一种新型郎肯循环多能互补淤泥干化系统技术方案

本发明专利技术是一种新型朗肯循环的多能互补淤泥干化系统，包括朗肯循环系统(1)和淤泥干化系统(2)。朗肯循环系统(1)包括热发生单元一(11)、蒸发器(12)、汽轮发电机(13)、冷凝单元一(14)、给水单元(15)；淤泥干化系统(2)包括淤泥进料单元(21)、碾压破壁单元(22)、干燥单元(23)、空气处理单元(24)、冷凝单元二(25)、污泥输送单元(26)、热发生单元二(27)。该系统能够利用余热进行发电，并对污泥物料干化，同时针对余热发电和余热淤泥干化两种余热技术手段，考虑两者之间存在的能量互补性，将独立运行的两者有机耦合，在原有节能基础上进一步提高能量利用率，具有巨大的应用前景。

A new type of Rankine cycle multi energy complementary sludge drying system

The invention relates to a new multi-energy complementary silt drying system of Rankine cycle, which comprises Rankine cycle system (1) and silt drying system (2). Rankine circulation system (1) includes heat generating unit 1 (11), evaporator (12), turbogenerator (13), condensation unit 1 (14), water supply unit (15); sludge drying system (2) includes sludge feeding unit (21), crushing wall unit (22), drying unit (23), air treatment unit (24), condensation unit 2 (25), sludge conveying unit (26), and so on. The heat generating unit two (27). The system can use waste heat to generate electricity and dry sludge materials. Considering the energy complementarity between waste heat power generation and waste sludge drying, the system can organically couple the two technologies and further improve the energy utilization rate on the basis of the original energy saving. Application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种新型郎肯循环多能互补淤泥干化系统
本专利技术涉及一种新型多能互补淤泥干化系统。特别是涉及一种新型朗肯循环的多能互补淤泥干化系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，环境问题特别是水环境问题日益突出。水资源的日益紧张大大促进了水处理技术的发展。然而，在水处理技术不断发展成熟的过程中，伴生出许多二次污染问题，污泥处理就是其中主要问题之一。而城市污泥是一种富含大量有机物和硅、铝、铁、钙等无机物，能够进行包括土地利用、建材利用、热利用等，为污泥的资源化综合利用提供有效保证，将产生巨大的社会效益和经济效益。但无论土地利用、建材利用、热利用，污泥干化都是最重要的一步。毫无疑问，淤泥处理技术的迅速发展离不开淤泥干化技术的进步。朗肯循环发电技术是目前能源环保领域最活跃的热点研究方向之一，它集基础研究与应用研究为一体，是当前国内外学术界和工业界探索的一个多学科、强交叉的研究领域和前沿课题，朗肯循环发电被认为是一项针对热温能源有效利用的技术，特别是地热能、太阳能、生物质能、工业余热、发动机余热。由于朗肯循环技术不需要燃料，能有效减少石油化工燃料的消耗及CO2的排放，有利于生态环境保护。污泥在低温条件下干化成粒后，保持了原始污泥90％以上的热值。由于污泥的热值较高，因此干化后的污泥颗粒可以与煤掺烧。在高温的炉膛内，随着污泥与煤一起燃烧，污泥一方面贡献热值，另一方面得到安全处理。干化后的污泥掺加合适比例的煤能给朗肯循环提供有效的循环燃料，污泥干化通过高温空气干化冷凝后产生的有机物水分能够提供给朗肯循环系统作为发电介质。