一种污泥清洁焚烧换热方法技术

本发明专利技术公开了一种污泥清洁焚烧换热方法，包括以下步骤：a.将污泥的含水率降低至18%~35%；b.将干化后的污泥进行焚烧；c.对污泥中进行一次供氧；d.在污泥的上方进行二次供氧，使污泥产生的可燃气体燃烧；e.污泥焚烧后产生的热烟气，一部分对步骤a中的污泥加热进行干化，另一部分加热步骤c中一次供氧以及步骤d中二次供氧的空气；f.步骤e中对污泥加热后的热烟气分为两路，一路与一次供氧的空气混合，另一路与二次供氧的空气混合；g.步骤e中，对一次供氧以及二次供氧的空气进行加热后形成尾气，尾气在进行无烟处理后排放；h.污泥完全焚烧后的灰渣排出后进行回收。本发明专利技术旨在提供一种有效提高燃烧能力和效果、节约能源的污泥清洁焚烧换热方法。

A Clean Incineration Heat Transfer Method for Sludge

【技术实现步骤摘要】
一种污泥清洁焚烧换热方法
本专利技术属于污泥处理领域，尤其涉及一种污泥清洁焚烧换热方法。
技术介绍
以焚烧为核心的处理方法是固体废弃物最彻底的处理方法，可以将有机物完全碳化，杀死病原体，最大限度减少污泥态固废体积并实现能量的回收利用，解决污泥态固废的最终处置问题。我国污泥态固废，如市政污泥、造纸污泥、印染污泥等，有机质含量低，热值低，含水率高，燃烧困难。炉排式焚烧炉主要是通过单边辐射供热，难以实现污泥态固废的充分燃烧，燃烧效率低下；回转窑焚烧炉内部物料只能实现表面供氧，难以充分燃烧，常需在尾部增加一级炉排，增大设备投资与运行费用。流化床采用四周辐射供热，废物适应性好，可焚烧低热值、高水分、在其他燃烧装置中难以稳定燃烧的废弃物，空气过量系数小，焚烧效率高，可以达到99%左右。但流化床焚烧过程中高压布风，设备动力消耗大，运行成本较高；焚烧过程中物料极易被气流带走，飞灰产生量巨大，约为入炉原料的10%-15%，增加后续设备投资成本与处理压力。流化床焚烧炉对燃料粒度的均匀性要求较高，需要大功率的破碎装置，惰性物料石英砂对设备磨损严重，且需要不断浪费床料。设备维护量大，运行费用高，设备投资费用高昂。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种有效提高燃烧能力和效果、节约能源的污泥清洁焚烧换热方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种污泥清洁焚烧换热方法，包括以下步骤：将含水率55%以上的污泥进行干化，使污泥的含水率降低至18%~35%；将干化后的污泥进行焚烧；污泥在焚烧过程中，对污泥中进行一次供氧，污泥焚烧温度在800℃以下；在污泥的上方进行二次供氧，使污泥产生的可燃气体燃烧，燃烧温度在850℃~900℃；污泥焚烧后产生的热烟气，一部分对步骤a中的污泥加热进行干化，另一部分加热步骤c中一次供氧以及步骤d中二次供氧的空气；步骤e中对污泥加热后的热烟气分为两路，一路与一次供氧的空气混合，另一路与二次供氧的空气混合；步骤e中，对一次供氧以及二次供氧的空气进行加热后形成尾气，尾气在进行无烟处理后排放；h.污泥完全焚烧后的灰渣排出后进行回收。作为优选，步骤f中，一路热烟气与一次供氧的空气混合后形成高氧混合气，高氧混合气的含氧量为15%~17%，温度为120~180℃。作为优选，步骤f中，一路热烟气与二次供氧的空气混合后形成低氧混合气，低氧混合气经换热后温度上升至400~460℃。作为优选，步骤g对尾气进行无烟处理时，尾气先与外界空气进行换热，再经过布袋除尘、脱硫后温度降低至60~75℃，加热后的空气温度升高至150~170℃，最后将尾气和加热后的空气进行混合后温度100~105℃无烟排放。作为优选，步骤b中，污泥在焚烧过程中，向焚烧区域内加入脱硝剂，将氮氧化物还原成氮气与水。作为优选，所述脱硝剂为氨液或尿素，以8%~25%的浓度通过0.3~0.7MPa的压力加入到焚烧区域内。作为优选，步骤e中，热烟气在对一次供氧以及二次供氧的空气加热之前，先进行集尘处理。作为优选，步骤b中，在污泥进行焚烧之前，先将污泥进行加热至200℃以上，使污泥内VOCs气体蒸发，有机质热解，加速可燃气体挥发。本专利技术的有益效果是：（1）污泥焚烧后的热烟气对污泥进行干化加热，以及对一次供氧和二次供氧的空气进行加热，使得热烟气的热值得到充分利用；（2）通过一次供氧对应污泥焚烧，二次供氧对应可燃气燃烧，实现独立的供氧控制，保证污泥和可燃气两者均实现完全燃烧；（3）通过热烟气与空气混合，调节进气中的氧含量，控制焚烧温度，便于污泥在低氧浓度下热解，可降低热力型NOx的生成；（4）尾气通过与外界空气多次换热，便于实现集尘和脱硫，实现无烟排放；（5）焚烧过程中进行脱硝处理，将氮氧化物还原成氮气与水，降低氮氧化物含量。附图说明图1是本专利技术的运行过程示意图；图2是本专利技术污泥的焚烧区域的俯视图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。如图1所示的实施例中，一种污泥清洁焚烧换热方法，包括以下步骤：a.初始情况下，污泥具有较高的含水率，难以进行焚烧，先将含水率55%以上的污泥进行干化，使污泥的含水率降低至18%~35%。b.如图2所示，污泥可通过螺杆1输送至焚烧区域中，焚烧区域设置搅拌臂4，以竖直方向为轴线旋转搅拌，焚烧区域分为五个区：干燥区域2、大火焰区域3、小火焰区域7、炼炭状燃烧区域8和灰烬区域5，污泥从焚烧区域的边缘，首先进入干燥区域2，污泥受热温度上升到200℃及以上，污泥中的水分蒸发完毕，之后污泥随着搅拌旋转方向进入大火焰区域3，污泥温度升高至200℃~600℃，污泥内VOCs气体蒸发，污泥之后进入小火焰区域7，污泥内的有机质热解，形成可燃气体，同时通过搅拌旋转使污泥的表面始终不断的被更新，污泥内的有机质持续受热分解。污泥在焚烧过程中，向焚烧区域内加入脱硝剂，脱硝剂可以为氨液或尿素，以8%~25%的浓度通过0.3~0.7MPa的压力加入到焚烧区域内，将氮氧化物还原成氮气与水。c.污泥热解后形成炭化物，搅拌臂的进气口朝向旋转搅拌圆周中心开设，在焚烧区域径向通入空气形成一次供氧，污泥进入到炼炭状燃烧区域8，带动污泥在焚烧过程中向焚烧区域的中心沿螺旋形前进，焚烧温度在800℃以下。d.焚烧区域沿旋转搅拌圆周的切向6通入空气进行二次供氧，污泥中挥发的VOCs气体，以及有机质分解产生的可燃气体，在污泥上方遇到空气发生燃烧，并形成旋转燃烧状态，气体被完全燃烧，燃烧温度在850℃~900℃。e.可燃气体和污泥燃烧后产生的热烟气，一部分对步骤a中的污泥加热进行干化，使污泥中水分蒸发，含水率降低。另一部分热烟气用于换热，这部分用于换热的热烟气，在对一次供氧以及二次供氧的空气加热之前，先进行集尘处理，之后再依次加热步骤d中二次供氧的空气、步骤c中一次供氧的空气。f.步骤e中，对污泥加热后的热烟气分为两路，一路与一次供氧的空气混合，形成高氧混合气，高氧混合气的含氧量为15%~17%，温度为120~180℃。另一路与二次供氧的空气混合，形成低氧混合气，低氧混合气经换热后温度上升至400~460℃。g.步骤e中，热烟气经过第一次换热后温度为450~500℃，经过第二次换热后温度为280~305℃，对一次供氧以及二次供氧的空气进行加热后形成尾气，尾气先与外界空气进行换热，再经过布袋除尘、脱硫后温度降低至60~75℃，加热后的空气温度升高至150~170℃，最后将尾气和加热后的空气进行混合后温度100~105℃无烟排放。h.污泥完全焚烧后的灰渣沿螺旋形向焚烧区域的中心持续移动，污泥完全焚烧后的灰渣在向焚烧区域的中心移动的过程中，与通入的空气进行换热，使灰渣温度降低、通入的空气温度升高。污泥前进至焚烧区域的中心排出进行回收。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥清洁焚烧换热方法，包括以下步骤：a. 将含水率55%以上的污泥进行干化，使污泥的含水率降低至18%~35%；b. 将干化后的污泥进行焚烧；c. 污泥在焚烧过程中，对污泥中进行一次供氧，污泥焚烧温度在800℃以下；d. 在污泥的上方进行二次供氧，使污泥产生的可燃气体燃烧，燃烧温度在850℃~900℃；e. 污泥焚烧后产生的热烟气，一部分对步骤a中的污泥加热进行干化，另一部分加热步骤c中一次供氧以及步骤d中二次供氧的空气；f. 步骤e中对污泥加热后的热烟气分为两路，一路与一次供氧的空气混合，另一路与二次供氧的空气混合；g. 步骤e中，对一次供氧以及二次供氧的空气进行加热后形成尾气，尾气在进行无烟处理后排放；h. 污泥完全焚烧后的灰渣排出后进行回收。

