CN211284122U - 过热蒸汽污泥干化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种过热蒸汽污泥干化系统，包括污泥烘箱、加热器、回收器、回收处理装置、蒸汽补充装置、加热驱动装置和节流装置，污泥烘箱的顶端设置有第一管道，包括第一主管道和分支为两路的第一支管道以及第二支管道，第一支管道穿过加热器并与污泥烘箱的底端连通，第二支管道穿过回收器，最终与回收处理装置连通，回收器的第一端还设置有第二管道，第二管道穿过加热器后最终与回收器的第二端连通，蒸汽补充装置用于对整个系统补充蒸汽，加热驱动装置用于加热和驱动流体在管道内流动，节流装置用于控制第二管道的压力差。本实用新型传热效率高，显著缩减了传热面积和干化周期，实现了污泥高效节能干化。

Description

过热蒸汽污泥干化系统

技术领域

本实用新型涉及污泥减量技术领域，特别涉及一种过热蒸汽污泥干化系统。

背景技术

随着我国经济和城市化的不断发展，污水处理能力的不断提高，污水处理最终产物污泥量也不断增加，预计到2020年我国仅市政的污泥产量(含水率80％)将达到6000～9000万吨。污泥是一种由有机残片、无机颗粒、细菌菌体、胶体等组成的极其复杂的非均质体，为了避免二次污染必须对污泥进行深度脱水稳定处理。我国的人口密度大，土地资源紧张，传统的填埋等粗放式处理方法难以继续，由此可见污泥的无害化处理处置将是环保领域面临的重点难点问题。

污泥焚烧技术是国内外公认最彻底的处置方法，是生化污泥减量化、无害化必然途径。污泥在未干化减量前热值较低，直接焚烧需要加热一定燃料导致焚烧运行费用较高，极大地阻碍了焚烧工艺的推广应用。目前污泥无害化处置领域主要通过对污泥进行热干化来衔接前后段工艺，而传统热干化技术的能耗高、传热效率低以及维护保养成本高等缺点，限制了污泥干化工艺的推广。

实用新型内容

本实用新型提供了一种过热蒸汽污泥干化系统，其目的是为了解决现有的污泥热干化技术能耗高、传热效率低以及维护保养成本高，导致其难以推广使用的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种过热蒸汽污泥干化系统，包括污泥烘箱、加热器、回收器、回收处理装置、蒸汽补充装置、加热驱动装置和节流装置，所述污泥烘箱上设置有一湿泥进料口和一干泥出料口，所述污泥烘箱的顶端设置有第一管道，所述第一管道包括第一主管道和分支为两路的第一支管道以及第二支管道，所述第一支管道穿过所述加热器并与所述污泥烘箱的底端连通，所述第二支管道穿过所述回收器，最终与所述回收处理装置连通，所述回收处理装置用于回收处理从所述第二支管道排出的冷凝水和尾气，所述回收器的第一端还设置有第二管道，所述第二管道穿过所述加热器，最终与所述回收器的第二端连通，所述蒸汽补充装置通过第三管道与所述第一主管道连通，用于对整个系统补充蒸汽，所述加热驱动装置用于加热和驱动流体在管道内流动，所述节流装置设置在所述第二管道上，用于控制所述第二管道的压力差。

进一步地，所述污泥烘箱内设置有多层传动网带，所述污泥烘箱的顶端设置有一集气装置和一除尘装置。

进一步地，所述回收处理装置包括气液分离器和尾气处理器，所述气液分离器连通地设置在所述第一支管道的末端，用于分离冷凝水和尾气，所述气液分离器上设置有一排气管和一排水管，所述尾气处理器通过所述排气管与所述气液分离器连通，所述尾气处理器用于对尾气进行处理后排放。

进一步地，所述尾气处理器的顶端设置有一喷淋装置，所述喷淋装置与一循环液管连通，所述循环液管的另一端设置在所述尾气处理器的底端，所述循环液管上设置有一循环泵。

进一步地，所述蒸汽补充装置包括一电加热锅炉和一风管加热器，所述电加热锅炉上设置有一水补充口，所述电加热锅炉用于加热水产生饱和蒸汽，所述电加热锅炉通过所述第三管道与所述第一主管道连通，同时所述第三管道穿过所述风管加热器设置，所述风管加热器内设置有电加热丝，将通过所述风管加热器的饱和蒸汽加热形成过热蒸汽。

进一步地，所述加热驱动装置包括一风机和一蒸汽压缩机，所述风机设置在所述第一主管道上，用于驱动扫吹后的蒸汽进入所述第一支管道和第二支管道，所述蒸汽压缩机用于加热和加压所述回收器内产生的蒸汽，驱动蒸汽沿所述第二管道流过所述加热器。

进一步地，所述节流装置为一泄压阀，所述泄压阀设置在所述加热器和所述回收器第二端之间的第二管道上，用于对所述第二管道内的循环水泄压，使其低压流回至所述回收器内。

进一步地，所述第一支管道与所述第二支管道的流量比为10:1。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

