CN212504523U - 一种污泥多级热解碳化一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥多级热解碳化一体化装置，包括污泥贮存室、污泥烘干设备、污泥热解碳化一体化设备、烘砖房。污泥烘干设备采用同心三筒镶嵌式结构，烘干时间长，占地面积小，能耗低，废气温度低，散热损失小。碳化炉和热解炉为一整体，投资较少，上部组件没有炉墙和连接管道，直接从下部组件吸收热量，传热效果好，占地面积小，制造成本较低，运行调整更方便，热效率更高，散热损失小。热解炉采用快装结构，炉体内墙采用整块浇注，与保温隔热材料配套组合整体加工，车间定型部件制作，现场组装，施工周期大大缩短，产品质量提高，劳动强度减小，炉子总体重可减少50％以上。烘砖房进行余热回收，可以烘砖、废气去白。

Description

一种污泥多级热解碳化一体化装置

技术领域

本实用新型属于固废物处理技术领域，具体涉及一种污泥多级热解碳化一体化装置。

背景技术

污染物的随意排放污染大气，污染水体，污染土壤，严重威胁到人类的生存，并危及所有动植物界。进行环境治理耗费巨资处理的污水，水体净化后却留下大量的污泥难于处理，除小部分用作肥料外，大部分用于填埋或露天堆放，造成二次污染，即便用作肥料，也同样污染土壤和水体。且污水污泥的积累不断增加，治理污泥刻不容缓。

本申请人的中国专利CN201911128768.6对上述问题作出了改进，但仍存在如下问题：

1、烘干部分，为单筒，占地面积大，能耗较高，废气温度较高，散热损失较大；

2、碳化炉部分，碳化炉和热解炉各为单独组件，组件之间需管道连接，占地面积大，需要单独的换热空间，制造成本较高，散热损失较大；

3、热解炉部分，采用重型炉墙，现场砌筑，施工周期较大，对工人素质要求较高，劳动强度较大，炉子总重量大。

实用新型内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本实用新型提供了一种污泥多级热解碳化一体化装置，包括污泥贮存室、污泥烘干设备、污泥热解碳化一体化设备、烘砖房。污泥烘干设备采用同心三筒镶嵌式结构，烘干时间长，占地面积小，能耗低，废气温度低，散热损失小。碳化炉和热解炉为一整体，投资较少，上部组件没有炉墙和连接管道，直接从下部组件吸收热量，传热效果好，占地面积小，制造成本较低，运行调整更方便，热效率更高，散热损失小。热解炉采用快装结构，炉体内墙采用整块浇注，与保温隔热材料配套组合整体加工，车间定型部件制作，现场组装，施工周期大大缩短，产品质量提高，劳动强度减小，炉子总体重可减少50％以上。热解区为一优化的室式结构，良好的气动力特性，平面与垂直方向的物料循环扰动能使用热值很低的燃料，如小于1000kcal/kg的污泥碳化颗粒能很好的热解燃烧并能达到98％以上的热解率。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：包括污泥贮存室、污泥烘干设备、污泥热解碳化一体化设备、烘砖房；

所述污泥贮存室用于贮存湿污泥并将湿污泥运送至所述污泥烘干设备；

所述污泥烘干设备包括烘干设备主体、湿污泥入口、烘干内筒、烘干中筒、烘干外筒、干污泥出口、高温烟气入口、废气排出口；

所述烘干设备主体中的所述烘干内筒、烘干中筒、烘干外筒为三个不同直径的同心圆筒依次镶嵌的同心三筒结构，并形成多次折返的污泥流动烘干路径；所述湿污泥入口及高温烟气入口设于所述烘干内筒的前端，所述高温烟气入口与高温烟气出口连通，所述干污泥出口设于所述烘干外筒的后端并与干污泥入口连通，所述废气排出口设于所述烘干设备主体的后端并与废气入口连通；

