CN216347662U - 一种循环热效率高的物料干化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环热效率高的物料干化装置，该循环热效率高的物料干化装置包括：至少一个干化机、疏水回热器、乏汽冷凝器、旋风除尘器以及风机，其中，干化机的携湿气入口与疏水回热器的余热水出口相连接，干化机的乏汽出口与旋风除尘器的进汽口相连接，干化机的疏水出口与疏水回热器的热源水入口相连接，旋风除尘器的出汽口依次经过乏汽冷凝器、风机与疏水回热器的进汽口相连接。本实用新型实现了循环使用蒸汽干化乏汽，降低了乏汽循环所耗费的热能，减少干化过程的携湿气量，显著提高了热能的利用率和循环热效率。

Description

一种循环热效率高的物料干化装置

技术领域

本实用新型涉及物料处理技术领域，具体涉及一种循环热效率高的物料干化装置。

背景技术

物料干化技术对于物料的减量化有巨大贡献，就污水厂污泥而言，含水率99%的污泥仅通过浓缩脱水处理至含水率80%后，其体积会就降至原体积的二十分之一，且物料状态随含水率变化而变化，当污泥继续干化，含水率低于60%时，污泥呈固体状态。当含水率低于40%时，污泥呈粉末状。传统的蒸汽干化工艺具有技术成熟、处理能力强、对环境影响小、占地小等优点，但高能耗很大程度上降低了该工艺在市场上的竞争力。

目前已出现多种余热利用物料干化工艺，但在实际生产运行角度而言，存在能耗低，预热利用差的问题。

中国专利申请CN107585996A公开了一种高效节能环保的污泥干化系统及方法，包括尾气处理系统；尾气处理系统包括旋风除尘器、洗气塔、洗涤水泵、吸附罐、引风机以及烟囱；湿污泥由螺旋给料机从污泥料仓输送至污泥干化机，在污泥干化机内被低温蒸汽或者导热油或热烟气或热空气加热干化，干化过程中蒸发的水汽及不凝气形成尾气进入旋风除尘器，经旋风除尘器除尘，而后进入洗气塔进行洗涤降温，所产生的废气再进入活性炭吸附罐经引风机引出并从烟囱排出，洗气塔排出的洗涤水进入溴化锂热泵进行余热回收；经溴化锂热泵取走热量降温后的洗涤水一部分去洗气塔循环洗气，一部分送污水厂处理。但是该实用新型仅仅是围绕着污泥干化系统乏汽回收的简单应用，经热泵换热后的大量水排出本干化系统至废水处理厂，并没有实现蒸汽干化机疏水及乏汽热量的有效回收利用。

中国专利CN106145605A公开了一种节能污泥干化方法，采用污泥预热器、间接加热的污泥干化机、旋风除尘器、废气冷凝器和废气引风机；蒸汽通过管道送到间接加热污泥干化机中，在污泥干化机放热之后的蒸汽冷凝水有余热，蒸汽冷凝水经过管道输送到污泥预热器中再次释放剩余热量，这部分剩余热量将待干化的污泥进行预热；湿污泥通过管道输送至污泥预热器中，经过污泥预热器的预热，污泥温度升高50℃以上；污泥在间接加热污泥干化机中经过加热，其中的水分和其他可挥发组份受热后生成气体，旋风除尘器下方设置一个积料斗，料斗与除尘器主体设置隔常开离阀，下方出口设置常闭的排污隔离阀，废气从气态变成液态后，体积变小，再由废气引风机排出废气。该实用新型的污泥干化系统分为两个部分，污泥预热器及间接加热污泥干化机，而目前污泥干化无需预热可直接由蒸汽（或通过其他间接加热形式热源）干化至指定程度，更具集约性，且此种二次加热污泥形式热量损失远大于直接一次加热。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种循环热效率高的物料干化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种循环热效率高的物料干化装置，包括：至少一个干化机、疏水回热器、乏汽冷凝器、旋风除尘器以及风机，其中，干化机采用蒸汽间接干化形式，干化机的携湿气入口与疏水回热器的余热水出口相连接，干化机的乏汽出口与旋风除尘器的进汽口相连接，干化机的疏水出口与疏水回热器的热源水入口相连接，旋风除尘器的出汽口依次经过乏汽冷凝器、风机与疏水回热器的进汽口相连接，旋风除尘器的出汽口与乏汽冷凝器的进汽口相连接，乏汽冷凝器的出汽口风机的进口相连接，且风机的出口与疏水回热器的进汽口相连接。

在一优选实施方式中，乏汽冷凝器的出汽一分部分级回收至疏水回热器，一部分排出物料干化装置。

在一优选实施方式中，疏水回热器包括热源水出口，用于将在疏水回热器内降温后的疏水排出物料干化装置，并送至电厂再利用。

在一优选实施方式中，干化机为一台或者多台带式干化机联合布置，干化机包括至少两个热源蒸汽入口，其中一个为主蒸汽入口，另一个或多个为携湿气入口。

在一优选实施方式中，干化机包括物料进料口和卸料口，物料进料口用于送入初始物料，初始物料为含水率相同的或不同的湿物料，或者其他干化机干化后产生的干物料，干化机以蒸汽作为热源干化处理初始物料，干化处理后的物料通过卸料口输出。

