一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统及其工艺方法技术方案

本发明专利技术涉及一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统，其特征在于，所述滚筒式污泥干燥箱内设有污泥称重装置，所述污泥称重装置与设有污泥含水量界限值的控制单元相连，所述干污泥输送装置包括与所述循环流化床污泥气化炉相连的气化输送分线及与所述污泥输送机相连的污泥循环干化分线，所述滚筒式污泥干燥箱的出料口包括由所述控制单元控制闭合或打开的气化出料口及污泥循环出料口，所述气化出料口与所述气化输送分线相连，所述污泥循环出料口与所述污泥循环干化分线相连。本发明专利技术提供一种通过循环分级干化降低污泥含水量的污泥分级干化气化耦合燃煤发起系统及其工艺方法。

A coupling coal-fired power generation system and its process method of sludge drying and gasification

The invention relates to a sludge grading drying gasification coupling coal-fired power generation system, which is characterized in that the drum type sludge drying box is provided with a sludge weighing device, the sludge weighing device is connected with a control unit equipped with a sludge water content limit value, the dry sludge conveying device includes a gasification conveying branch line connected with the circulating fluidized bed sludge gasifier and a sludge conveying branch line connected with the sludge The discharging port of the drum type sludge drying box includes a closed or open gasification discharging port and a sludge circulation discharging port controlled by the control unit. The gasification discharging port is connected with the gasification conveying branch line, and the sludge circulation discharging port is connected with the sludge circulation drying branch line. The invention provides a sludge staged drying gasification coupling coal-fired initiating system and a process method for reducing sludge water content through cyclic staged drying.

【技术实现步骤摘要】
一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统及其工艺方法
本专利技术涉及一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统及其工艺方法，属于固体废物处理