所述污泥热解碳化一体化设备中、上部的碳化炉和下部的热解炉为一个整体，包括热解炉主体、干污泥入口、碳化内筒、碳化外筒、碳化粒出口、碳化粒入口、灰渣出口、高温烟气出口、碳化气体出口、碳化气体入口、灰渣运输机、热解炉底板；

所述碳化内筒、碳化外筒为两个不同直径的同心圆筒镶嵌的同心双筒结构，并形成折返的干污泥碳化路径，所述碳化外筒的两端贯穿并架设在所述热解炉主体的上部；所述干污泥入口设于所述碳化内筒的前端，所述碳化粒出口设于所述碳化外筒的下端，并与设置在所述热解炉主体中部的所述碳化粒入口连通；所述热解炉主体下部的所述热解炉底板上开设若干所述灰渣出口，排放污泥经碳化热解后的残渣至所述灰渣运输机；所述热解炉主体的上部设有所述高温烟气出口，所述碳化内筒还设有所述碳化气体出口、通过炉外管道再与设置在所述热解炉主体的中部内的所述碳化气体入口连通；

所述烘砖房通过其废气入口导入所述废气排出口的废气进行余热利用。

优选地，所述污泥贮存室包括贮存室主体、湿污泥入口、湿污泥机械臂、密闭输送机；

所述贮存室主体用于贮存湿污泥，所述湿污泥入口位于贮存室主体的前方，所述湿污泥机械臂位于所述贮存室主体的中部、用于向所述密闭输送机运送湿污泥；所述密闭输送机位于贮存室主体的后方，用于将湿污泥运送至所述污泥烘干设备。

优选地，所述污泥热解碳化一体化设备还包括高压送风机，设于所述热解炉底板的下方，用于向所述热解炉主体的中部输送氧气。

优选地，所述污泥热解碳化一体化设备还包括煤斗、点火燃烧器；

所述煤斗设于所述热解炉底板的上方，用于向所述热解炉主体的中部输送整个装置预热用的煤炭；

所述点火燃烧器设于所述煤斗的输煤口处，用于煤炭的点火。

优选地，所述热解炉主体位于所述热解炉底板之上的中部和上部包括炉墙、炉顶、保温砖、隔热硅酸铝毛毡；

所述保温砖设于所述炉墙、炉顶的内侧，所述隔热硅酸铝毛毡设于所述保温砖与所述炉墙、炉顶之间。

优选地，所述热解炉主体为快装结构，所述炉墙、炉顶为整块浇筑，与所述保温砖、隔热硅酸铝毛毡为现场组装结构。

优选地，所述热解炉主体还包括若干隔墙，分为第一隔墙和第二隔墙两类；

所述第一隔墙从所述热解炉底板向上延伸、但顶部与所述炉顶间隔设置，所述第二隔墙从所述炉顶向下延伸、但底部与所述热解炉底板间隔设置；所述第一隔墙与第二隔墙前后间隔设置，形成上下连续弯折的高温烟气通道。

优选地，高温烟气通道最前方的所述第一隔墙设在所述碳化粒入口及第一个所述灰渣出口的后端；

高温烟气通道最后方的所述第二隔墙设在所述高温烟气出口及最后一个所述灰渣出口的前端；

中间的所述第一隔墙和第二隔墙之间，还设有中间的所述灰渣出口。

优选地，所述热解炉主体的下部还包括若干立柱，所述立柱支撑在地面与所述热解炉底板之间，所述灰渣运输机设置在所述立柱之间的地上。

优选地，所述烘砖房除了所述废气入口之外，还包括烘砖房主体、废气出口、物料车入口、物料车出口；

所述废气入口和废气出口分别设于所述烘砖房主体的顶部前后；所述物料车入口和物料车出口分别开设在所述烘砖房主体的前后端面，用于物料车的贯穿通过。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置，污泥烘干设备采用镶嵌式结构。由三个不同直径的同心圆筒按照一定的数学关系和结构形式，彼此相嵌组合而成的。能烘干块状、粒状、粉状等多种物料，符合国家创建环境友好型、资源节约型社会的政策、是替代传统烘干设备的环保节能型产品。内筒、中筒及外筒形成一个自保温结构体。同时外筒外包保温材料及不锈钢板，进一步减少散热损失，提高热效率。独特的热工设计理念，消除了风洞热量损耗，增加了热交换面积和单位容积蒸发强度，使得热能利用率显著增强.热效率有效提高 40％，节约能耗一倍以上，同时占地面积的减小降低了基础投入。

