一种湿污泥干化焚烧处理方法技术

本发明专利技术一种湿污泥干化焚烧处理方法，涉及废弃物处理技术，在循环流化床焚烧炉中焚烧含水率为６０～９０％的湿污泥，其在尾部烟道中设置热交换器，与流化床式污泥干化器内的放热盘管相连通，热交换器和放热盘管中的换热介质从尾部烟道的烟气中吸热，在污泥干化器中放热；将待焚烧的湿污泥先送入污泥干化器中，干化为含水率为５～２５％的干污泥，再送入炉膛在８５０～９００℃的温度下焚烧；污泥干化器排出的乏气通入炉膛下部作为炉膛二次风。本发明专利技术的方法以尽可能简单的工艺，尽量回收污泥焚烧的热量，以低能耗、低成本焚烧处理湿污泥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废弃物处理
，特别是涉及一种湿污泥的焚烧处理 方法。
技术介绍
污泥是污水处理后的固体残留物，污泥量约占污水处理量的1%。左右(以含水率80%计)。随着污水处理厂的不断兴建，我国的工业和生活污水 处理量正在迅速增加，必将产生更多的污泥。污泥的成分非常复杂，除含 有大量的水分外，还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、 病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分。如何将产量巨大、成分复杂的污 泥无害化、资源化，已成为全世界环境界瞩目的课题之一。以焚烧为核心的污泥处理方法能够达到减量化、稳定化和无害化的目 标。目前国外应用较多的污泥焚烧方法为先干化后焚烧的方法，先对污泥 进行干化等预处理后再进行焚烧，污泥的干化与焚烧由两套基本独立的系 统来完成，工艺复杂，设备初投资高，而且污泥的千化过程还需要消耗大 量能量(通常为电能或辅助燃料燃烧提供的热能)，因而运行成本高昂， 难以适应我国的国情。同时，现有技术中，污泥干化产生的乏气通常通过专门的气体处理系 统进行无害化处理，这套系统一般包括除尘、冷凝、汽水分离，以避免污 泥干化时产生的臭气外泄，污染环境；但是这套系统不仅本身较为复杂， 还同时产生污泥细粉和污水，进一步增加了污泥焚烧系统的复杂性。除了先干化后焚烧的污泥焚烧处理方法，现有技术中也有将湿污泥直 接加入炉膛进行焚烧的方法，湿污泥与辅助燃料混烧产生热量，用于加热 湿污泥、蒸发湿污泥中的水分、保持炉膛温度、预热燃烧所需的空气，此 外还会有一部分剩余热量随烟气排出焚烧炉。这部分热量通常在除尘器之 前采用水冷受热面由水带走，以便使烟气温度降低到除尘器能够承受的范围。但是如果污泥焚烧厂区附近没有热用户，水冷受热面产生的热水或蒸 汽还需要通过冷却系统冷却，造成热量浪费。中国专利申请CN1899988A披露了一种带余热回收的湿污泥焚烧处理 方法，利用焚烧炉的余热干化部分湿污泥，但没有披露干化器产生的乏气 如何处理。中国专利申请CN101210678A披露了一种污泥干化焚烧一体化 处理方法及装置，将来自干化器的含有有机废气的低温烟气送到炉膛稀相 区上部；这种方法中，废气在炉膛内的停留时间短，而废气中的有害物质 需要在高温下停留足够的时间才能完全分解，因此这种方法不能保证废气 无害化。中国专利申请CN101265008A披露了一种污泥干燥焚烧联合处理 方法，污泥先经流化床干燥器干燥后送入焚烧炉焚烧，其中污泥干燥器的 乏气经喷淋除水后通入炉膛焚烧；这种方法中污泥干燥乏气中的水蒸气在 送回炉膛前被喷淋塔冷凝成为废液，因此炉膛烟气中含水较少，烟气烚值 较低；此外，由于该专利技术在炉膛下部设置了埋管，炉膛流化速度仅为 1.5~3m/s，并不是真正意义上的循环流化床燃烧，而是鼓泡床，其炉膛上 部温度会低于炉膛中下部，通常仅为600 70(TC;而与此同时，由于污泥 干燥器的千污泥排出方式为由流化气体携带出干燥器，再由旋风分离器分 离，这意味着污泥干燥器的流化速度须达到3m/s左右，这将使污泥干燥 器的流化风量巨大，而将大量低温的气体通入炉膛稀相区，将使原本温度 已经降低到600 70(TC的炉膛上部温度进一步降低，这难以保证污泥中有 害物的高温破除。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，以尽可能简单的 工艺焚烧污泥，同时气体除臭无害化，而且尽量回收污泥焚烧的热量，以 低能耗焚烧处理湿污泥。为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案如下，在循环流化床焚烧炉中焚烧含水率为 60 90%的湿污泥，其在尾部烟道中设置热交换器，与流化床式污泥干化 器内的放热盘管相连通，热交换器和放热盘管中的换热介质从尾部烟道的 烟气中吸热，在污泥干化器中放热；将待焚烧的湿污泥先送入污泥干化器中，干化为含水率为5 25%的干污泥，再送入炉膛在850 90CTC的温度 下焚烧；污泥干化器排出的乏气通入炉膛下部作为炉膛二次风。