能量回收型污泥干化焚烧系统技术方案

本实用新型专利技术属于污泥焚烧处理技术领域，具体涉及一种能量回收型污泥干化焚烧系统。压滤机与浆叶干燥机连接，浆叶干燥机与蒸发器连接，蒸发器与流化床焚烧炉连接，蒸发器与汽轮机连接，汽轮机与冷凝器连接，冷凝器与工质泵连接，工质泵与蒸发器连接，流化床焚烧炉与导热油换热器连接，导热油换热器与空气预热器连接，导热油换热器与浆叶干燥机连接，空气预热器与流化床焚烧炉连接，空气预热器与喷淋塔连接，喷淋塔与活性炭喷射器连接，喷淋塔与布袋除尘器连接。本实用新型专利技术可以解决目前污泥焚烧处理过程中存在的能耗高、运行成本高和重金属的二次污染等问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于污泥焚烧处理
，具体涉及一种能量回收型污泥干化焚烧系统。
技术介绍
污泥是城市污水处理过程中产生的副产品，产量大且成分复杂，至2014年底全国累计建成城镇污水处理厂4400多座，污水处理量达到1.57亿立方米/天，产生的污泥量(含水率80％)达4000万吨/年，预计到2020年全国污泥产量将突破6000万吨/年。以减量化、稳定化、无害化、资源化为原则，污泥处理处置方法主要有填埋、用于农作肥或建筑材料以及热焚烧技术。其中热焚烧技术是最具发展前景的污泥处理技术。目前，污泥的焚烧工艺已经较为成熟，在欧洲、美国、日本等发达国家得到了广泛的应用，日本1992年焚烧处理的污泥量占市政污泥总量的75％。我国在污泥处理方面，目前大部分的研究局限于污泥的堆肥农用，但堆肥农用并不能解决重金属和有毒物质对土壤和河流的污染问题。对于我国当前的污泥焚烧处理普遍存在：能耗大、设备复杂、系统运行不稳定、成本高、重金属二次污染无法解决等问题，所以目前的污泥焚烧技术的重点是提高系统能效和稳定性、减少运行成本、避免焚烧生成产物的二次污染问题。
技术实现思路
本技术提出一套能量回收型污泥干化焚烧系统，以解决目前污泥焚烧处理过程中存在的能耗高、运行成本高和重金属的二次污染等问题。为达到上述目的，本技术所采取的技术方案为：一种能量回收型污泥干化焚烧系统，包括压滤机、浆叶干燥机、蒸发器、汽轮机、冷凝器、工质泵、流化床焚烧炉、导热油换热器、空气预热器、喷淋塔、活性炭喷射器和布袋除尘器；压滤机与浆叶干燥机连接，浆叶干燥机与蒸发器连接，蒸发器与流化床焚烧炉连接，蒸发器与汽轮机连接，汽轮机与冷凝器连接，冷凝器与工质泵连接，工质泵与蒸发器连接，流化床焚烧炉与导热油换热器连接，导热油换热器与空气预热器连接，导热油换热器与浆叶干燥机连接，空气预热器与流化床焚烧炉连接，空气预热器与喷淋塔连接，喷淋塔与活性炭喷射器连接，喷淋塔与布袋除尘器连接。所述的浆叶干燥机为间接干燥，半干化采用导热油，导热油的温度为220℃。所述的流化床焚烧炉为绝热炉膛，焚烧温度为800-1000℃，采用小风帽布风，同时采用切向二次风。本技术所取得的有益效果为：本技术对干化过程中产生的过热蒸汽进行能量最大化回收利用，能量回收的方式采用有机朗肯循环余热发电技术，产生的电能可用于系统公用工程的消耗。对干化后的污泥采用流化床焚烧技术，保证焚烧彻底的同时对一部分重金属进行捕集。焚烧后产生的烟气余热进行充分利用，余热用来加热蒸汽或导热油、助燃空气，降低系统的运行成本。烟气的后处理系统可使烟气的排放满足国家标准，达到节能环保的目的。(1)采用有机朗肯循环(ORC)发电系统对干化过程中产生的过热蒸汽进行能量回收，取消了冷凝器。能够回收过热蒸汽12％的能量，节能效果显著。(2)采用流化床焚烧技术对半干化的污泥和半干化产生的废气进行焚烧，焚烧彻底，能量利用率高，负荷调节范围广。(3)采用蒸汽或导热油对污泥进行半干化干燥，干燥器换热面设计简单，系统简单。(4)对烟气余热进行了充分的利用，可产生过热蒸汽用来发电或工业用。(5)对尾气进行充分处理，高于国家要求的排放标准。(6)余热回收采用模块化方案，可根据污泥的种类、含水率、热值等进行调整。附图说明图1为本技术所述的能量回收型污泥干化焚烧系统结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。