2、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置，污泥烘干设备根据热功原理，在筒内装有不同角度和间距的扬料板和导料板，这种结构能够保证被烘干物料在重力作用下沿着螺旋的运动方向运动，在筒内保持足够的停留时间和充分的分散度，致使物料在筒内与来自燃烧室内的热气流进行充分的热交换，消除了常规烘干设备截面常出现风洞而引起的热交换面积小、单位容积蒸发强度低的缺陷。

3、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥烘干设备，技术含量高，筒体自我保温，热效率高达80％(常规烘干设备热效率仅为35％)，可节煤68％，产量提高100％；整机长度缩短60％，有利于工艺布置。减少厂房的建筑面积，节约工程投资40％左右，占地面积20平方米左右；采用耐热耐磨合金钢板，比普通钢板耐磨4倍，使用寿命长，维护方便；热效率高，外筒体温度低于60℃(常规单筒筒体温度高达150℃)，散热损失小，出口温度低，出料温度低于60℃；出口温度低，有利于除尘设备使用时间长，可直接配套气箱脉冲袋式除尘器；土建投资降低50％左右，电耗降低60％。

4、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备，下部的热解炉，向本生产线提供热能，其特点是将低热值的污泥碳化料作为原料，在其中完全热解，将碳化料中化学能转换成热能，由载体高温热风将能量传递给污泥烘干设备和污泥热解碳化一体化设备3的上部载体(碳化炉)。由其底部的一台高压送风机输入空气至热解区，与碳化料充分混合、扰动、裂化、热解，在高温、富氧及停留时间长的良好氛围中碳化料的热解率可达98％以上。完全热解后余下的灰渣从底部灰渣出口排出，由耐温螺旋输送机送至灰渣库用作建材。

5、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备，碳化料热解后产生的高温热风直接冲刷上部为碳化炉的筒体表面，将热量传递给碳化炉内的碳化料，这种结构传热效率高，热流密度大，投资省，本结构优化了火焰辐射长度和气流速度、具有较长的停留时间，确保了良好的碳化效果。

6、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备，上部为碳化炉主体，为同心双筒结构，采用耐热耐磨的筒体材料制造。含水分20％的污泥，从前端进入碳化炉内筒，由内筒壁上的导向叶片推动，使污泥吸热，释放水分，同时向后运动，从另一端落下至外筒。同样经外筒内壁上的导向叶片使污泥移动，并吸热，释放水分，同时向前运动，从外筒前端下方的碳化粒出口排至螺旋输送机，并经提升机送至料仓供热解炉使用。

7、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备，上部碳化炉主体内部的污泥在空气隔绝的状态下加热裂解，水分蒸发，挥发份、CO、有机物柝出，还有一些臭气二恶英等从碳化炉本体上部的碳化气体出口排出，由一台高温风机送入热解炉 (碳化气体入口)的高温区燃烧，既利用了其中的热值，也使这些有害物质得到了有效的处置，实践表明，这种结构工艺大大减少了烟气中污染物的初始排放，降低了烟气净化成本，并能达到优于国家的排放标准。

