多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法技术方案

本发明专利技术提出了一种多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法，包括以下步骤：热解工艺尾气在二次炉内与鼓风机送入的二次风混合充分燃烧，并最终产生含有少量粉尘类污染物和微量酸性气体成分的高温烟气，进入废热蒸汽锅炉，然后产生中压过热蒸汽，送入到热解工艺前端的泥饼输送泵组和热解工艺末端的总引风机，用来直接驱动泥饼输送泵组和工艺末端总引风机中的汽轮机。本发明专利技术采用废热蒸汽锅炉来回收和利用热解工艺尾气和高温烟气的热能，生产出的过热中压蒸汽梯级式地应用于大功率电器的汽轮机驱动介质、污泥补充干化装置的热源介质、原料污泥贮仓的保温/加热介质、洗气塔的配液/洗涤进水(热水)，提高了烟气热能的综合利用效率。

Comprehensive utilization of heat energy in the multi hearth furnace sludge pyrolysis system

The invention provides a comprehensive utilization of multi chamber furnace sludge pyrolysis system heat method, which comprises the following steps: two wind mixed pyrolysis process and the blower in the two exhaust gas into the furnace combustion, and ultimately produce high temperature flue gas containing a small amount of dust pollutants and trace acid gas components, into the waste heat boiler, and then produce middle pressure superheated steam, into the mud cake in front of the pyrolysis process of pump unit and pyrolysis process at the end of the total fan, used to directly drive the mud cake pump group and total drainage process end of fan turbine. The invention adopts to the recovery and utilization of heat exhaust and pyrolysis process of high temperature flue gas waste heat boiler, the superheated steam production of this type of application in electrical power turbine driven medium, sludge drying device of heat medium, raw sludge storage temperature / heating medium, the liquid gas washing tower wash / water (hot water), improve the comprehensive utilization efficiency of flue gas heat.

【技术实现步骤摘要】
多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法
本专利技术涉及废水处理
，特别涉及一种多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法。
技术介绍
