一种新型污泥热泵干化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型污泥热泵干化系统，包括导热油循环单元、有机朗肯循环单元、蒸汽压缩循环单元、污泥干化单元及控制单元；导热油循环单元通过发生器与有机朗肯循环单元相连接，蒸汽压缩循环单元通过干燥冷凝器及除湿蒸发器与污泥干化单元相连接，污泥干化单元通过干污泥传送带与导热油循环单元相连接，控制单元分别与导热油循环单元、有机朗肯循环单元、蒸汽压缩循环单元及污泥干化单元电连接。本发明专利技术充分利用干污泥燃烧产生的热能，通过有机朗肯循环驱动蒸汽压缩循环单元，对空气进行除湿加热，同时通过有机朗肯循环发电，提供干化系统所有用电设备及用电器件所需的电能，无需其他能源输入，实现污泥干化系统的零能耗高效运行。效运行。效运行。

【技术实现步骤摘要】
一种新型污泥热泵干化系统


[0001]本专利技术涉及干燥
，具体涉及一种新型污泥热泵干化系统。

技术介绍

[0002]污泥干化作为污泥处理的最终环节，其在污泥的处理处置过程中具有至关重要的作用。热泵热风式污泥干化具有能耗低、干燥效果好的优势，其通过热对流方式实现污泥的干化减量，在近年来得到越来越广泛的应用。
[0003]污泥作为污水处理的伴生物，污泥中含有40％的有机生物质，污泥既被视为废弃物，又被视为一种生物质能源，具有可燃性。
[0004]有机朗肯循环是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，有机工质在发生器中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入汽轮机或者膨胀机做功，从而带动发电机或驱动其它动力机械，从汽轮机或者膨胀机排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，液态的有机工质借助工质泵重新回到发生器，如此不断地循环。
[0005]干污泥燃烧产生热能，可通过有机朗肯循环带动发电机提供污泥干化过程当中所需要使用的电能，同时驱动通过热泵干化污泥所需使用的压缩机。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种新型污泥热泵干化系统，通过有机朗肯循环驱动蒸汽压缩循环单元，对空气进行除湿加热，同时通过有机朗肯循环发电，提供干化系统所有用电设备及用电器件所需的电能，无需其他能源输入，实现污泥干化系统的零能耗高效运行。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种新型污泥热泵干化系统，包括导热油循环单元、有机朗肯循环单元、蒸汽压缩循环单元、污泥干化单元和控制单元；
[0009]导热油循环单元包括通过管道依次连接构成回路的燃泥锅炉、发生器及导热油泵，导热油循环单元通过发生器与有机朗肯循环单元相连接；
[0010]有机朗肯循环单元包括发生器、汽轮机、发电机、膨胀机、凝汽器及工质泵，发生器通过管道分别与汽轮机、膨胀机相连接，汽轮机的直驱轴与发电机相连接，膨胀机的直驱轴与压缩机相连接，汽轮机及膨胀机通过管道与凝汽器相连接，凝汽器通过管道与工质泵相连接，工质泵通过管道与发生器相连接；
[0011]蒸汽压缩循环单元包括通过管道依次连接构成回路的压缩机、干燥冷凝器、节流膨胀阀及除湿蒸发器，蒸汽压缩循环单元通过干燥冷凝器、除湿蒸发器与污泥干化单元相连接；
[0012]污泥干化单元包括干燥冷凝器、循环风机、污泥干燥室、除湿蒸发器及干污泥传送带，其中，干燥冷凝器、循环风机、污泥干燥室及除湿蒸发器通过风管依次连接形成循环回路，污泥干燥室内设置有湿污泥传送带及干污泥收集器，且湿污泥传送带位于干污泥收集器上方，污泥干化单元通过干污泥传送带与导热油循环单元相连接；
[0013]控制单元分别与导热油循环单元、有机朗肯循环单元、蒸汽压缩循环单元及污泥干化单元电连接。
[0014]优选的，所述发生器的相邻通道分别流经导热油与有机工质，且导热油流向与有机工质流向总体上相反。
[0015]优选的，所述除湿蒸发器及干燥冷凝器均为翅片管式换热器，且除湿蒸发器的翅片竖直向下。