在一优选实施方式中，所述湿物料的含水率为60%-80%，干化处理后的物料的含水率为35%-45%。

在一优选实施方式中，主蒸汽的温度约为150℃，主蒸汽从主蒸汽入口进入干化机。

在一优选实施方式中，补充蒸汽热源温度为85℃，补充蒸汽热源从所述携湿气入口进入所述干化机（1），并且所述主蒸汽入口与所述携湿气入口同时启停。

在一优选实施方式中，风机内80%的干化乏汽被送入疏水回热器，且风机运行产生的冷凝水经风机疏水管排出。

在一优选实施方式中，风机内另外的20%干化乏汽排至尾气治理系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的物料干化装置通过设置至少一个干化机、疏水回热器、乏汽冷凝器、旋风除尘器以及风机，从干化机乏汽出口输出的干化乏汽先经过旋风除尘器脱除乏汽中大颗粒物质，净化后乏汽大量热可回收自用，然后经过乏汽冷凝器进行降温，降温后的80%干化乏汽经风机升压送至疏水回热器加热，通过疏水与从乏汽冷凝器来干化乏汽进行热交换，升温后乏汽再次进入干化机作为补充热源，而疏水回热器内降温后的疏水排出系统。乏汽冷凝器和疏水回热器的二级配置回收效率较一级布置形式更高，可节省换热效率3%，同时可利用物料干化装置中疏水余热作为疏水回热器的换热热源，实现了循环使用蒸汽干化乏汽，降低了乏汽循环所耗费的热能，减少干化过程的携湿气量，显著提高了热能的利用率和循环热效率。

附图说明

图1为本实用新型的优选实施方式的物料干化装置结构连接示意图。

附图标记说明：

1-干化机，11-携湿气入口，12-主蒸汽入口，13-乏汽出口，14-疏水出口，15-物料进料口，16-卸料口，2-疏水回热器，3-乏汽冷凝器，4-旋风除尘器，5-风机。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型优选实施方式的循环热效率高的物料干化装置，包括：至少一个干化机1、疏水回热器2、乏汽冷凝器3、旋风除尘器4以及风机5。其中，干化机1的携湿气入口11与疏水回热器2的余热水出口相连接，干化机1的乏汽出口13与旋风除尘器4的进汽口相连接，干化机1的疏水出口14与疏水回热器2的热源水入口相连接。旋风除尘器4的出汽口依次经过乏汽冷凝器3、风机5与疏水回热器2的进汽口相连接。

具体的，干化机1采用蒸汽间接干化形式，干化机1为一台或者多台带式干化机联合布置，干化机1包括至少两个热源蒸汽入口，其中一个为主蒸汽入口12，用于送入主蒸汽，另一个或多个为携湿气入口11。主蒸汽的温度约为150℃，补充蒸汽热源温度为85℃，主蒸汽从主蒸汽入口12进入干化机1，补充蒸汽热源从携湿气入口11进入干化机1，并且主蒸汽入口与携湿气入口同时启停，联合配置，对于含水率差异性较大物料具有调节作用，提供预热环节，并充分利用了自身乏汽余热，具有节能意义。

进一步的，干化机1包括物料进料口15和卸料口16，物料进料口15用于送入初始物料，初始物料为含水率相同的或不同的湿物料，或者其他干化机干化后产生的干物料。优选的，湿物料的含水率为60%-80%，干化处理后的物料的含水率为35%-45%。干化机1以蒸汽作为热源干化处理初始物料，干化处理后的物料通过卸料口16输出，同时输出蒸汽冷却后的疏水及其余乏汽。

进一步的，旋风除尘器4的出汽口与乏汽冷凝器3的进汽口相连接，乏汽冷凝器3的出汽口风机5的进口相连接，且风机5的出口与疏水回热器2的进汽口相连接。本实用新型的乏汽冷凝器3的出汽一分部分级回收至疏水回热器2，一部分排出物料干化装置。通过乏汽出口输出的干化乏汽多携带干物料、粉尘等大颗粒杂质，故干化机产生的干化乏汽需先经过旋风除尘器4脱除乏汽中大颗粒物质，净化后乏汽大量热可回收自用，然后干化乏汽进入乏汽冷凝器3，与乏汽冷凝器3内冷却水换热，乏汽冷凝器3内乏汽冷凝降温后送入风机5，风机5内约80%的乏汽被送入疏水回热器2。

进一步的，疏水回热器2内换热过程为：热源为干化机100℃疏水，疏水与从乏汽冷凝器3来干化乏汽进行热交换，升温后干化乏汽达到80℃再次进入干化机1作为补充热源。疏水回热器2包括热源水出口，用于将在疏水回热器2内降温后的部分疏水排出物料干化装置，并送至电厂再利用。