污泥热减量化技术的核心设备类型包括：多膛炉、流化床炉、炉排炉、转炉等，以前两者为主。其中流化床炉、炉排炉和转炉迄今为止还只能采取焚烧运行模式(流化床炉热解运行模式的研究尚处于技术开发阶段)，而多膛炉既可采取焚烧运行模式，又可采取热解运行模式，而后者(热解运行模式)已逐渐发展成为主流的污泥热减量化工艺方法。但是，由于我国废水污泥性质和组成复杂、总体热值较低、污染物种类繁多、污染物浓度波动幅度大、常规污泥脱水性能不佳，导致全盘引进或全盘照搬国外成熟工艺进行设计的污泥热处理项目普遍运行得不太顺利，故障频发。对原料污泥的污泥干固物质(DS)、可挥发性干固物(VS)以及低位热值这三个核心污泥指标的认知程度不足，是造成已建多膛炉污泥热解装置系统几乎全部表现得能耗过高的主要原因之一。另外，部分项目虽然考虑到了国内污泥的性质特点，但在设计时未能足够重视污泥热处理过程的“水平衡”和“热能平衡”问题，导致项目能耗过大而失去了应有的技术竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法，能综合利用热解工艺尾气和高温烟气的热能，最大程度地实现节能目标。为了实现上述目的，本专利技术提供一种多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法，包括以下步骤：步骤一，原料污泥由废水处理厂压滤工序输送进入多膛炉污泥热解系统的多功能污泥贮仓中，高含水的原料污泥由设置在多功能污泥贮仓内的强制螺旋搅拌机构混合均匀并被强制输送到后继的泥饼输送泵组，通过泥饼输送泵组将原料污泥喂入污泥补充干化装置；步骤二，污泥补充干化装置的干化机夹套及中空桨叶中通入由泥饼输送泵组内的汽轮机和热解工艺最末端总引风机的汽轮机排出的乏蒸汽，过热的乏蒸汽在污泥补充干化装置的蒸汽通路中进一步降压并提供热能，使污泥补充干化装置主腔室内的原料污泥部分水分发生蒸发，形成的含臭饱和蒸汽由专用管线和引风机输送到专用洗气塔进行处理；步骤三，通过污泥补充干化装置蒸发水分后的干化污泥从污泥补充干化装置中卸出后，立刻由后端的强制螺旋喂料机组送入多膛炉或本体炉中进行热解处理；步骤四，进入多膛炉或本体炉的干化污泥，在炉内由上到下自动完成热处理过程，干化污泥热解后产生的固体残渣由多膛炉或本体炉的炉底排出，多膛炉或本体炉的热解工艺尾气由炉顶排气管道排出并随后进入二次炉；步骤五，热解工艺尾气在二次炉内与鼓风机送入的二次风混合充分燃烧，二次炉能够维持一定炉温要求值，将热工艺尾气中所有可燃成分完全焚毁，并最终产生含有少量粉尘类污染物和微量酸性气体成分的高温烟气；步骤六，由二次炉排出的高温烟气进入废热蒸汽锅炉，然后产生中压过热蒸汽，送入到热解工艺前端的泥饼输送泵组和热解工艺末端的总引风机，用来直接驱动泥饼输送泵组中的汽轮机和工艺末端总引风机中的汽轮机；步骤七，废热蒸汽锅炉排除的烟气依次进入多膛炉烟气洗气塔、生物除臭塔进行冷凝脱水、除尘和除臭；由多膛炉烟气洗气塔和生物除臭塔排出的富裕废水进入集水阱并随后排入废水处理厂的总进水口，进入常规废水处理工序进行处理；步骤八，由生物除臭塔排除的烟气在进入末端的总引风机之前先经过旋风除雾器，除去烟气中的液滴，最后由总引风机排入空气中。进一步的，所述专用洗气塔的进水采用的是多功能污泥贮仓排出的热源工艺蒸汽冷凝水及补充冷水，采用直接喷淋法使含臭蒸汽冷凝并由添加的化学药剂吸收臭味化合物后，以废水形态排到集水阱，然后排入废水处理厂的总进水口进行常规废水处理。进一步的，所述多膛炉或本体炉中的热处理过程所需的热能完全由炉内的反应过程和换热过程提供，无需再添加辅助燃料，过程中只加入经过计量控制的工艺空气。进一步的，多功能污泥贮仓内设有加热夹套，加热夹套中通入由污泥补充干化装置的干化机夹套中送来的含水乏蒸汽，含水乏蒸汽在加热夹套中发生冷凝并释放潜热，加热夹套产生的冷凝水进入集水阱，然后排入废水处理厂的总进水口进行常规废水处理。进一步的，所述泥饼输送泵组采用电动机和汽轮机双驱动方式，仅在多膛炉开炉工况时采用电动机驱动，当多膛炉污泥热解系统进入正常运行工况后，自动切换成汽轮机驱动，汽轮机采用中压过热蒸汽驱动，中压过热蒸汽由二次炉后端设置的废热锅炉装置供应。进一步的，所述泥饼输送泵组中的汽轮机做功后，排出的过热乏蒸汽的压力值为0.15～0.40MPa，温度为110～136℃，用作污泥补充干化装置的热源介质时，可使污泥干固物质含量30％的原料污泥干化至污泥干固物质含量45％的水平。进一步的，废热蒸汽锅炉的蒸发负荷设计取值为1.8～3.2吨过热蒸汽/吨，过热蒸汽的压力的取值为1.2～2.0MPa，温度在210～260℃范围。