本系统利用了过热蒸汽直接吹扫污泥载湿，使得蒸汽中的热量直接传给污泥中的水分，同质传热阻力小，传热效率高，显著缩减了传热面积和干化周期，同时利用蒸汽压缩回收蒸汽的潜热，实现污泥高效节能地干化。本实用新型具有设备投资小、运行成本低、干化周期短等的优势，具有良好的推广意义。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构和连接示意图。

【附图标记说明】

1-污泥烘箱；2-加热器；3-回收器；4-湿泥进料口；5-干泥出料口；6-第一主管道；7-第一支管道；8-第二支管道；9-第二管道；10-传动网带；11-集气装置；12-除尘装置；13-气液分离器；14-尾气处理器；15-排气管；16-排水管；17-喷淋装置；18-循环液管；19-循环泵；20-电加热锅炉；21-风管加热器；22-水补充口；23-第三管道；24-电加热丝；25-风机；26-蒸汽压缩机；27-泄压阀。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种过热蒸汽污泥干化系统，包括污泥烘箱1、加热器2、回收器3、回收处理装置、蒸汽补充装置和加热驱动装置。在污泥烘箱1上设置湿泥进料口4和干泥出料口5，湿泥进料口4连通一污泥成型机，将成型的污泥导入污泥烘箱1内，干泥出料口5连通一无轴螺旋输送机或刮板提升机，并在干泥出料口5处做密封保温处理，通过无轴螺旋输送机或刮板提升机将已干化的污泥导出。

污泥烘箱1的顶端设置有第一管道，第一管道包括第一主管道6和分支为两路的第一支管道7以及第二支管道8，第一支管道7穿过加热器2并与污泥烘箱1的底端连通，第二支管道8穿过回收器3，最终与回收处理装置连通，回收器3的第一端还设置有第二管道9，第二管道9穿过加热器2，与回收器3的第二端连通。

第一支管道7将温度为140℃的过热蒸汽从污泥烘箱1的底端导入并向上扫吹污泥，将污泥烘干带走水分，完成后已吸收水分的饱和蒸汽在污泥烘箱1顶端聚集，并进入第一主管道6中。其中，整个污泥烘箱1的干化温度控制在100℃左右，扫吹后的饱和蒸汽温度为100℃。

第一主管道6内的100℃饱和蒸汽通过第一支管道7和第二支管道8分流，一路由第一支管道7经过加热器2，重新被加热至140℃的过热蒸汽，并再次从污泥烘箱1的底端进入而向上扫吹污泥，形成对污泥的循环干化，另一路由第二支管道8经过回收器3而被冷却，使得100℃的饱和蒸汽放热产生冷凝水和残留的尾气，最终进入回收处理装置并被回收处理。

同时，回收器3内闪蒸产生的95℃二次蒸汽经过加热驱动装置的加热至150℃，并由第二管道9流过加热器2，与第一支管道7内的100℃饱和蒸汽换热后生成140℃的循环水，最后通过节流装置泄压后回流至回收器3内，吸收穿过回收器3处第一支管道7内100℃饱和蒸汽的热量，重新闪蒸生成95℃二次蒸汽，进而可再次循环。

其中，第一支管道7和第二管道9在加热器2内采用相互缠绕的布置方式，以增大换热面积。回收器3内的100℃饱和蒸汽走第一支管道7的管程，而第二管道9上的闪蒸蒸汽和循环水则走回收器3的壳程，进而设置第一支管道7在回收器3内弯曲走线的方式，以增大换热面积。

因此，本系统利用了过热蒸汽直接吹扫污泥载湿，使得蒸汽中的热量直接传给污泥中的水分，同质传热阻力小，传热效率高，显著缩减了传热面积和干化周期，同时利用蒸汽压缩回收蒸汽的潜热，实现污泥高效节能地干化。

进一步地，污泥烘箱1内设置有多层的传动网带10，优选可设置三至四层，相邻传动网带10之间的运动方向相反，使得过热蒸汽在污泥烘箱1内流动的距离和与污泥接触的面积更大，烘干效果更佳。另外，污泥烘箱1的顶端设置有一集气装置11和一除尘装置12，集气装置11将吸湿后的饱和蒸汽汇集在污泥烘箱1的顶端位置，通过板式除尘器或布袋除尘器等除尘装置将细小污泥颗粒去除，防止其进入第一主管道6内。

进一步地，回收处理装置包括气液分离器13和尾气处理器14，气液分离器13连通地设置在第一支管道7的末端，用于分离100℃饱和蒸汽换热后生成的冷凝水和尾气。在气液分离器13上设置一排气管15和一排水管16，冷凝水通过排水管16直接排出系统，尾气通过排气管15导入尾气处理器14进行后续处理。