技术介绍
据前瞻产业研究院发布的《中国污泥处理处置深度调研与投资战略规划分析报告》统计数据显示，预计2019年我国污泥产生量将达到6325万吨，2020年我国污泥产生量将超7000万吨。2021年我国污泥产生量将突破8000万吨。未来五年(2019-2023)年均复合增长率约为11.49%，并预测在2023年我国污泥产生量将达到9772万吨。过去很长一段时期内，我国大多数污水处理厂重视污水而轻视污泥，污水得以处理后，超过80%以上的污泥被随意倾倒排放，污染良田和土壤。国家统计数据则显示，卫生填埋、制肥、焚烧、建材等无害化处理的污泥不到60%，有近50%的污泥没能做到无害化处理。巨量化的污泥已经对生态环境造成了巨大压力，一度出现“污泥围城”的境况。污泥富集了污水中的污染物，含有大量的氮、磷等营养物质以及有机物、病毒微生物、寄生虫卵、重金属等有毒有害物质，不经有效处理处置，将对环境产生严重的危害。所以对污泥的处理尤其显得刻不容缓，污泥焚烧相对而言是较为新型的污泥处理技术，目前在美国、日本和西欧各国得到较为广泛的应用。污泥焚烧主要分为单独污泥焚烧和与其他材料混合燃烧两大类。污泥焚烧处理具有的优点是可以将污泥中有机物彻底分解，并可以产生大量的热量，使污泥被资源化利用。但是，由于无法将污泥完全干化，或者完全干化污泥成本极高，因此污泥中常常含有水分，在将污泥与煤粉进行混合时，会导致给料设备故障，影响系统的正常运行，给料中水分过高也降低煤的燃尽性能和降低锅炉效率，因此降低污泥中的含水量就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术主要解决现有技术所存在的污泥原料含水量过高导致在将污泥与煤粉进行混合时，会导致给料设备故障，影响系统的正常运行，给料中水分过高也降低煤的燃尽性能和降低锅炉效率等的技术问题，提供一种通过循环分级干化降低污泥含水量的污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统及其工艺方法。为了解决上述技术问题实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统，包括利用蒸汽对储存于污泥储存仓的污泥原料进行干燥的污泥干化单元，用于将干燥脱水后的污泥进行输送气化产生可燃气的污泥气化制燃单元，用于将污泥气化制燃单元产生的可燃气及乏气送至燃煤锅炉燃烧的燃气焚烧单元，所述的污泥干化单元、所述的污泥气化制燃单元及所述的燃气焚烧单元依次相连，所述的污泥干化单元包括滚筒式污泥干燥箱，所述的污泥储存仓经由污泥输送机与所述的滚筒式污泥干燥箱的污泥入口相连，所述的污泥气化制燃单元包括干污泥输送装置、循环流化床污泥气化炉、旋风分离器及气化用的鼓风机，所述的污泥干化单元通过污泥输送装置与所述的循环流化床污泥气化炉相连，所述的循环流化床污泥气化炉与所述的旋风分离器相连，其特征在于，所述的滚筒式污泥干燥箱内设有污泥称重装置，所述的污泥称重装置与设有污泥含水量界限值的控制单元相连，所述的干污泥输送装置包括与所述的循环流化床污泥气化炉相连的气化输送分线及与所述的污泥输送机相连的污泥循环干化分线，所述的滚筒式污泥干燥箱的出料口包括由所述的控制单元控制闭合或打开的气化出料口及污泥循环出料口，所述的气化出料口与所述的气化输送分线相连，所述的污泥循环出料口与所述的污泥循环干化分线相连，所述的旋风分离器的气体分离出口分别与多个流体出口出气温度不同的换热器相连，所述的流体出口分别与污泥干燥管及蒸汽排气管相连，所述的污泥干燥管与所述的滚筒式污泥干燥箱的蒸汽干燥进口相连，所述的污泥干燥管与所述的蒸汽排气管内分别设有用于控制蒸汽通止的控制阀，所述的控制阀与所述的控制单元相连，所述的流体出口设有温度检测装置，所述的温度检测装置与设有温度界限值的所述的控制单元相连，所述的控制单元与进水泵相连，所述的进水泵与所述的换热器的流体进口相接。作为本专利技术污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统的一种改进，所述的旋风分离器的气体分离出口与两个所述的换热器相连，两个所述的换热器分别为第一干化换热器与循环干化换热器，所述的控制单元内所述的第一干化换热器的所述的流体出口的蒸汽温度界限值为180℃-220℃，蒸汽气压界限值为1.5MPa-2MPa；所述的控制单元内所述的循环干化换热器的所述的流体出口的蒸汽温度界限值为120℃-160℃，蒸汽气压界限值为1.2MPa-1.7MPa。作为本专利技术污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统的一种改进，所述的出料口左右分叉分成所述的气化出料口及所述的污泥循环出料口，所述的气化出料口及所述的污泥循环出料口相通构成人字形结构，所述的气化出料口与所述的污泥循环出料口相接处设有翻板，所述的翻板与设有所述的气化出料口及所述的污泥循环出料口的出料箱通过转动轴转动相连，所述的翻板与所述的气化出料口及所述的污泥循环出料口左右转动适配，所述的转动轴与所述的转动电机相接，所述的转动电机与所述的控制单元相连，所述的气化输送分线与所述的污泥循环干化分线与所述的控制单元相连。作为本专利技术污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统的一种改进，所述的燃气焚烧单元包括与所述的换热器的气体出口相连的燃煤锅炉，所述的燃煤锅炉与给煤装置及所述的鼓风机相连。作为本专利技术污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统的一种改进，所述的旋风分离器的底部与所述的返料器相连，所述的返料器与所述的循环流化床污泥气化炉相连。作为本专利技术污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统的一种改进，所述的污泥含水量界限值为45%-60%。作为本专利技术污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统的一种改进，所述的控制单元内所述的第一换热器的所述的流体出口的蒸汽温度界限值为200℃，所述的控制单元内所述的循环干化换热器的所述的流体出口的蒸汽温度界限值为140℃。作为本专利技术污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统的一种改进，所述的污泥含水量界限值为50%。为了解决上述技术问题实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统的分级干化方法，其特征在于，包括如下控制过程：A.原始污泥在常温条件下通过污泥输送机输送至滚筒式污泥干燥箱，滚筒式污泥干燥箱对原始污泥进行称重，称重后将原始污泥重量数据Q发送至控制单元，然后控制单元控制第一干化换热器的污泥干燥管打开，蒸汽排气管关闭使得滚筒式污泥干燥箱通入180℃-220℃的蒸汽对原始污泥进行干燥处理，干燥处理完成后将滚筒式污泥干燥箱内的初步干燥化污泥进行称重，并将初步干燥化污泥重量q发送至控制单元，并根据公式Q-q/Q计算出实际脱水量并与控制单元内的含水量界限值比较；B.当实际脱水量大于含水量界限值时干燥脱水完成，控制单元控制污泥循环出料口关闭，并打开气化出料口，干燥脱水后的干污泥经气化出料口进入气化送分线，然后由气化松输送分线将干燥脱水后的污泥送至循环流化床污泥气化炉气化产生可燃气体，并将可燃气体经换热器输送至燃煤炉燃烧发电；C.当实际脱水量小于含水量界限值时，控制单元控制污泥循环出料口打开，并关闭气化出料口，初步干燥脱水后的干污泥经污泥循环出料口进入污泥循环分线，然后由污泥循环分线将初步干燥的干污泥输送至污泥输送机，最后由污泥输送机将初步干燥的污泥输入滚筒式污泥干燥箱，同时控制单元控第一干化换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统，包括利用蒸汽对储存于污泥储存仓的污泥原料进行干燥的污泥干化单元，用于将干燥脱水后的污泥进行输送气化产生可燃气的污泥气化制燃单元，用于将污泥气化制燃单元产生的可燃气及乏气送至燃煤锅炉燃烧的燃气焚烧单元，所述的污泥干化单元、所述的污泥气化制燃单元及所述的燃气焚烧单元依次相连，所述的污泥干化单元包括滚筒式污泥干燥箱，所述的污泥储存仓经由污泥输送机与所述的滚筒式污泥干燥箱的污泥入口相连，所述的污泥气化制燃单元包括干污泥输送装置、循环流化床污泥气化炉、旋风分离器及气化用的鼓风机，所述的污泥干化单元通过污泥输送装置与所述的循环流化床污泥气化炉相连，所述的循环流化床污泥气化炉与所述的旋风分离器相连，其特征在于，所述的滚筒式污泥干燥箱内设有污泥称重装置，所述的污泥称重装置与设有污泥含水量界限值的控制单元相连，所述的干污泥输送装置包括与所述的循环流化床污泥气化炉相连的气化输送分线及与所述的污泥输送机相连的污泥循环干化分线，所述的滚筒式污泥干燥箱的出料口包括由所述的控制单元控制闭合或打开的气化出料口及污泥循环出料口，所述的气化出料口与所述的气化输送分线相连，所述的污泥循环出料口与所述的污泥循环干化分线相连，所述的旋风分离器的气体分离出口分别与多个流体出口出气温度不同的换热器相连，所述的流体出口分别与污泥干燥管及蒸汽排气管相连，所述的污泥干燥管与所述的滚筒式污泥干燥箱的蒸汽干燥进口相连，所述的污泥干燥管与所述的蒸汽排气管内分别设有用于控制蒸汽通止的控制阀，所述的控制阀与所述的控制单元相连，所述的流体出口设有温度检测装置，所述的温度检测装置与设有温度界限值的所述的控制单元相连，所述的控制单元与进水泵相连，所述的进水泵与所述的换热器的流体进口相接。...