8、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备，在热解炉主体前部，有碳化颗粒料的输入、空气送入、物料热解、释放热量，传热传质，热量输出、灰渣排出等工序等都在此区段内进行并完成。污泥经污泥烘干设备处理后，将污泥的水分从 60％下降到20％的干污泥，送至污泥热解碳化一体化设备上部碳化炉主体内，在500℃左右无氧的状态下碳化裂解形成多孔的碳化颗粒料其热值约1400kcal/kg，被送入热解炉的下部热解焚烧为本实用新型的热源。

9、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备，热解炉主体为快装结构，炉墙、炉顶为整块浇筑，与保温砖、隔热硅酸铝毛毡配套组合整体制作，车间定型部件制作，现场组装，施工周期大大缩短，能确保质量，炉子总体重可减少50％以上。热解区为一优化的室式结构，良好的气动力特性，平面与垂直方向的物料循环扰动能使用热值很低的燃料，如小于1000kcal/kg的污泥碳化颗粒能很好的热解燃烧并能达到98％以上的热解率。

10、本实用新型的污泥多级热解碳化一体化装置，污泥在污泥热解碳化一体化设备中碳化热解，并在污泥烘干设备中释放热量后，排出100℃左右的废气；烘砖房为一套相应的余热回收利用的密闭空间及配套设施，除了用于烘砖、回收余热，还可使废气中部分粉尘分离沉降，由于废气温度下降，部分水蒸气柝出，达到了去白的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例的污泥多级热解碳化一体化装置的总体示意图；

图2是本实用新型实施例的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥贮存室示意图；

图3是本实用新型实施例的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥烘干设备示意图；

图4是本实用新型实施例的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备示意图；

图5是本实用新型实施例的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备的剖视示意图；

图6是本实用新型实施例的污泥多级热解碳化一体化装置的污泥热解碳化一体化设备的顶视半剖示意图；

图7是本实用新型实施例的污泥多级热解碳化一体化装置的烘砖房示意图。

图中尺寸单位为mm。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。

如图1-7所示，本实用新型提供一种污泥多级热解碳化一体化装置，包括污泥贮存室1、污泥烘干设备2、污泥热解碳化一体化设备3、烘砖房4。

如图2所示，所述污泥贮存室1用于贮存湿污泥并将湿污泥运送至所述污泥烘干设备2；所述污泥贮存室1包括贮存室主体1-1、湿污泥入口、湿污泥机械臂、密闭输送机1-2；所述贮存室主体1-1用于贮存湿污泥，所述湿污泥入口位于贮存室主体1-1的前方，所述湿污泥机械臂位于所述贮存室主体的中部、用于向所述密闭输送机1-2运送湿污泥；所述密闭输送机1-2位于贮存室主体1-1的后方，用于将湿污泥运送至所述污泥烘干设备2。贮存室主体为一密闭空间，由密封车自动将污泥倾卸于池内。遥控湿污泥机械臂将石灰粉送入该池中，并与污泥混合均匀，初步消毒并除臭，在贮存期间同时可释放部分水分，在顶部装有抽风口，将其中含有异味的空气由送风机送至污泥热解碳化一体化设备中作为燃烧之用。污泥贮存室可贮存湿污泥430m³，可提供本生产线100小时的供应量。

如图3所示，所述污泥烘干设备2包括烘干设备主体2-1、湿污泥入口2-2、烘干内筒2-3、烘干中筒2-4、烘干外筒2-5、干污泥出口2-6、高温烟气入口2-7、废气排出口2-8。