实施例2

采用本实用新型的物料干化装置进行物料干化的过程，包括如下步骤：

步骤S1.将初始物料送入干化机1内，并利用蒸汽进行干化处理；

步骤S2.干化处理得到的物料通过卸料口输出，同时通过乏汽出口输出干化乏汽；

步骤S3.干化乏汽依次通入旋风除尘器4、乏汽冷凝器3、风机5，并分级回收至疏水回热器2；

步骤S4.从干化机1的疏水出口排出的疏水在疏水回热器2与经乏汽冷凝器3回收的干化乏汽进行换热，利用疏水余热将干化乏汽加热；

步骤S5.经加热的干化乏汽接入干化机1内替代空气作为携湿气。

步骤S6.将在疏水回热器2内降温后的疏水排出物料干化装置，并送至电厂再利用。

在一具体实施例中，含水率60-80%的湿物料由输送设备输送至干化机1内，150℃主蒸汽从主蒸汽入口进入干化机1, 85℃补充蒸汽热源从携湿气入口进入干化机1，初始物料通过热接触被干化至含水率为30-40%的物料，干化处理后乏汽出口输出100℃干化乏汽，100℃干化乏汽经过旋风除尘器4脱除干化乏汽中的大颗粒物质，净化后的干化乏汽与乏汽冷凝器3内的冷却水换热，乏汽冷凝器3内的干化乏汽冷凝降温至50℃后，送入风机5，风机运行中产生的冷凝水经风机疏水管排出。风机5内80%的干化乏汽被送入疏水回热器2，并与从干化机1的疏水出口排出的100℃疏水换热，利用疏水余热将干化乏汽加热至85℃，此乏干化汽接入干化机1内替代空气作携湿气；另外的20%干化乏汽排至尾气治理系统。

需要说明的是，实施案例中系统只列举了典型组合方式下的参数数值，并不能作为鉴定该系统工艺的数据标准；举例的系统中所述的温度数值上下浮动20%内的所有数据范围均在该工艺可实现范围内。

实施例中匹配工艺可满足组1台出力100t/d干化机的余热全部回收，此工艺单位脱水蒸汽耗量约0.86t/t左右；比传统蒸汽干化至少节省蒸汽消耗量5％；以上数据只是列举了基于该具体系统的能效分析。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种循环热效率高的物料干化装置，其特征在于：所述物料干化装置包括：至少一个干化机（1）、疏水回热器（2）、乏汽冷凝器（3）、旋风除尘器（4）以及风机（5），其中，所述干化机（1）采用蒸汽间接干化形式，所述干化机（1）的携湿气入口与所述疏水回热器（2）的余热水出口相连接，所述干化机（1）的乏汽出口与所述旋风除尘器（4）的进汽口相连接，所述干化机（1）的疏水出口与所述疏水回热器（2）的热源水入口相连接，所述旋风除尘器（4）的出汽口依次经过乏汽冷凝器（3）、风机（5）与所述疏水回热器（2）的进汽口相连接，所述旋风除尘器（4）的出汽口与所述乏汽冷凝器（3）的进汽口相连接，所述乏汽冷凝器（3）的出汽口所述风机（5）的进口相连接，且所述风机（5）的出口与所述疏水回热器（2）的进汽口相连接。

2.根据权利要求1所述的物料干化装置，其特征在于：所述乏汽冷凝器（3）的出汽一分部分级回收至所述疏水回热器（2），一部分排出所述物料干化装置。

3.根据权利要求2所述的物料干化装置，其特征在于：所述疏水回热器（2）包括热源水出口，用于将在疏水回热器（2）内降温后的疏水排出所述物料干化装置，并送至电厂再利用。

4.根据权利要求1所述的物料干化装置，其特征在于：所述干化机（1）为一台或者多台带式干化机联合布置，所述干化机（1）包括至少两个热源蒸汽入口，其中一个为主蒸汽入口，另一个或多个为携湿气入口。

5.根据权利要求4所述的物料干化装置，其特征在于：所述干化机（1）包括物料进料口和卸料口，所述物料进料口用于送入初始物料，所述初始物料为含水率相同的或不同的湿物料，所述干化机（1）以蒸汽作为热源干化处理所述初始物料，干化处理后的物料通过所述卸料口输出。

6.根据权利要求5所述的物料干化装置，其特征在于：所述湿物料的含水率为60%-80%，干化处理后的物料的含水率为35%-45%。

7.根据权利要求6所述的物料干化装置，其特征在于：主蒸汽的温度约为150℃，主蒸汽从主蒸汽入口进入所述干化机（1）。

8.根据权利要求7所述的物料干化装置，其特征在于：补充蒸汽热源温度为85℃，补充蒸汽热源从所述携湿气入口进入所述干化机（1），并且所述主蒸汽入口与所述携湿气入口同时启停。

9.根据权利要求8所述的物料干化装置，其特征在于：所述风机（5）内80%的干化乏汽被送入疏水回热器（2），且风机（5）运行产生的冷凝水经风机疏水管排出。

10.根据权利要求9所述的物料干化装置，其特征在于：所述风机（5）内另外的20%干化乏汽排至尾气治理系统。

Images