CN213146581U - 一种污泥干燥焚烧资源化利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污泥干燥焚烧资源化利用系统，包括依次连通的污泥焚烧换热脱硝塔、干燥塔、第一收尘器、第一引风机、除湿器；污泥焚烧换热脱硝塔内由下至上设有依次连通的焚烧炉段、第一热交换机构、喷氨格栅、催化还原脱硝机构、第二热交换机构；第一热交换机构具有第二介质入口和第二介质出口，第二介质入口连通有第四引风机，第四引风机与除湿器连通，第二介质出口与干燥塔的底部连通；第二热交换机构具有第四介质入口和第四介质出口，第四介质入口与除湿器的出口端连通，第四介质入口连通有第二引风机，第四介质出口与焚烧炉段连通。本实用新型的可在实现污泥干燥、焚烧、脱硝净化的同时，充分利用污泥热值，实现污泥的资源化利用。

Description

一种污泥干燥焚烧资源化利用系统

技术领域

本实用新型属于一种污泥干燥焚烧资源化利用系统，属于污泥处理设备领域。

背景技术

污泥，是污水处理的伴生物，是必需解决的问题，如将目前我国污泥处理为平均含水率为78wt.%的污泥3000万吨，全部经过焚烧处理后，其重量只有120万吨左右，其中60%以上是二氧化硅，二氧化硅是制备水泥很好的原料，因此，把污泥作为燃料，然后将其燃余物用于制备水泥是解决污泥问题的一个很好的方法，特别是造纸污泥和市政污泥，其自身含有大量的有机质，干燥后可直接作为燃料使用，燃烧产生的高温烟气可以用来继续干燥污泥或用作其他供热，但是干燥处理后的污泥对于作为燃料来说，含水量依然过高，一般燃烧机构如传统热风炉不能烧含水量高，热值较低的污泥，燃烧效率低下。污泥燃烧不光可以作为燃料供热，也可进一步减小污泥体量，降低填埋压力，但是污泥燃烧时会产生含有毒性的含氮氧化物气体，污染大气环境。为此，开发一种污泥干燥效果好且烟气净化效果好的污泥干燥焚烧资源化利用系统显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种污泥干燥焚烧资源化利用系统，以同时实现污泥的干燥、焚烧、烟气脱硝和热量利用。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种污泥干燥焚烧资源化利用系统，包括依次连通的污泥焚烧换热脱硝塔、干燥塔、第一收尘器、第一引风机、除湿器；

所述污泥焚烧换热脱硝塔内由下至上设有依次连通的焚烧炉段、第一热交换机构、喷氨格栅、催化还原脱硝机构、第二热交换机构，污泥焚烧换热脱硝塔的顶部设有烟气出口，污泥焚烧换热脱硝塔的底部设有与焚烧炉段连通的排料口；

所述第一热交换机构具有第一介质入口、第一介质出口、第二介质入口和第二介质出口，所述第一介质入口与焚烧炉段连通，所述第一介质出口与喷氨格栅所在区段连通，所述第二介质入口连通有第四引风机，所述第四引风机的进口端与除湿器的出口端连通，所述第二介质出口与干燥塔的底部连通；

所述第二热交换机构具有第三介质入口、第三介质出口、第四介质入口和第四介质出口，所述第三介质入口与催化还原脱硝机构连通，所述第三介质出口与烟气出口连通，所述第四介质入口与除湿器的出口端连通，所述第四介质入口连通有第二引风机，所述第四介质出口与焚烧炉段连通，所述第四介质出口与焚烧炉段之间设有第三引风机；

所述污泥焚烧换热脱硝塔上设有与焚烧炉段连通的第一投料口，所述干燥塔上设有第二投料口。

采用这样的结构设计，可将干燥污泥投入焚烧炉段，燃烧，产生高温烟气，高温烟气进入第一热交换机构，初步将烟气降低，利于后续的烟气脱硝，同时，焚烧后的干燥污泥体量大大减小，可通过排料口排出；随后，烟气进入催化还原脱硝机构，同时，喷氨格栅喷入气化的氨气，让氨气将烟气中有毒性的含氮氧化物气体转化为无毒性的氮气；随后，烟气进一步进入第二热交换机构，进一步充分利用烟气中的热量，通过该机构，将烟气温度进一步降低，方便后续除尘、脱硫、排放等处理。系统运行时，新鲜的空气及来自除湿器的不凝气体可通过第四介质入口进入第二热交换机构，利用烟气余热充分预热，再在第三引风机驱动下，进入焚烧炉段，参与燃烧；同时，可通过第二介质入口向第一热交换机构引入来自除湿器的部分不凝气，这样可在第二介质出口得到高温不凝气，作为干燥塔内污泥的干燥热源，污泥在干燥塔内被干燥至一定程度后，被从干燥塔底部通入的气流带走，进入第一收尘器，干燥污泥颗粒被截留，气体进一步进入除湿器除湿后，进入污泥焚烧换热脱硝塔。如此，可在实现污泥干燥、焚烧、脱硝的同时，充分利用污泥热值，实现污泥的资源化利用，大大节省污泥处理成本；且污泥干燥所产生的不凝气体得到燃烧处理，避免了环境污染和需另设处理设备的问题。