所述烘干设备主体2-1中的所述烘干内筒2-3、烘干中筒2-4、烘干外筒2-5为三个不同直径的同心圆筒依次镶嵌的同心三筒结构，并形成多次折返的污泥流动烘干路径，高温烟气和湿污泥在其中多级换热，将污泥水分减量至20％以下；所述湿污泥入口2-2设于所述烘干内筒2-3的前端，将湿污泥送入烘干内筒2-3；所述烘干内筒2-3位于湿污泥入口2-2的下部，用于承接来自湿污泥入口2-2的污泥；所述烘干中筒2-4位于所述烘干内筒2-3的外侧，用于继续热解从烘干内筒2-3来的物料；所述烘干外筒2-5位于所述烘干中筒2-4的外侧，用于进一步热解从烘干中筒2-4来的物料；所述高温烟气入口2-7设于所述烘干内筒2-3的前端，所述高温烟气入口2-7与污泥热解碳化一体化设备3的高温烟气出口3-8通过外部管道连通，用于吸取污泥热解碳化一体化设备3中提供的热量；所述干污泥出口2-6设于所述烘干外筒2-5的后端并与污泥热解碳化一体化设备3的干污泥入口3-2连通，用于将干污泥排放到污泥热解碳化一体化设备3中；所述废气排出口2-8设于所述烘干设备主体2-1的后端并与烘砖房4的废气入口4-2连通，用于将废气排放到所述烘砖房4中。

本实用新型的污泥烘干设备采用镶嵌式结构。由三个不同直径的同心圆筒按照一定的数学关系和结构形式，彼此相嵌组合而成的。能烘干块状、粒状、粉状等多种物料，符合国家创建环境友好型、资源节约型社会的政策、是替代传统烘干设备的环保节能型产品。内筒、中筒及外筒形成一个自保温结构体。同时外筒外包保温材料及不锈钢板，进一步减少散热损失，提高热效率。独特的热工设计理念，消除了风洞热量损耗，增加了热交换面积和单位容积蒸发强度，使得热能利用率显著增强.热效率有效提高40％，节约能耗一倍以上，同时占地面积的减小降低了基础投入。

本实用新型的污泥烘干设备的工作原理为：根据热功原理，在筒内装有不同角度和间距的扬料板和导料板，这种结构能够保证被烘干物料在重力作用下沿着螺旋的运动方向运动，在筒内保持足够的停留时间和充分的分散度，致使物料在筒内与来自燃烧室内的热气流进行充分的热交换，消除了常规烘干设备截面常出现风洞而引起的热交换面积小、单位容积蒸发强度低的缺陷。

本实用新型的污泥烘干设备的技术特点包括：

1、技术含量高，筒体自我保温，热效率高达80％(常规烘干设备热效率仅为35％)，可节煤68％，产量提高100％；

2、整机长度缩短60％，有利于工艺布置。减少厂房的建筑面积，节约工程投资40％左右，占地面积20平方米左右；

3、采用耐热耐磨合金钢板，比普通钢板耐磨4倍，使用寿命长，维护方便；

4、热效率高，外筒体温度低于60℃(常规单筒筒体温度高达150℃)，散热损失小，出口温度低，出料温度低于60℃；

5、出口温度低，有利于除尘设备使用时间长，可直接配套气箱脉冲袋式除尘器；

6、土建投资降低50％左右，电耗降低60％。

如图4所示，所述污泥热解碳化一体化设备3中，大致由两大部分组成，上部的碳化炉和下部的热解炉为一个整体，包括热解炉主体3-1、干污泥入口3-2、碳化内筒3-3、碳化外筒3-4、碳化粒出口3-5、碳化粒入口3-6、灰渣出口3-7、高温烟气出口3-8、碳化气体出口3-9、碳化气体入口3-10、灰渣运输机3-11、热解炉底板3-12。

所述干污泥入口3-2设于所述碳化内筒3-3的前端，用于输入干污泥；所述碳化内筒3-3、碳化外筒3-4为两个不同直径的同心圆筒镶嵌的同心双筒结构，并形成折返的干污泥碳化路径，所述碳化内筒3-3对干污泥进行碳化，所述碳化外筒3-4的两端贯穿并架设在所述热解炉主体3-1的上部，使从所述碳化内筒3-3出来的物料进一步碳化。所述碳化粒出口3-5设于所述碳化外筒3-4的下端，排放已经完全碳化后的粒状物料至所述热解炉主体3-1中部的所述碳化粒入口3-6，将从碳化粒出口3-5排放的物料经高温螺旋输送机传送到所述热解炉主体3-1的中部进行热解。