[0016]优选的，系统充分利用干污泥燃烧产生的热能，通过有机朗肯循环驱动蒸汽压缩循环单元，对空气进行除湿加热，同时通过有机朗肯循环发电，提供干化系统所有用电设备及用电器件所需的电能。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本专利技术有机朗肯循环单元当中的汽轮机通过直驱轴与发电机相连接，有机朗肯循环单元当中的膨胀机通过直驱轴与蒸汽压缩循环单元的压缩机相连接，系统动力传送效率得到提升；同时有机朗肯循环单元当中的膨胀机直接驱动蒸汽压缩循环单元的压缩机，无需额外电能驱动压缩机，减少了机械能与电能之间的转化损失，有机朗肯循环单元能效显著提升。
[0019]2、本专利技术有机朗肯循环单元当中的膨胀机做功输出的机械能通过直驱轴传递至蒸汽压缩循环单元的压缩机，驱动蒸汽压缩循环单元，蒸汽压缩循环单元当中的干燥冷凝器释放热量对低温干空气进行加热，蒸汽压缩循环单元当中的冷凝温度得到下降，同时蒸汽压缩循环单元当中的除湿蒸发器吸收热量对低温湿空气进行降温除湿，蒸汽压缩循环单元当中的蒸发温度得到增大，蒸汽压缩循环单元能效显著提升。
[0020]3、本专利技术充分利用干污泥燃烧产生的热能，通过有机朗肯循环发电，污泥干化系统所有用电设备(导热油泵、工质泵、循环风机、湿污泥传送带及干污泥传送带)及用电器件(节流膨胀阀及控制器)所需电完全可由发电机产生的电进行提供，无需其他能源输入，实现污泥干化系统的零能耗高效运行。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种新型污泥热泵干化系统的原理图。
[0022]附图标记说明：1
‑
燃泥锅炉；2
‑
发生器；3
‑
导热油泵；4
‑
汽轮机；5
‑
发电机；6
‑
膨胀机；7
‑
凝汽器；8
‑
工质泵；9
‑
压缩机；10
‑
干燥冷凝器；11
‑
节流膨胀阀；12
‑
除湿蒸发器；13
‑
湿污泥传送带；14
‑
循环风机；15
‑
干污泥收集器；16
‑
干污泥传送带；A
‑
污泥干燥室；a
‑
湿污泥入口；b
‑
干污泥出口；c
‑
回风口；d
‑
低温湿空气入口；e
‑
低温干空气出口；f
‑
低温干空气入口；g
‑
高温干空气出口；h
‑
送风口；i
‑
干污泥入口。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的专利技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0024]如图1所示，本专利技术的一种新型污泥热泵干化系统，包括导热油循环单元、有机朗肯循环单元、蒸汽压缩循环单元、污泥干化单元及控制单元。
[0025]导热油循环单元包括通过管道依次连接构成导热油循环回路的燃泥锅炉1、发生器2及导热油泵3，导热油循环单元通过发生器2与有机朗肯循环单元相连接。
[0026]有机朗肯循环单元包括发生器2、汽轮机4、发电机5、膨胀机6、凝汽器7及工质泵8，发生器2通过管道分别与汽轮机4、膨胀机6相连接，汽轮机4通过直驱轴与发电机5相连接，膨胀机6通过直驱轴与蒸汽压缩循环单元的压缩机9相连接，汽轮机4及膨胀机6通过管道与凝汽器7相连接，凝汽器7通过管道与工质泵8相连接，工质泵8通过管路与发生器2相连接，形成有机工质循环回路。
[0027]蒸汽压缩循环单元包括通过管道依次连接构成制冷剂循环回路的压缩机9、干燥冷凝器10、节流膨胀阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型污泥热泵干化系统，其特征在于：包括导热油循环单元、有机朗肯循环单元、蒸汽压缩循环单元、污泥干化单元和控制单元；导热油循环单元包括通过管道依次连接构成回路的燃泥锅炉、发生器及导热油泵，导热油循环单元通过发生器与有机朗肯循环单元相连接；有机朗肯循环单元包括发生器、汽轮机、发电机、膨胀机、凝汽器及工质泵，发生器通过管道分别与汽轮机、膨胀机相连接，汽轮机的直驱轴与发电机相连接，膨胀机的直驱轴与压缩机相连接，汽轮机及膨胀机通过管道与凝汽器相连接，凝汽器通过管道与工质泵相连接，工质泵通过管道与发生器相连接；蒸汽压缩循环单元包括通过管道依次连接构成回路的压缩机、干燥冷凝器、节流膨胀阀及除湿蒸发器，蒸汽压缩循环单元通过干燥冷凝器、除湿蒸发器与污泥干化单元相连接；污泥干化单元包括干燥冷凝器、循环风机、污泥干燥室、除湿蒸发器及干污泥传送带，其中，干燥冷凝器、循环风机、污泥干燥室及...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵振华，董凯军，刘劭博，罗伟民，张博博，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：