进一步地，所述第一投料口处设有第一螺旋进料机构，第一螺旋进料机构的进口端设有第一进料仓。如此，可以方便地将干燥污泥送至焚烧炉段内，可容易控制投料速率。

进一步地，所述第二投料口处设有第二螺旋进料机构，第二螺旋进料机构的进口端设有第二进料仓，以方便待干燥污泥的投喂。

进一步地，所述第一收尘器为旋风收尘器。

进一步地，所述第二收尘器为布袋收尘器。

可选的，所述第一收尘器位于第一进料仓的上方，第一收尘器底部出料口排出的污泥颗粒落入第一进料仓内。

可选的，第一收尘器底部出料口排出的污泥颗粒通过输送机构输入第一进料仓内。

进一步地，所述除湿器和第一引风机之间的管路上连通有压力平衡器。

进一步地，还包括依次连通的液氨罐、气化器和阀门，所述阀门的出口端与喷氨格栅连通。

进一步地，还包括依次连通的第二收尘器、第五引风机和除尘脱硫塔，所述第二收尘器的入口与烟气出口连通。

进一步地，所述催化还原脱硝机构为选择性催化脱硝反应器，用于将烟气中有毒性的含氮氧化物气体转化成无毒的氮气。

进一步地，所述焚烧炉段为沸腾炉，污泥燃烧得更充分，燃尽率高，污泥燃料的热利用率也高，同时可以满足低热值污泥的燃烧要求。

与现有技术相比，本实用新型的可在实现污泥干燥、焚烧、脱硝净化的同时，无需外加热源，充分利用污泥热值，实现污泥的资源化利用，大大节省污泥处理成本；且污泥干燥所产生的不凝气体处于闭路循环内并用于燃烧，避免了环境污染和需另设处理设备的问题。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施方式的污泥干燥焚烧资源化利用系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

参见图1，一种污泥干燥焚烧资源化利用系统，包括依次连通的污泥焚烧换热脱硝塔1、干燥塔2、第一收尘器3、第一引风机4、除湿器5；

所述污泥焚烧换热脱硝塔1内由下至上设有依次连通的焚烧炉段101、第一热交换机构102、喷氨格栅103、催化还原脱硝机构104、第二热交换机构105，污泥焚烧换热脱硝塔1的顶部设有烟气出口，污泥焚烧换热脱硝塔1的底部设有与焚烧炉段连通的排料口；

所述第一热交换机构102具有第一介质入口、第一介质出口、第二介质入口和第二介质出口，所述第一介质入口与焚烧炉段101连通，所述第一介质出口与喷氨格栅103所在区段连通，所述第二介质入口连通有第四引风机8，所述第四引风机8的进口端与除湿器5的出口端连通，所述第二介质出口与干燥塔2的底部连通；

所述第二热交换机构105具有第三介质入口、第三介质出口、第四介质入口和第四介质出口，所述第三介质入口与催化还原脱硝机构104连通，所述第三介质出口与烟气出口连通，所述第四介质入口与除湿器5的出口端连通，所述第四介质入口连通有第二引风机6，所述第四介质出口与焚烧炉段101连通，所述第四介质出口与焚烧炉段之间设有第三引风机7；

所述污泥焚烧换热脱硝塔1上设有与焚烧炉段101连通的第一投料口，所述干燥塔2上设有第二投料口。

所述第一投料口处设有第一螺旋进料机构107，第一螺旋进料机构107的进口端设有第一进料仓106。所述第二投料口处设有第二螺旋进料机构202，第二螺旋进料机构202的进口端设有第二进料仓201。

第一热交换机构102和第二热交换机构105均为列管式换热机构。

所述第一收尘器3为旋风收尘器。所述第二收尘器9为布袋收尘器。

所述除湿器5和第一引风机4之间的管路上连通有压力平衡器13。

所述干燥塔的内底部设有不锈钢固定刀组和动刀组等破碎机构，以将加入的待干燥污泥破碎，提升换热、干燥效果。

还包括依次连通的液氨罐14、气化器15和阀门16，所述阀门16的出口端与喷氨格栅103连通。

还包括依次连通的第二收尘器9、第五引风机10和除尘脱硫塔11，所述第二收尘器9的入口与烟气出口连通。

所述除尘脱硫塔内由下至上依次设有第一填料层、喷淋机构和第二填料层，第五引风机的出口与第一填料层的下部空间连通，该下部空间还连通有泵12，泵12的出口端与喷淋机构连通，实现喷淋液的连续循环喷淋。