所述热解炉主体3-1下部的所述热解炉底板3-12上开设若干所述灰渣出口3-7，排放污泥经碳化热解后的残渣至所述灰渣运输机3-11，所述灰渣运输机3-11排放灰渣并由螺旋输送机将该灰渣运至制砖车间作透水砖和仿古砖。所述热解炉主体3-1的上部设有所述高温烟气出口3-8，用于向污泥烘干设备2提供高温烟气。所述碳化内筒3-3还设有所述碳化气体出口3-9，用于排放碳化内筒3-3的挥发物水汽一氧化碳等气体，通过炉外管道将该气体焚烧除臭，并连通至所述热解炉主体3-1的中部内的所述碳化气体入口3-10利用热量。

所述污泥热解碳化一体化设备3还包括高压送风机3-13，设于所述热解炉底板3-12的下方，用于向所述热解炉主体3-1的中部输送氧气。

所述污泥热解碳化一体化设备3下部的热解炉，向本生产线提供热能，其特点是将低热值的污泥碳化料作为原料，在其中完全热解，将碳化料中化学能转换成热能，由载体高温热风将能量传递给污泥烘干设备和污泥热解碳化一体化设备3的上部载体(碳化炉)。由其底部的一台高压送风机输入空气至热解区，与碳化料充分混合、扰动、裂化、热解，在高温、富氧及停留时间长的良好氛围中碳化料的热解率可达98％以上。完全热解后余下的灰渣从底部灰渣出口排出，由耐温螺旋输送机送至灰渣库用作建材。

碳化料热解后产生的高温热风直接冲刷上部为碳化炉的筒体表面，将热量传递给碳化炉内的碳化料，这种结构传热效率高，热流密度大，投资省，本结构优化了火焰辐射长度和气流速度、具有较长的停留时间，确保了良好的碳化效果。

污泥热解碳化一体化设备3的上部为碳化炉主体，为同心双筒结构，采用耐热耐磨的筒体材料制造。含水分20％的污泥，从前端进入碳化炉内筒，由内筒壁上的导向叶片推动，使污泥吸热，释放水分，同时向后运动，从另一端落下至外筒。同样经外筒内壁上的导向叶片使污泥移动，并吸热，释放水分，同时向前运动，从外筒前端下方的碳化粒出口排至螺旋输送机，并经提升机送至料仓供热解炉使用。

污泥热解碳化一体化设备3上部碳化炉主体内部的污泥在空气隔绝的状态下加热裂解，水分蒸发，挥发份、CO、有机物柝出，还有一些臭气二恶英等从碳化炉本体上部的碳化气体出口排出，由一台高温风机送入热解炉(碳化气体入口)的高温区燃烧，既利用了其中的热值，也使这些有害物质得到了有效的处置，实践表明，这种结构工艺大大减少了烟气中污染物的初始排放，降低了烟气净化成本，并能达到优于国家的排放标准。

污泥经污泥烘干设备2处理后，将污泥的水分从60％下降到20％的干污泥，送至污泥热解碳化一体化设备3上部碳化炉主体内，在500℃左右无氧的状态下碳化裂解形成多孔的碳化颗粒料其热值约1400kcal/kg，被送入污泥烘干设备2的下部热解焚烧为本实用新型的热源。

在热解炉主体前部，有碳化颗粒料的输入、空气送入、物料热解、释放热量，传热传质，热量输出、灰渣排出等工序等都在此区段内进行并完成。

如图5-6所示，所述污泥热解碳化一体化设备3还包括煤斗3-14、点火燃烧器3-15；所述煤斗3-14设于所述热解炉底板3-12的上方，用于向所述热解炉主体3-1的中部输送整个装置预热用的煤炭；所述点火燃烧器3-15设于所述煤斗3-14的输煤口处，用于煤炭的点火。