【技术特征摘要】
1.一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统，包括利用蒸汽对储存于污泥储存仓的污泥原料进行干燥的污泥干化单元，用于将干燥脱水后的污泥进行输送气化产生可燃气的污泥气化制燃单元，用于将污泥气化制燃单元产生的可燃气及乏气送至燃煤锅炉燃烧的燃气焚烧单元，所述的污泥干化单元、所述的污泥气化制燃单元及所述的燃气焚烧单元依次相连，所述的污泥干化单元包括滚筒式污泥干燥箱，所述的污泥储存仓经由污泥输送机与所述的滚筒式污泥干燥箱的污泥入口相连，所述的污泥气化制燃单元包括干污泥输送装置、循环流化床污泥气化炉、旋风分离器及气化用的鼓风机，所述的污泥干化单元通过污泥输送装置与所述的循环流化床污泥气化炉相连，所述的循环流化床污泥气化炉与所述的旋风分离器相连，其特征在于，所述的滚筒式污泥干燥箱内设有污泥称重装置，所述的污泥称重装置与设有污泥含水量界限值的控制单元相连，所述的干污泥输送装置包括与所述的循环流化床污泥气化炉相连的气化输送分线及与所述的污泥输送机相连的污泥循环干化分线，所述的滚筒式污泥干燥箱的出料口包括由所述的控制单元控制闭合或打开的气化出料口及污泥循环出料口，所述的气化出料口与所述的气化输送分线相连，所述的污泥循环出料口与所述的污泥循环干化分线相连，所述的旋风分离器的气体分离出口分别与多个流体出口出气温度不同的换热器相连，所述的流体出口分别与污泥干燥管及蒸汽排气管相连，所述的污泥干燥管与所述的滚筒式污泥干燥箱的蒸汽干燥进口相连，所述的污泥干燥管与所述的蒸汽排气管内分别设有用于控制蒸汽通止的控制阀，所述的控制阀与所述的控制单元相连，所述的流体出口设有温度检测装置，所述的温度检测装置与设有温度界限值的所述的控制单元相连，所述的控制单元与进水泵相连，所述的进水泵与所述的换热器的流体进口相接。2.根据权利要求1所述的一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统，其特征在于，所述的旋风分离器的气体分离出口与两个所述的换热器相连，两个所述的换热器分别为第一干化换热器与循环干化换热器，所述的控制单元内所述的第一干化换热器的所述的流体出口的蒸汽温度界限值为180℃-220℃，蒸汽气压界限值为1.5MPa-2MPa；所述的控制单元内所述的循环干化换热器的所述的流体出口的蒸汽温度界限值为120℃-160℃，蒸汽气压界限值为1.2MPa-1.7MPa。3.根据权利要求1或2所述的一种污泥分级干化气化耦合燃煤发电系统，其特征在于，所述的出料口左右分叉分成所述的气化出料口及所述的污泥循环出料口，所述的气化出料口及所述的污泥循环出料口相通构成人字形结构，所述的气化出料口与所述的污泥循环出料口相接处设有翻板，所述的翻板与设有所述的气化出料口及所述的污泥循环出料口的出料箱通过转动轴转动相连，所述的翻板与所述的气化出料口及所述的污泥循环出料口左右转动适配，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶超，郑友取，许友生，李国能，董聪，
申请(专利权)人：浙江科技学院，叶超，
类型：发明
国别省市：浙江,33