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，其所述污泥干化器底部通入流化气 体；干化器内的工作温度为80 95X:。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，其所述流化气体为未经过预热的冷 空气。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，其所述流化气体为预热至100 150 "C的热空气。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，其还包括向炉膛中添加脱硫剂，进 行炉内脱硫。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，其所述待焚烧的湿污泥在污泥干化 器中干化为含水率为5 15%的干污泥，炉膛中设有受热面。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，其所述待焚烧的湿污泥在污泥干化 器中干化为含水率为5 15%的干污泥，污泥干化器从返料器中引入一部分 循环灰。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，其所述待焚烧的湿污泥在污泥干化 器中干化为含水率为15 25%的干污泥，尾部烟道中设有余热锅炉。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，还包括向炉膛中添加辅助燃料；辅 助燃料为煤、油、天然气、生物质或废弃物中的一种或几种。所述的湿污泥干化焚烧处理方法，其所述添加辅助燃料时，待焚烧的 湿污泥在污泥干化器中干化为含水率为5 15%的干污泥。本专利技术方法适用于湿污泥以及其它高含水率燃料或废弃物的焚烧处 理。本专利技术方法将污泥干化过程中产生的含有空气、水蒸气及污泥臭气和 细粉的乏气送入炉膛高温焚烧，实现污泥干化焚烧过程中气体的除臭无害 化，同时省去了现有技术中的污泥干化气体处理系统；而且回收利用含有 大量水蒸气的高温烟气带到尾部烟道的热量干化湿污泥，减少了辅助燃料 的消耗量，提高系统的经济性，降低运行成本；系统流程简单，设备初投 资低廉，运行稳定性和可靠性高。附图说明图1是本专利技术实施例1和实施例2的工 艺流程示意图。图2是本专利技术实施例3的工艺流程示意图。图3是本专利技术实施例4的工艺流程示意图。图4是本专利技术实施例5的工艺流程示意图。附图标号说明炉膛l、分离器2、返料器3、空气预热器4、热交换器5、污泥干化 器6、余热锅炉7、污泥干化器流化气体A、 一次风B、湿污泥C、乏气D、 烟气E、干污泥F、辅助燃料G、循环灰H。具体实施例方式本专利技术的的工作原理是 为简化工艺，同时还要实现热量回收，本专利技术将污泥干化器的乏气通 入炉膛，既省去了复杂的气体处理系统，同时利用乏气中的水蒸气比热较 大的原理，烟气将大量热量从炉膛带到尾部烟道，从而可从尾部高温烟气 中回收更多热量，用于将湿污泥干化为干污泥，再进行焚烧。具体原理是在现有的湿污泥直接焚烧工艺中，湿污泥加热、干化与 焚烧过程同时在焚烧炉炉膛中进行，因而烟气带入到尾部烟道的大量热量 难以完全利用；本专利技术将湿污泥的加热、干化与焚烧分解到在污泥干化器 和焚烧炉炉膛中分别进行，污泥干化器和炉膛以及尾部通过热量和质量交 换来有机联系在一起，使得烟气带入到尾部烟道中的热量作为污泥干化器 的热源得以利用，干化的污泥进入炉膛燃烧，乏气通入炉膛无害化，尾部 热量供给干化器。这样污泥焚烧产生的热量在系统内部得到回收利用，可 减少辅助燃料的消耗，使湿污泥能够实现自持燃烧(即不需要辅助燃料)的含水率下限大幅度得以提高。湿污泥在污泥干化器中受热，水分蒸发，同时污泥干化器为流化床式， 从其底部通入了流化用的空气，因此污泥干化器乏气主要为空气和水蒸 气，同时还含有污泥中易挥发成分在干化过程中形成的臭气以及被流化气 体夹带的污泥细粉。将污泥干化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿污泥干化焚烧处理方法，在循环流化床焚烧炉中焚烧含水率为６０～９０％的湿污泥，其特征在于，在尾部烟道中设置热交换器，与流化床式污泥干化器内的放热盘管相连通，热交换器和放热盘管中的换热介质从尾部烟道的烟气中吸热，在污泥干化器中放热；将待焚烧的湿污泥先送入污泥干化器中，干化为含水率为５～２５％的干污泥，再送入炉膛在８５０～９００℃的温度下焚烧；污泥干化器排出的乏气通入炉膛下部作为炉膛二次风。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕清刚，朱建国，李诗媛，高鸣，王东宇，那永洁，贺军，矫维红，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]