CN218132533U - 一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，包括：依次连接的多管式旋风除尘器、预冷器、静电除尘设备、碱喷淋塔、水喷淋塔、RTO蓄热式燃烧器、活性炭喷射装置以及布袋除尘器；在所述多管式旋风除尘器的底部设有用于收集粉尘的灰箱，在所述灰箱上设有间接水冷结构，在所述静电除尘设备的底部设有灰斗，所述灰箱和所述灰斗都连接有排灰装置，所述排灰装置将所述多管式旋风除尘器和所述静电除尘设备收集的粉尘输送至污泥热解碳化炉中。采用三重除尘设计，除尘器收集的粉尘通过排灰装置自动返回污泥热解碳化炉中作焚烧处理，采用RTO蓄热式燃烧器将废气中的有机物分解为二氧化碳和水，恶臭废气氧化成二氧化硫和氮氧化物，同时减少能耗。

Description

一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统

技术领域

本实用新型涉及热解碳化炉尾气处理技术领域，尤其涉及一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统。

背景技术

污泥是由污水处理的固体副产物组成的，含有毒有害物质，需进行稳定化、减量化和无害化处理。随着近年来对各地污泥环境风险和危害认识的不断清晰，“泥水并重”的态势正逐步形成，污泥处理处置费用的标准也呈现逐年提升的趋势。现有技术通常使用焚烧炉对污泥进行焚烧热解，因有机污泥中含有的有机质、重金属以及无机盐等，在经过高温分解之后，会产生一定数量的烟气及臭气。从化学成分上来看，主要含有大量的水蒸气、SO₂、NO_x、CO、HCI、NH₃、H₂S、重金属、挥发性有机物等以及部分烟气固体颗粒的高温气体。其中，像硫化氢、氨气噁英等气体成分会导致气体产生臭味等刺激性气味，烟气及臭气如果直接排放到大气中，也会造成环境污染、危机人的健康，必须要加以处理。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种有效除尘、达到排放标准的污泥热解碳化炉的尾气处理系统。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，依次连接的多管式旋风除尘器、预冷器、静电除尘设备、碱喷淋塔、水喷淋塔、RTO蓄热式燃烧器、活性炭喷射装置以及布袋除尘器；在所述多管式旋风除尘器的底部设有用于收集粉尘的灰箱，在所述灰箱上设有间接水冷结构，在所述静电除尘设备的底部设有灰斗，在所述灰箱和所述灰斗内都设有高温料位计和热电偶，所述灰箱和所述灰斗都连接有排灰装置，所述排灰装置将所述多管式旋风除尘器和所述静电除尘设备收集的粉尘输送至污泥热解碳化炉中。

作为上述方案的进一步说明，在所述预冷器中设有多个用于喷洒冷却水的喷嘴，所述预冷器的出水口连接有循环水箱，所述循环水箱的出水口连接有冷却塔，所述冷却塔的出水口与所述预冷器的进水口连接。

作为上述方案的进一步说明，在所述循环水箱上设有溢流口，所述溢流口通过管道与所述水喷淋塔和/或所述间接水冷结构连接。

作为上述方案的进一步说明，在所述水喷淋塔和所述RTO蓄热式燃烧器之间设有除雾器，降低进入所述RTO蓄热式燃烧器的尾气湿度。

作为上述方案的进一步说明，所述RTO蓄热式燃烧器为三室蓄热陶瓷热力焚烧装置，其包括炉膛，设在所述炉膛内的燃烧室和分别与所述燃烧室连通的三个蓄热室，分别与各所述蓄热室连通的废气管，以及分别与各所述蓄热室连通的排气管；在各所述蓄热室内设有蓄热陶瓷体。

作为上述方案的进一步说明，在所述RTO蓄热式燃烧器的前端连接有缓冲罐。

作为上述方案的进一步说明，所述活性炭喷射装置设在连接所述RTO蓄热式燃烧器和所述布袋除尘器的管道上。

作为上述方案的进一步说明，所述布袋除尘器连接有烟囱，所述烟囱上设有用于监测尾气中的污染物浓度的在线监测系统。

本实用新型的有益效果是：采用多管式旋风除尘器、静电除尘设备以及洗涤塔三重除尘设计，尾气在经过多管式旋风除尘器和静电除尘后进入洗涤塔也可利用水对烟尘的吸着力将小粒子聚集成大粒子洗到循环水中排出；除尘器收集的粉尘通过排灰装置自动返回污泥热解碳化炉中作焚烧处理，采用RTO蓄热式燃烧器将废气中的有机物分解为二氧化碳和水，恶臭废气氧化成二氧化硫和氮氧化物，同时减少能耗。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的污泥热解碳化炉的尾气处理系统结构示意图。