同时朗肯循环产生的高温空气可以为淤泥干化系统提供热量，污泥干化多余的热源可以作为朗肯循环系统蒸发器的热源。考虑到淤泥干化系统与有机朗肯循环技术的高度耦合，且两者之间存在能量互补性，因此基于朗肯循环的多能互补淤泥干化系统将成为一种新型高效节能环保技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提出了一种新型郎肯循环多能互补淤泥干化系统，该装置具有高能源利用率、高脱水率。本专利技术所采用的技术方案是：一种新型郎肯循环多能互补淤泥干化系统，包括朗肯循环系统(1)将低品位热能转换为电能的系统、淤泥干化系统(2)将含水量90％以上的原始污泥转换为可进行二次利用的干化污泥；朗肯循环系统(1)包括热发生单元一(11)为汽轮发电机发电介质蒸发提供热能，同时为干化淤泥系统(2)内的干燥单元(23)提供热量；蒸发器(12)吸收热能将水等发电介质转换为蒸汽状态；汽轮发电机(13)将蒸汽带来的热能能量转换为电能；冷凝单元一(14)将多余的介质蒸汽冷凝降温形成液体状态的发电介质；给水单元(15)将冷凝后的液体介质抽送到蒸发器(12)进行介质蒸发；淤泥干化系统(2)包括淤泥进料单元(21)将存储含水较高的原始污泥并将其输送到碾压破壁单元(22)；碾压破壁单元(22)通过加温、挤压、高速旋转和切割将原始污泥进行充分破碎；干燥单元(23)通过热风循环、外加干化剂等物理化学干化手段控制降低污泥中的含水量；空气处理单元(24)将干燥单元产生的污泥臭气进行臭气处理，降低臭气与颗粒的浓度达到可排放标准；冷凝单元二(25)通过冷凝将空气中的水分等液体冷却成液体状态，同时为朗肯循环系统(1)内的给水单元(15)提供发电介质；污泥输送单元(26)运输干化处理完成后的至污泥存储单元以进行二次利用，同时为朗肯循环系统(1)内的热发生单元一(11)提供燃烧所需要的生物质燃料；热发生单元二(27)为干燥单元(23)提供干化所需要的热量，同时为朗肯循环系统(1)内的蒸发器(12)提供发电介质蒸发所需要的热量。所述的朗肯循环系统(1)包括热发生单元一(11)由蒸汽锅炉和工业余热源组成，工业与热源和蒸汽锅炉连接介质蒸发器(12)并提供热量；蒸发器(12)由壳管式蒸发器构成，由于发电介质沿同一管道流动，故有很强换热效果；所述的朗肯循环系统(1)包括冷凝单元一(14)由吸收式制冷机组和第一冷凝器构成，通过汽轮发电机(13)膨胀后的高温气体工质排出口连接三通阀，所述三通阀第一出口吸收式制冷机组的入口，第二出口连接第一冷凝器入口，所述吸收式制冷机组和第一冷凝器出口连接另一三通阀两端，三通阀出口连接至给水单元(15)；所述给水单元(16)采用循环泵作为原动力将发电介质输送至蒸发器(12)进行气化。淤泥干化系统(2)包括淤泥进料单元(21)由一个漏斗型湿污泥存储仓和污泥泵构成，污泥泵的出口连接碾压破壁单元(22)；碾压破壁单元(22)污泥进口和污泥出口构成，污泥出口连接干燥单元(23)；干燥单元(23)包含两个进口和两个出口，进口一连接碾压破壁单元的污泥出口，进口二连接热发生单元二的热风出口，出口一连接空气处理单元(24)入口，出口二连接污泥输送单元(26)；输入热风保证污泥处于被加热状态；空气处理单元(24)出口连接冷凝单元二(25)入口；污泥输送单元(26)入口连接干燥单元(23)出口二：热发生单元二(27)出口连接干燥单元的热风进口二。所述碾压破壁单元(22)为圆筒式容器，包括进料口(221)、位于圆筒上方的挤压片(222)、切割板(223)、连接在圆筒壁两端的若干钢丝绳(224)、高速旋转转轴(225)、出料口(226)、以及连接挤压片的第一电机(227)、连接切割板的第二电机(228)和连接高速旋转转轴结构的第三电机(229)。所述朗肯循环系统(1)与淤泥干化系统(2)之间的高度耦合和能量互补体现于，淤泥干化系统(2)的热发生单元(27)热交换器产生的多余热量输送至朗肯循环系统(1)的蒸发器(12)内的换热器，提供蒸发所需热量，实现多余能量利用；淤泥干化系统(2)的冷凝单元二(25)产生的污泥水份通过管道输送至朗肯循环系统(1)内给水单元(15)，保证污泥水分的二次利用，提供发电所需介质；淤泥干化系统(2)的淤泥输送单元(26)产生的干化淤泥通过加以适当比例煤灰作为朗肯循环系统(1)的热发生单元(11)的加热燃料，对干化污泥二次利用，提供朗肯循环发电所需的生物质能；朗肯循环系统(1)的热发生单元(11)产生的多余热量输送至淤泥干化系统(2)的干燥单元(23)，保证朗肯循环系统(1)内热源的二次重复利用，提高了能源利用率。本专利技术的一种新型郎肯循环多能互补淤泥干化系统，包含朗肯循环系统(1)和淤泥干化系统(2)。