进一步地，尾气处理器14的顶端设置有一喷淋装置17，喷淋装置17与一循环液管18连通，循环液管18的另一端设置在尾气处理器14的底端，且循环液管18上设置有一循环泵19。尾气处理器14通过循环喷淋的方式将酸或碱等清洗吸附溶液与尾气充分混合，将尾气洗涤达标后直接排放。

进一步地，蒸汽补充装置包括一电加热锅炉20和一风管加热器21，电加热锅炉20用于加热水产生100℃饱和蒸汽并设置有一水补充口22，电加热锅炉20通过第三管道23与第一主管道6连通，同时第三管道23穿过内设电加热丝24的风管加热器21，风管加热器21将通过的饱和蒸汽加热形成过热蒸汽，可用于系统启动时预热和污泥蒸发量不足时补充蒸汽。

进一步地，加热驱动装置包括一风机25和一蒸汽压缩机26，风机25设置在第一主管道6上，用于驱动扫吹后的100℃饱和蒸汽进入第一支管道7和第二支管道8，蒸汽压缩机26用于加热和加压回收器3内闪蒸的95℃二次蒸汽，驱动蒸汽沿第二管道9流过加热器2。

进一步地，节流装置为一泄压阀27，其设置在加热器2和回收器3第二端之间的第二管道9上，用于对第二管道9在加热器2内生成的高压140℃循环水进行泄压，使其低压流回至回收器3内。

进一步地，第一支管道7与第二支管道8的流量比为10:1，通过控制吸湿后100℃饱和蒸汽的循环量和排出量的比值，使得系统内蒸汽能有效地循环，冷凝水以及尾气能即时排出，蒸汽补充装置也能即时对系统蒸汽量进行补充。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种过热蒸汽污泥干化系统，其特征在于，包括污泥烘箱、加热器、回收器、回收处理装置、蒸汽补充装置、加热驱动装置和节流装置，所述污泥烘箱上设置有一湿泥进料口和一干泥出料口，所述污泥烘箱的顶端设置有第一管道，所述第一管道包括第一主管道和分支为两路的第一支管道以及第二支管道，所述第一支管道穿过所述加热器并与所述污泥烘箱的底端连通，所述第二支管道穿过所述回收器，最终与所述回收处理装置连通，所述回收处理装置用于回收处理从所述第二支管道排出的冷凝水和尾气，所述回收器的第一端还设置有第二管道，所述第二管道穿过所述加热器，最终与所述回收器的第二端连通，所述蒸汽补充装置通过第三管道与所述第一主管道连通，用于对整个系统补充蒸汽，所述加热驱动装置用于加热和驱动流体在管道内流动，所述节流装置设置在所述第二管道上，用于控制所述第二管道的压力差。

2.根据权利要求1所述的过热蒸汽污泥干化系统，其特征在于，所述污泥烘箱内设置有多层传动网带，所述污泥烘箱的顶端设置有一集气装置和一除尘装置。

3.根据权利要求1所述的过热蒸汽污泥干化系统，其特征在于，所述回收处理装置包括气液分离器和尾气处理器，所述气液分离器连通地设置在所述第一支管道的末端，用于分离冷凝水和尾气，所述气液分离器上设置有一排气管和一排水管，所述尾气处理器通过所述排气管与所述气液分离器连通，所述尾气处理器用于对尾气进行处理后排放。

4.根据权利要求3所述的过热蒸汽污泥干化系统，其特征在于，所述尾气处理器的顶端设置有一喷淋装置，所述喷淋装置与一循环液管连通，所述循环液管的另一端设置在所述尾气处理器的底端，所述循环液管上设置有一循环泵。

5.根据权利要求1所述的过热蒸汽污泥干化系统，其特征在于，所述蒸汽补充装置包括一电加热锅炉和一风管加热器，所述电加热锅炉上设置有一水补充口，所述电加热锅炉用于加热水产生饱和蒸汽，所述电加热锅炉通过所述第三管道与所述第一主管道连通，同时所述第三管道穿过所述风管加热器设置，所述风管加热器内设置有电加热丝，将通过所述风管加热器的饱和蒸汽加热形成过热蒸汽。

6.根据权利要求1所述的过热蒸汽污泥干化系统，其特征在于，所述加热驱动装置包括一风机和一蒸汽压缩机，所述风机设置在所述第一主管道上，用于驱动扫吹后的蒸汽进入所述第一支管道和第二支管道，所述蒸汽压缩机用于加热和加压所述回收器内产生的蒸汽，驱动蒸汽沿所述第二管道流过所述加热器。

7.根据权利要求1所述的过热蒸汽污泥干化系统，其特征在于，所述节流装置为一泄压阀，所述泄压阀设置在所述加热器和所述回收器第二端之间的第二管道上，用于对所述第二管道内的循环水泄压，使其低压流回至所述回收器内。

8.根据权利要求1-7任一项所述的过热蒸汽污泥干化系统，其特征在于，所述第一支管道与所述第二支管道的流量比为10:1。

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