所述除湿器为冷凝除湿器，以冷水作为冷却介质，与通入除湿器管程的气体换热，使得气体中可凝物质冷凝去除，不凝物质进入污泥焚烧换热脱硝塔1。

系统开始工作时，可先用生物质颗粒作为燃料，通过第一螺旋进料机构将其送入焚烧炉段101，引燃后产生温度为850-950℃的高温烟气，高温烟气向上通过第一热交换机构的管程，将用第四引风机送入第一热交换机构的壳程的冷空气加热到温度为300-330℃左右的热空气，高温烟气自身温度降低到400℃以内，该热空气作为脱水污泥干燥热源通过干燥塔底部入风口进入干燥塔，从干燥塔塔底向上流动，流动过程中与从干燥塔中部第二螺旋进料机构送入干燥塔并依靠重力作用落下后被安装在塔底部的不锈钢固定刀组和动刀组破碎的脱水污泥接触，被破碎和干燥的污泥颗粒被风逆向带动，达到干燥要求的污泥从干燥塔顶部离开进入第一收尘器，干燥达不到要求的污泥颗粒受重力作用掉下再次被热风接触干燥，进入第一收尘器的污泥经过旋风作用落下到第一收尘器底部，被安装在底部的出料阀送出，离开第一收尘器的污泥颗粒落入到第一进料仓，落入到第一进料仓的干燥污泥被作为燃料通过第一螺旋进料机构送入焚烧炉段焚烧；与干燥污泥分离后带水蒸汽和不凝气温度为105℃左右的热风被第一引风机引入到除湿器，除湿器用温度低于10℃的冷水作为冷源将该热风中的水蒸汽冷却成温度为25℃左右热水，剩下的不凝气一部分被引入到第二热交换机构的壳程，这部分不凝气在第二热交换机构的壳程内被经过脱硝的经过第二热交换机构管程的烟气加热，加热后温度为100℃左右的这部分不凝气被第三引风机引入焚烧炉段作为燃料焚烧，同时，新鲜空气被通过第二引风机构引入第二热交换机构壳程，被加热后进入焚烧炉段支持燃烧，另一部分不凝气被送到第一热交换机构加热到300-330℃，作为污泥干燥热源重复利用。经过第一热交换机构管程后温度降低到400℃以内的烟气进入催化还原脱硝机构，在催化还原脱硝机构入口与从外面喷入到喷氨格栅的氨气接触和混合，经过换热降温的高温烟气在催化还原脱硝机构内，其中带有毒性的含氮氧化物与氨气反应生成无毒性的氮气，然后离开催化还原脱硝机构进入第二收尘器，除尘后的烟气被第五引风机引入低除尘脱硫塔脱硫和除尘，脱硫和再次除尘后的烟气达标排放。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种污泥干燥焚烧资源化利用系统，其特征在于，包括依次连通的污泥焚烧换热脱硝塔（1）、干燥塔（2）、第一收尘器（3）、第一引风机（4）、除湿器（5）；

所述污泥焚烧换热脱硝塔（1）内由下至上设有依次连通的焚烧炉段（101）、第一热交换机构（102）、喷氨格栅（103）、催化还原脱硝机构（104）、第二热交换机构（105），污泥焚烧换热脱硝塔（1）的顶部设有烟气出口，污泥焚烧换热脱硝塔（1）的底部设有与焚烧炉段连通的排料口；

所述第一热交换机构（102）具有第一介质入口、第一介质出口、第二介质入口和第二介质出口，所述第一介质入口与焚烧炉段（101）连通，所述第一介质出口与喷氨格栅（103）所在区段连通，所述第二介质入口连通有第四引风机（8），所述第四引风机（8）的进口端与除湿器（5）的出口端连通，所述第二介质出口与干燥塔（2）的底部连通；

所述第二热交换机构（105）具有第三介质入口、第三介质出口、第四介质入口和第四介质出口，所述第三介质入口与催化还原脱硝机构（104）连通，所述第三介质出口与烟气出口连通，所述第四介质入口与除湿器（5）的出口端连通，所述第四介质入口连通有第二引风机（6），所述第四介质出口与焚烧炉段（101）连通，所述第四介质出口与焚烧炉段（101）之间设有第三引风机（7）；

所述污泥焚烧换热脱硝塔（1）上设有与焚烧炉段（101）连通的第一投料口，所述干燥塔（2）上设有第二投料口。

2.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧资源化利用系统，其特征在于，所述第一投料口处设有第一螺旋进料机构（107），第一螺旋进料机构（107）的进口端设有第一进料仓（106）。

3.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧资源化利用系统，其特征在于，所述第二投料口处设有第二螺旋进料机构（202），第二螺旋进料机构（202）的进口端设有第二进料仓（201）。

4.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧资源化利用系统，其特征在于，所述第一收尘器（3）为旋风收尘器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的污泥干燥焚烧资源化利用系统，其特征在于，所述除湿器（5）和第一引风机（4）之间的管路上连通有压力平衡器（13）。

6.根据权利要求1-4任一项所述的污泥干燥焚烧资源化利用系统，其特征在于，还包括依次连通的液氨罐（14）、气化器（15）和阀门（16），所述阀门（16）的出口端与喷氨格栅（103）连通。

7.根据权利要求1-4任一项所述的污泥干燥焚烧资源化利用系统，其特征在于，还包括依次连通的第二收尘器（9）、第五引风机（10）和除尘脱硫塔（11），所述第二收尘器（9）的入口与烟气出口连通。

8.根据权利要求7所述的污泥干燥焚烧资源化利用系统，其特征在于，所述第二收尘器（9）为布袋收尘器。

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