【技术特征摘要】
1.一种污泥清洁焚烧换热方法，包括以下步骤：a.将含水率55%以上的污泥进行干化，使污泥的含水率降低至18%~35%；b.将干化后的污泥进行焚烧；c.污泥在焚烧过程中，对污泥中进行一次供氧，污泥焚烧温度在800℃以下；d.在污泥的上方进行二次供氧，使污泥产生的可燃气体燃烧，燃烧温度在850℃~900℃；e.污泥焚烧后产生的热烟气，一部分对步骤a中的污泥加热进行干化，另一部分加热步骤c中一次供氧以及步骤d中二次供氧的空气；f.步骤e中对污泥加热后的热烟气分为两路，一路与一次供氧的空气混合，另一路与二次供氧的空气混合；g.步骤e中，对一次供氧以及二次供氧的空气进行加热后形成尾气，尾气在进行无烟处理后排放；h.污泥完全焚烧后的灰渣排出后进行回收。2.根据权利要求1所述的一种污泥清洁焚烧换热方法，其特征是，步骤f中，一路热烟气与一次供氧的空气混合后形成高氧混合气，高氧混合气的含氧量为15%~17%，温度为120~180℃。3.根据权利要求1或2所述的一种污泥清洁焚烧换热方法，其特征是，步骤f中，一路热烟气与二次供氧的空气混...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思明，蓝丽梅，吴天炳，项乐群，
申请(专利权)人：浙江三联环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33