进一步的，所述多膛炉或本体炉排出的中轴冷却废热风全部或部分回用到多膛炉的冷却段中，与高温的污泥灰渣换热后上升到热解段参与缺氧燃烧过程，燃烧后的污泥热解工艺尾气进入到二次炉中。进一步的，所述多膛炉或本体炉燃烧后的污泥灰渣送入处置场所处理。进一步的，原料污泥在进入到多膛炉污泥热解系统以前，进行以下三种方式的预处理方式：a、保持原料污泥的可挥发性干固物含量水平不变时，将原料污泥的污泥干固物质含量提高到≥30％，至少采用以下预处理方式中的一种或多种，包括：太阳能干化技术、干化池技术、自然风干技术；b、保持原料污泥的污泥干固物质含量水平不变，将原料污泥的可挥发性干固物含量提高到≥78％，采用的预处理为：在废水处理厂污泥过滤工序之前，向液态原料污泥中添加高有机质含量的工业或农业废弃物，在提高污泥可滤过性的同时，提高污泥的可挥发性干固物含量水平；c、同时提高原料污泥的污泥干固物质和可挥发性干固物含量水平，使原料污泥的污泥干固物质含量提高到≥25％、可挥发性干固物含量提高到≥67％，采用的预处理为：向液态原料污泥中添加高有机质含量的工业或农业废弃物，同时采用高效压滤机械对污泥进行脱水处理。本专利技术具有以下有益效果：1、经过详细测算和中试验证，本专利技术的多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法能够最大程度地实现节能目标，同时确保废水污泥得以“减量化、稳定化、无害化、资源化”处理和利用。2、本专利技术的所有环保措施目的在于防止污泥臭气散排对周边环境造成气相污染，同时保护操作人员的健康和安全，在热解工艺尾气和烟气净化处理系统的末端添加生物除臭塔、洗气塔，将处理后的热解工艺尾气与经过降温、脱除部分蒸汽冷凝水之后的烟气合并，最大程度地降低前级环保设施的运行负荷，降低了整体系统的耗电量水平；而且，同时提高了后继旋风除雾装置的进气流速，借以提高了旋风除雾装置的脱水效率，削弱了最终烟气的“烟囱羽烟”型视觉污染程度。3、将能够分别治理或处理的过程流体，采取“分而治之”的设计原则和理念，使整体技术系统的能耗水平得以显著降低。4、本专利技术采用废热蒸汽锅炉来回收和利用热解工艺尾气和高温烟气的热能，生产出的过热中压蒸汽梯级式地应用于大功率电器的汽轮机驱动介质、污泥补充干化装置的热源介质、原料污泥贮仓的保温/加热介质、洗气塔的配液/洗涤进水(热水)，提高了烟气热能的综合利用效率。5、本专利技术将多膛炉中轴冷却排出的废热风部分或全部回用于热解处理过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，原料污泥由废水处理厂压滤工序输送进入多膛炉污泥热解系统的多功能污泥贮仓中，高含水的原料污泥由设置在多功能污泥贮仓内的强制螺旋搅拌机构混合均匀并被强制输送到后继的泥饼输送泵组，通过泥饼输送泵组将原料污泥喂入污泥补充干化装置；步骤二，污泥补充干化装置的干化机夹套及中空桨叶中通入由泥饼输送泵组内的汽轮机和热解工艺最末端总引风机的汽轮机排出的乏蒸汽，过热的乏蒸汽在污泥补充干化装置的蒸汽通路中进一步降压并提供热能，使污泥补充干化装置主腔室内的原料污泥部分水分发生蒸发，形成的含臭饱和蒸汽由专用管线和引风机输送到专用洗气塔进行处理；步骤三，通过污泥补充干化装置蒸发水分后的干化污泥从污泥补充干化装置中卸出后，立刻由后端的强制螺旋喂料机组送入多膛炉或本体炉中进行热解处理；步骤四，进入多膛炉或本体炉的干化污泥，在炉内由上到下自动完成热处理过程，干化污泥热解后产生的固体残渣由多膛炉或本体炉的炉底排出，多膛炉或本体炉的热解工艺尾气由炉顶排气管道排出并随后进入二次炉；步骤五，热解工艺尾气在二次炉内与鼓风机送入的二次风混合充分燃烧，二次炉能够维持一定炉温要求值，将热工艺尾气中所有可燃成分完全焚毁，并最终产生含有少量粉尘类污染物和微量酸性气体成分的高温烟气；步骤六，由二次炉排出的高温烟气进入废热蒸汽锅炉，然后产生中压过热蒸汽，送入到热解工艺前端的泥饼输送泵组和热解工艺末端的总引风机，用来直接驱动泥饼输送泵组中的汽轮机和工艺末端总引风机中的汽轮机；步骤七，废热蒸汽锅炉排除的烟气依次进入多膛炉烟气洗气塔、生物除臭塔进行冷凝脱水、除尘和除臭；由多膛炉烟气洗气塔和生物除臭塔排出的富裕废水进入集水阱并随后排入废水处理厂的总进水口，进入常规废水处理工序进行处理；步骤八，由生物除臭塔排除的烟气在进入末端的总引风机之前先经过旋风除雾器，除去烟气中的液滴，最后由总引风机排入空气中。...

