸汽凝结水出口与生物质蒸汽锅炉(7)的进水口连接。

3.如权利要求1所述的循环利用系统，其特征在于，还包括渣仓(10)、灰仓(11)、螺旋输送机(12)和制砖机(13)；

所述生物质蒸汽锅炉(7)的料渣出口与渣仓(10)的进料口连接，灰分出口与灰仓(11)的进料口连接；

所述渣仓(10)和灰仓(11)的出料口分别通过螺旋输送机(12)与制砖机(13)的进料口连接。

4.如权利要求3所述的循环利用系统，其特征在于，还包括依次连接的旋风除尘器(14)、喷淋洗涤塔(15)、活性炭除臭器(16)、引风机(17)和烟囱(18)；

所述生物质蒸汽锅炉(7)的烟气出口与旋风除尘器(14)的进气口连接，所述旋风除尘器(14)的灰分出口与灰仓(11)的进料口连接。

5.如权利要求4所述的循环利用系统，其特征在于，还包括冷却器(19)；

所述污泥干化机(3)的湿废气出口与冷却器(19)的进气口连接，所述冷却器(19)的出气口与生物质蒸汽锅炉(7)的燃烧室连接。

6.如权利要求5所述的循环利用系统，其特征在于，所述冷却器(19)的凝结水出口与喷淋洗涤塔(15)的进水口连接。

7.如权利要求1所述的循环利用系统，其特征在于，所述汽轮机(8)为撬装背压式汽轮机。

8.如权利要求1所述的循环利用系统，其特征在于，所述污泥干化机(3)为桨叶式污泥干化机。

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