图2所示为本实用新型提供的污泥热解碳化炉的尾气处理系统的TO蓄热式燃烧器结构图。

附图标记说明。

1：多管式旋风除尘器，2：预冷器，3：静电除尘设备，4：碱喷淋塔，5：水喷淋塔，6：RTO蓄热式燃烧器，7：活性炭喷射装置，8：布式除尘器，9：引风机，10：烟囱。

61：燃烧室，62：第一蓄热室，63：第二蓄热室，64：第三蓄热式，65：蓄热陶瓷体。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向” 、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，污泥高温热解碳化系统尾气经多管式旋风除尘器1、预冷器2、静电除尘设备3、碱喷淋塔4、水喷淋塔5、RTO蓄热式燃烧器6、活性炭喷射装置7以及布袋除尘器8处理后经烟囱达标排放。

飞灰是污泥热解处理的必然产物，多段炉在热解过程中，上升热气流会将污泥热解过程中产生的部分挥发性颗粒或灰粉带出多段炉，本申请是利用多管式旋风除尘器1、静电除尘设备3以及洗涤塔三重除尘设计，多管式旋风除尘器可以对粒径大于5μm的灰尘颗粒可进行有效的捕集，静电除尘设备除尘效率高，能够捕集0.01微米以上的细粒粉尘，尾气在经过多管式旋风除尘器和静电除尘后进入洗涤塔也可利用水对烟尘的吸着力将小粒子聚集成大粒子洗到循环水中排出。

在所述多管式旋风除尘器1的底部设有用于收集灰尘的灰箱，所述灰箱连接有用于将灰箱中的灰尘运输至污泥热解碳化炉中重新焚烧的排灰装置。在所述灰箱上设有间接水冷结构，所述间接水冷结构用于降低灰箱中的灰尘温度。优选，在所述灰箱内安装有高温料位计和用于测温的热电偶，根据高温料位计的信号矢量变频控制排灰速度，实现自动返灰。在本实施例中，所述排灰装置优选为螺旋输送装置。

经过多管式旋风除尘器1的预除尘后的尾气的温度仍很高，因此需要采用预冷器2对尾气进行冷却。在所述预冷器2中设有多个用于喷洒冷却水的喷嘴，所述预冷器2的出水口连接有循环水箱，所述循环水箱的出水口连接有冷却塔，所述冷却塔的出水口与所述预冷器的进水口连接。通过喷洒冷却水与尾气直接接触从而降低尾气温度，同时尾气中的饱和水蒸汽可以冷凝进入到冷却水中一起流入预冷器的循环水箱。冷却水通过冷却塔冷却后再次进入到所述预冷塔中冷却尾气，循环利用水，减少资源浪费。在所述循环水箱上设有溢流口，所述溢流口通过管道与后续喷淋塔或所述间接水冷结构连接，作为喷淋用水以及冷却用水。

经过预冷后的尾气进入所述静电除尘设备3内进行二次除尘。所述静电除尘设备3包括：除尘器主体以及设在所述除尘器主体下方的多个灰斗，所述除尘器主体包括：设有进风口、除尘室以及出风口，所述除尘室的个数为一个或多个。在所述除尘器主体上还设有清灰装置。所述灰斗连接有所述排灰装置，在所述灰斗内设有料位计和热电偶，根据料位计的信号矢量变频控制排渣速度，实现自动返灰。

静电除尘器出来的尾气进入碱洗涤塔4和湿式洗涤塔5中进行脱硫清洗，碱洗塔具有脱酸的作用；湿式洗涤塔具有清洗作用。碱洗涤塔和湿式洗涤塔在脱硫除酸的同时，利用水滴的表面吸附作用，可以将烟气中的微小颗粒清洗出去。

由洗涤塔出来的尾气湿度高，在进入RTO蓄热式燃烧器6之前，需要采用除雾器进行除雾。

在进入RTO蓄热式燃烧器6之前尾气进入一个缓冲罐，设置缓冲罐的作用是维持管道内废气的压力稳定，同时也能起到少许调节废气浓度波动的效果，然后经缓冲后废气再进入燃烧处理装置进行氧化分解，能实现废气稳定地焚烧。