所述热解炉主体3-1位于所述热解炉底板3-12之上的中部和上部包括炉墙3-16、炉顶 3-17、保温砖3-18、隔热硅酸铝毛毡；所述保温砖3-18设于所述炉墙3-16、炉顶3-17的内侧，所述隔热硅酸铝毛毡设于所述保温砖3-18与所述炉墙3-16、炉顶3-17之间。

所述热解炉主体3-1为快装结构，所述炉墙3-16、炉顶3-17为整块浇筑，与所述保温砖3-18、隔热硅酸铝毛毡配套组合整体制作，车间定型部件制作，现场组装，施工周期大大缩短，能确保质量，炉子总体重可减少50％以上。

热解区为一优化的室式结构，良好的气动力特性，平面与垂直方向的物料循环扰动能使用热值很低的燃料，如小于1000kcal/kg的污泥碳化颗粒能很好的热解燃烧并能达到95％以上的热解率。

所述热解炉主体3-1还包括若干隔墙，分为第一隔墙3-19和第二隔墙3-20两类；所述第一隔墙3-19从所述热解炉底板3-12向上延伸、但顶部与所述炉顶3-17间隔设置，所述第二隔墙3-20从所述炉顶3-17向下延伸、但底部与所述热解炉底板3-12间隔设置；所述第一隔墙3-19与第二隔墙3-20前后间隔设置，形成上下连续弯折的高温烟气通道。

高温烟气通道最前方的所述第一隔墙3-19设在所述碳化粒入口3-6及第一个所述灰渣出口3-7的后端；高温烟气通道最后方的所述第二隔墙3-20设在所述高温烟气出口3-8及最后一个所述灰渣出口3-7的前端；中间的所述第一隔墙3-19和第二隔墙3-20之间，还设有中间的所述灰渣出口3-7。

所述热解炉主体3-1的下部还包括若干立柱3-21，所述立柱3-21支撑在地面与所述热解炉底板3-12之间，所述灰渣运输机3-11设置在所述立柱3-21之间的地上。

如图7所示，污泥在污泥热解碳化一体化设备3中碳化热解，并在污泥烘干设备中释放热量后，排出100℃左右的废气；所述烘砖房4为一套相应的余热回收利用的密闭空间及配套设施，包括烘砖房主体4-1、废气入口4-2、废气出口4-3、物料车入口4-4、物料车出口4-5。

所述废气入口4-2和废气出口4-3分别设于所述烘砖房主体4-1的顶部前后；所述物料车入口4-4和物料车出口4-5分别开设在所述烘砖房主体4-1的前后端面，用于物料车4-6 的贯穿通过。所述烘砖房4除了用于烘砖、回收余热，还可使废气中部分粉尘分离沉降，由于废气温度下降，部分水蒸气柝出，达到了去白的效果。

可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本实用新型实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本实用新型实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本实用新型实施例公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型实施例的示例性实施例的描述中，本实用新型实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：包括污泥贮存室、污泥烘干设备、污泥热解碳化一体化设备、烘砖房；

所述污泥贮存室用于贮存湿污泥并将湿污泥运送至所述污泥烘干设备；

所述污泥烘干设备包括烘干设备主体、湿污泥入口、烘干内筒、烘干中筒、烘干外筒、干污泥出口、高温烟气入口、废气排出口；

所述烘干设备主体中的所述烘干内筒、烘干中筒、烘干外筒为三个不同直径的同心圆筒依次镶嵌的同心三筒结构，并形成多次折返的污泥流动烘干路径；所述湿污泥入口及高温烟气入口设于所述烘干内筒的前端，所述高温烟气入口与高温烟气出口连通，所述干污泥出口设于所述烘干外筒的后端并与干污泥入口连通，所述废气排出口设于所述烘干设备主体的后端并与废气入口连通；