【技术特征摘要】
1.一种多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，原料污泥由废水处理厂压滤工序输送进入多膛炉污泥热解系统的多功能污泥贮仓中，高含水的原料污泥由设置在多功能污泥贮仓内的强制螺旋搅拌机构混合均匀并被强制输送到后继的泥饼输送泵组，通过泥饼输送泵组将原料污泥喂入污泥补充干化装置；步骤二，污泥补充干化装置的干化机夹套及中空桨叶中通入由泥饼输送泵组内的汽轮机和热解工艺最末端总引风机的汽轮机排出的乏蒸汽，过热的乏蒸汽在污泥补充干化装置的蒸汽通路中进一步降压并提供热能，使污泥补充干化装置主腔室内的原料污泥部分水分发生蒸发，形成的含臭饱和蒸汽由专用管线和引风机输送到专用洗气塔进行处理；步骤三，通过污泥补充干化装置蒸发水分后的干化污泥从污泥补充干化装置中卸出后，立刻由后端的强制螺旋喂料机组送入多膛炉或本体炉中进行热解处理；步骤四，进入多膛炉或本体炉的干化污泥，在炉内由上到下自动完成热处理过程，干化污泥热解后产生的固体残渣由多膛炉或本体炉的炉底排出，多膛炉或本体炉的热解工艺尾气由炉顶排气管道排出并随后进入二次炉；步骤五，热解工艺尾气在二次炉内与鼓风机送入的二次风混合充分燃烧，二次炉能够维持一定炉温要求值，将热工艺尾气中所有可燃成分完全焚毁，并最终产生含有少量粉尘类污染物和微量酸性气体成分的高温烟气；步骤六，由二次炉排出的高温烟气进入废热蒸汽锅炉，然后产生中压过热蒸汽，送入到热解工艺前端的泥饼输送泵组和热解工艺末端的总引风机，用来直接驱动泥饼输送泵组中的汽轮机和工艺末端总引风机中的汽轮机；步骤七，废热蒸汽锅炉排除的烟气依次进入多膛炉烟气洗气塔、生物除臭塔进行冷凝脱水、除尘和除臭；由多膛炉烟气洗气塔和生物除臭塔排出的富裕废水进入集水阱并随后排入废水处理厂的总进水口，进入常规废水处理工序进行处理；步骤八，由生物除臭塔排除的烟气在进入末端的总引风机之前先经过旋风除雾器，除去烟气中的液滴，最后由总引风机排入空气中。2.如权利要求1所述的多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法，其特征在于：所述专用洗气塔的进水采用的是多功能污泥贮仓排出的热源工艺蒸汽冷凝水及补充冷水，采用直接喷淋法使含臭蒸汽冷凝并由添加的化学药剂吸收臭味化合物后，以废水形态排到集水阱，然后排入废水处理厂的总进水口进行常规废水处理。3.如权利要求1所述的多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法，其特征在于：所述多膛炉或本体炉中的热处理过程所需的热能完全由炉内的反应过程和换热过程提供，无需再添加辅助燃料，过程中只加入经过计量控制的工艺空气。4.如权利要求1所述的多膛炉污泥热解系统热能综合利用方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：马力，
申请(专利权)人：北京北宇机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11