如图2所示，RTO蓄热式热力焚烧炉6采用三室蓄热陶瓷热力焚烧装置。所述RTO蓄热式热力焚烧炉6包括炉膛，设在所述炉膛内的燃烧室61和都与所述燃烧室61连通的三个蓄热室，分别与各所述蓄热室连通的废气管，以及分别与各所述蓄热室连通的排气管；在各所述蓄热室内设有蓄热陶瓷体65。各所述蓄热室上都设有进气口和出气口，所述进气口都与所述废气管连通，所述出气口都与所述排气管连通，在各所述进气口和各所述出气口上都设有控制通断的开关阀。在所述炉膛上设有新风阀，燃烧时，能够根据炉膛温度通过新风阀补入适当的空气维持炉膛的燃烧温度。通过切换开关阀控制尾气从一个蓄热室进入从另一个蓄热室排出。三个蓄热室分别为第一蓄热室62、第二蓄热室63和第三蓄热室64。例如，尾气从第一蓄热室62进入（第一蓄热室在上一循环中蓄积了热量）被蓄热陶瓷体加热后进入到燃烧室61中燃烧，由燃烧室中的燃烧器加热升温至设定的氧化温度，使尾气中的有机物被分解为二氧化碳和水，恶臭废气被氧化成二氧化硫和氮氧化物。废气流经第一蓄热室62升温后进入燃烧室61烧，成为净化的高温气体后离开燃烧室61，进入第二蓄热室63（在上一循环中已被冷却）释放热量，降温后排出，而第二蓄热室63吸收大量热量升温（用于下一个循环加热废气）。循环完成后，进气与出气阀门进行一次切换，进入下一个循环，废气从第二蓄热室63进入，从第三蓄热室64排出，能量被第三蓄热室内的陶瓷蓄热体截留，用于下一次循环，如此交替循环，产生的能量大部分被陶瓷蓄热体65贮存起来用于预热废气，达到节能效果。

RTO蓄热式燃烧器的炉膛反应温度为850℃以上，可以有效的将尾气中的未完全燃烧的VOC去除，同时利用RTO蓄热式燃烧器的蓄热体回收利用烟气中的热能，烟气进出口的温差＜60℃，烟气热能回收效率较高。

为确保烟气中污染物排放达标，在RTO蓄热式燃烧器6后设置活性炭喷射装置7，所述活性炭喷射装置7设在连接所述RTO蓄热式燃烧器6和所述布袋除尘器8的管道上，活性炭喷射装置7往管道内的烟气喷入活性炭粉，因为活性炭粉具有强吸附性可以吸附烟气中的气态重金属等污染物，然后采用布袋除尘器8除掉尾气中的活性炭，使用过的活性炭粉可以与进料污泥一起进入污泥热解碳化炉无害化处理。经布袋除尘过后的达标气体由引风机9输送至烟囱10中排放，并在烟囱10中设置在线监测系统，可以随时监测尾气中的污染物排放情况。所述在线监测系统为本领域技术人员根据实际需要购买的，其作用是检测空气中的污染物浓度，其工作原理和具体结构为现有技术，在这里不再赘述。

本系统采用PLC控制系统控制。所述PLC控制系统是本领域技术人员根据实际需要采买的，其工作原理和具体结构在这里不再赘述。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (8)

1.一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，其特征在于，包括：依次连接的多管式旋风除尘器、预冷器、静电除尘设备、碱喷淋塔、水喷淋塔、RTO蓄热式燃烧器、活性炭喷射装置以及布袋除尘器；在所述多管式旋风除尘器的底部设有用于收集粉尘的灰箱，在所述灰箱上设有间接水冷结构，在所述静电除尘设备的底部设有灰斗，在所述灰箱和所述灰斗内都设有高温料位计和热电偶，所述灰箱和所述灰斗都连接有排灰装置，所述排灰装置将所述多管式旋风除尘器和所述静电除尘设备收集的粉尘输送至污泥热解碳化炉中。

2.根据权利要求1所述的一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，其特征在于，在所述预冷器中设有多个用于喷洒冷却水的喷嘴，所述预冷器的出水口连接有循环水箱，所述循环水箱的出水口连接有冷却塔，所述冷却塔的出水口与所述预冷器的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，其特征在于，在所述循环水箱上设有溢流口，所述溢流口通过管道与所述水喷淋塔和/或所述间接水冷结构连接。

4.根据权利要求1所述的一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，其特征在于，在所述水喷淋塔和所述RTO蓄热式燃烧器之间设有除雾器，降低进入所述RTO蓄热式燃烧器的尾气湿度。

5.根据权利要求1所述的一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，其特征在于，所述RTO蓄热式燃烧器为三室蓄热陶瓷热力焚烧装置，其包括炉膛，设在所述炉膛内的燃烧室和分别与所述燃烧室连通的三个蓄热室，分别与各所述蓄热室连通的废气管，以及分别与各所述蓄热室连通的排气管；在各所述蓄热室内设有蓄热陶瓷体。

6.根据权利要求1所述的一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，其特征在于，在所述RTO蓄热式燃烧器的前端连接有缓冲罐。

7.根据权利要求1所述的一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，其特征在于，所述活性炭喷射装置设在连接所述RTO蓄热式燃烧器和所述布袋除尘器的管道上。

8.根据权利要求1所述的一种污泥热解碳化炉的尾气处理系统，其特征在于，所述布袋除尘器连接有烟囱，所述烟囱上设有用于监测尾气中的污染物浓度的在线监测系统。

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