所述污泥热解碳化一体化设备中、上部的碳化炉和下部的热解炉为一个整体，包括热解炉主体、干污泥入口、碳化内筒、碳化外筒、碳化粒出口、碳化粒入口、灰渣出口、高温烟气出口、碳化气体出口、碳化气体入口、灰渣运输机、热解炉底板；

所述碳化内筒、碳化外筒为两个不同直径的同心圆筒镶嵌的同心双筒结构，并形成折返的干污泥碳化路径，所述碳化外筒的两端贯穿并架设在所述热解炉主体的上部；所述干污泥入口设于所述碳化内筒的前端，所述碳化粒出口设于所述碳化外筒的下端，并与设置在所述热解炉主体中部的所述碳化粒入口连通；所述热解炉主体下部的所述热解炉底板上开设若干所述灰渣出口，排放污泥经碳化热解后的残渣至所述灰渣运输机；所述热解炉主体的上部设有所述高温烟气出口，所述碳化内筒还设有所述碳化气体出口、通过炉外管道再与设置在所述热解炉主体的中部内的所述碳化气体入口连通；

所述烘砖房通过其废气入口导入所述废气排出口的废气进行余热利用。

2.如权利要求1所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

所述污泥贮存室包括贮存室主体、湿污泥入口、湿污泥机械臂、密闭输送机；

所述贮存室主体用于贮存湿污泥，所述湿污泥入口位于贮存室主体的前方，所述湿污泥机械臂位于所述贮存室主体的中部、用于向所述密闭输送机运送湿污泥；所述密闭输送机位于贮存室主体的后方，用于将湿污泥运送至所述污泥烘干设备。

3.如权利要求1所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

所述污泥热解碳化一体化设备还包括高压送风机，设于所述热解炉底板的下方，用于向所述热解炉主体的中部输送氧气。

4.如权利要求3所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

所述污泥热解碳化一体化设备还包括煤斗、点火燃烧器；

所述煤斗设于所述热解炉底板的上方，用于向所述热解炉主体的中部输送整个装置预热用的煤炭；

所述点火燃烧器设于所述煤斗的输煤口处，用于煤炭的点火。

5.如权利要求1所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

所述热解炉主体位于所述热解炉底板之上的中部和上部包括炉墙、炉顶、保温砖、隔热硅酸铝毛毡；

所述保温砖设于所述炉墙、炉顶的内侧，所述隔热硅酸铝毛毡设于所述保温砖与所述炉墙、炉顶之间。

6.如权利要求5所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

所述热解炉主体为快装结构，所述炉墙、炉顶为整块浇筑，与所述保温砖、隔热硅酸铝毛毡为现场组装结构。

7.如权利要求5所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

所述热解炉主体还包括若干隔墙，分为第一隔墙和第二隔墙两类；

所述第一隔墙从所述热解炉底板向上延伸、但顶部与所述炉顶间隔设置，所述第二隔墙从所述炉顶向下延伸、但底部与所述热解炉底板间隔设置；所述第一隔墙与第二隔墙前后间隔设置，形成上下连续弯折的高温烟气通道。

8.如权利要求7所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

高温烟气通道最前方的所述第一隔墙设在所述碳化粒入口及第一个所述灰渣出口的后端；

高温烟气通道最后方的所述第二隔墙设在所述高温烟气出口及最后一个所述灰渣出口的前端；

中间的所述第一隔墙和第二隔墙之间，还设有中间的所述灰渣出口。

9.如权利要求1所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

所述热解炉主体的下部还包括若干立柱，所述立柱支撑在地面与所述热解炉底板之间，所述灰渣运输机设置在所述立柱之间的地上。

10.如权利要求1所述的污泥多级热解碳化一体化装置，其特征在于：

所述烘砖房除了所述废气入口之外，还包括烘砖房主体、废气出口、物料车入口、物料车出口；

所述废气入口和废气出口分别设于所述烘砖房主体的顶部前后；所述物料车入口和物料车出口分别开设在所述烘砖房主体的前后端面，用于物料车的贯穿通过。

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