如图1所示，本技术所述能量回收型污泥干化焚烧系统包括用于污泥脱水的压滤机、用于干化的浆叶干燥机、用于回收干燥过程产生蒸汽的有机工质蒸发器、汽轮机、冷凝器和工质泵、用于污泥焚烧的流化床焚烧炉、用于能量回收的导热油换热器和空气预热器、用于吸收烟气中酸洗物质的喷淋塔、用于吸收二噁英和重金属的活性炭喷射器、用于吸收粉尘的布袋除尘器。压滤机与浆叶干燥机连接，浆叶干燥机与蒸发器连接，蒸发器与流化床焚烧炉连接，蒸发器与汽轮机连接，汽轮机与冷凝器连接，冷凝器与工质泵连接，工质泵与蒸发器连接，流化床焚烧炉与导热油换热器连接，导热油换热器与空气预热器连接，导热油换热器与浆叶干燥机连接，空气预热器与流化床焚烧炉连接，空气预热器与喷淋塔连接，喷淋塔与活性炭喷射器连接，喷淋塔与布袋除尘器连接。首先含水90％的污泥进入压滤机进行机械脱水，机械脱水后的污泥含水率为60％。机械脱水后的污泥进入浆叶干燥机内进行干化，浆叶干燥机为间接干燥，半干化采用导热油，导热油的温度为220℃，也可以用蒸汽替代导热油。半干化后的污泥含水率为40％左右，在干燥过程中会产生110-120℃的过热蒸汽，过热蒸汽从浆叶干燥机中排出后进入有机工质蒸发器，在有机工质蒸发器内通过间接换热将热量传递给有机工质，换热后的蒸汽变为凝结水直接排放，不凝结气体通过引风机送入流化床焚烧炉。有机工质在换热器中被加热，变为汽态。汽态有机工质经管路进入汽轮机做功，汽轮机带动电机发电。在汽轮机中做功后，有机工质进入冷凝器中冷凝变为液态，进入工质泵，在工质泵中被加压送入蒸发器。半干化后的污泥从浆叶干燥机进入污泥料仓，通过螺旋送料机将污泥送入流化床焚烧炉进行焚烧，流化床焚烧炉为绝热炉膛，焚烧炉的焚烧温度为800-1000℃。采用小风帽布风，同时采用切向二次风，增加焚烧炉湍流度，保证污泥完全燃烧。污泥在焚烧过程中的灰分其中一部分从床底排出，一部分被烟气带入后续流程。从流化床焚烧炉排出的高温烟气为800-1000℃，高温烟气依次经过导热油换热器和空气预热器，换热后烟气温度减低到120-140℃，导热油换热器也可以由废热锅炉替代。导热油换热器中的导热油被加热后进入浆叶干燥机中，用来干燥污泥。经换热后的导热油重新进去换热器。同时，在导热油换热器吸热负荷大于浆叶干燥机的用热负荷时，富余的部分能量用来加热有机工质进行发电。烟气经过导热油换热器换热后进入空气预热器，对助燃空气进行预热。空气经换热后进入流化床焚烧炉做为助燃风。经空气预热器后，烟气进入喷淋塔，与碱性溶液进行反应，烟气中的有害气体被吸附。在烟道上有活性炭喷射器，与从喷淋塔中排出的烟气进行反应，烟气中的二噁英和重金属被吸附。后烟气进入布袋除尘器，烟气中的飞灰被吸附。经烟气处理后，烟气达到国家排放标准，进行排放。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量回收型污泥干化焚烧系统，其特征在于：包括压滤机、浆叶干燥机、蒸发器、汽轮机、冷凝器、工质泵、流化床焚烧炉、导热油换热器、空气预热器、喷淋塔、活性炭喷射器和布袋除尘器；压滤机与浆叶干燥机连接，浆叶干燥机与蒸发器连接，蒸发器与流化床焚烧炉连接，蒸发器与汽轮机连接，汽轮机与冷凝器连接，冷凝器与工质泵连接，工质泵与蒸发器连接，流化床焚烧炉与导热油换热器连接，导热油换热器与空气预热器连接，导热油换热器与浆叶干燥机连接，空气预热器与流化床焚烧炉连接，空气预热器与喷淋塔连接，喷淋塔与活性炭喷射器连接，喷淋塔与布袋除尘器连接。

【技术特征摘要】
1.一种能量回收型污泥干化焚烧系统，其特征在于：包括压滤机、浆叶干燥机、蒸发器、汽轮机、冷凝器、工质泵、流化床焚烧炉、导热油换热器、空气预热器、喷淋塔、活性炭喷射器和布袋除尘器；压滤机与浆叶干燥机连接，浆叶干燥机与蒸发器连接，蒸发器与流化床焚烧炉连接，蒸发器与汽轮机连接，汽轮机与冷凝器连接，冷凝器与工质泵连接，工质泵与蒸发器连接，流化床焚烧炉与导热油换热器连接，导热油换热器与空气预热器连接，导热油换热器与浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵录辉，俞维根，王会宁，张颖虹，孙燕锋，刘雁，杨斯博，
申请(专利权)人：北京航天石化技术装备工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11