其中朗肯循环系统(1)包括热发生单元一(11)、蒸发器(12)、汽轮发电机(13)、冷凝单元一(14)、给水单元(15)；淤泥干化系统(2)包括淤泥进料单元(21)、碾压破壁单元(22)、干燥单元(23)、空气处理单元(24)、冷凝单元二(25)、污泥输送单元(26)、热发生单元二(27)。干化后的污泥掺加合适比例的煤能给朗肯循环提供有效的循环燃料，污泥干化通过高温空气干化冷凝后产生的有机物水分能够提供给朗肯循环系统作为发电介质。同时朗肯循环产生的高温空气可以为淤泥干化系统提供热量，污泥干化多余的热源可以作为朗肯循环系统蒸发器的热源。考虑到淤泥干化系统与有机朗肯循环技术的高度耦合，且两者之间存在能量互补性，因此基于朗肯循环的多能互补淤泥干化系统将成为一种新型高效节能环保技术，具有广大的市场前景。附图说明图1是设计系统的整体框图；图2是碾压破壁单元的整体框图；具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型郎肯循环多能互补淤泥干化系统，其特征在于：包含朗肯循环系统(1)和淤泥干化系统(2)，朗肯循环系统(1)设有热发生单元一(11)、蒸发器(12)、汽轮发电机(13)、冷凝单元一(14)、给水单元(15)，淤泥干化系统(2)包括淤泥进料单元(21)、碾压破壁单元(22)、干燥单元(23)、空气处理单元(24)、冷凝单元二(25)、污泥输送单元(26)、热发生单元二(27)。所述朗肯循环系统(1)循环部分包括有：朗肯循环系统(1)中热发生单元一(11)产生的热能通过换热器与蒸发器(12)直接接触形成介质蒸发通道，同时通过换热器与干化淤泥系统(2)内的干燥单元(23)直接接触形成污泥干化热量传递通道，蒸发器(12)的高温高压蒸汽出口端与汽轮发电机(13)入口连接，汽轮发电机(13)高温高压蒸汽出口与冷凝单元一(14)吸收式制冷机组和第一冷凝器的液体发电介质入口连接，冷凝单元的液体发电介质出口与给水单元(15)循环泵入口连接，给水单元(15)循环泵出口与蒸发器(12)入口形成液体发电介质动力循环回路。所述淤泥干化系统(2)循环部分包括有：淤泥干化系统(2)中淤泥进料单元(21)的原始污泥进料出口与碾压破壁单元(22)的碾压破壁进口相连，碾压破壁单元(22)的出口端通过管路连接干燥单元(23)的进口端，干燥单元(23)的空气出口端连接空气处理单元(24)臭气进气口，空气处理单元(24)空气出口端与冷凝单元二(25)的进口端相连，冷凝单元二(25)的冷凝液体出口端连接朗肯循环系统(1)内的给水单元(15)的入口端，干燥单元(23)的干化污泥出口端连接污泥输送单元(26)运输线的入口端，污泥输送单元(26)运输线的入口端连接朗肯循环系统(1)内的热发生单元一(11)的入口端；热发生单元二(27)的热气出口端连接干燥单元(23)的热空气进口端，热发生单元二(27)的换热器与朗肯循环系统(1)蒸发器(12)内的换热器直接接触构成换热通道。...

【技术特征摘要】
1.一种新型郎肯循环多能互补淤泥干化系统，其特征在于：包含朗肯循环系统(1)和淤泥干化系统(2)，朗肯循环系统(1)设有热发生单元一(11)、蒸发器(12)、汽轮发电机(13)、冷凝单元一(14)、给水单元(15)，淤泥干化系统(2)包括淤泥进料单元(21)、碾压破壁单元(22)、干燥单元(23)、空气处理单元(24)、冷凝单元二(25)、污泥输送单元(26)、热发生单元二(27)。所述朗肯循环系统(1)循环部分包括有：朗肯循环系统(1)中热发生单元一(11)产生的热能通过换热器与蒸发器(12)直接接触形成介质蒸发通道，同时通过换热器与干化淤泥系统(2)内的干燥单元(23)直接接触形成污泥干化热量传递通道，蒸发器(12)的高温高压蒸汽出口端与汽轮发电机(13)入口连接，汽轮发电机(13)高温高压蒸汽出口与冷凝单元一(14)吸收式制冷机组和第一冷凝器的液体发电介质入口连接，冷凝单元的液体发电介质出口与给水单元(15)循环泵入口连接，给水单元(15)循环泵出口与蒸发器(12)入口形成液体发电介质动力循环回路。所述淤泥干化系统(2)循环部分包括有：淤泥干化系统(2)中淤泥进料单元(21)的原始污泥进料出口与碾压破壁单元(22)的碾压破壁进口相连，碾压破壁单元(22)的出口端通过管路连接干燥单元(23)的进口端，干燥单元(23)的空气出口端连接空气处理单元(24)臭气进气口，空气处理单元(24)空气出口端与冷凝单元二(25)的进口端相连，冷凝单元二(25)的冷凝液体出口端连接朗肯循环系统(1)内的给水单元(15)的入口端，干燥单元(23)的干化污泥出口端连接污泥输送单元(26)运输线的入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏杭，严彩珍，严文龙，
申请(专利权)人：天津卓业科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12