一种基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于环保和建筑材料技术领域，公开了一种基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置，至少包括燃料输送单元，陶粒烧制单元、热风分流利用单元、污泥陶粒煅烧系统和自动控制单元。通过本实用新型专利技术，污水厂污泥可以以一种低成本低耗能的形式进行陶粒生产，实现了固体废物的无害化、减量化和资源化处理。本实用新型专利技术节省前期污水厂污泥的干燥时间，降低能耗；本实用新型专利技术以生物质微米燃料为高温热源，彻底替代煤和天然气等化石能源，清洁环保可持续的基础上解决陶粒烧制过程中能耗高的问题。能耗高的问题。能耗高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置


[0001]本技术属于环保和建筑材料
，尤其涉及一种基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置。

技术介绍

[0002]目前，陶粒作为一种轻骨料，以其质轻、多孔、耐酸碱和保温等特性被广泛应用于环保和建筑领域。我国的陶粒目前多以粘土陶粒为主，而粘土主要来源于农村耕地，长此以往，不符合可持续发展战略。随着城市人口的增加和工业的发展，城市污泥量与日俱增。据统计，城市污水厂污泥年排放量约为8亿吨，且呈上升趋势。而目前以临时填埋和焚烧为主流的污泥处置方式，不仅不利于资源的合理利用，还会造成环境的二次污染。所以采用污水厂污泥为陶粒烧制的主要原料，不仅可以减少污泥的处理成本，同时特别符合我国固废处理的无害化、减量化和资源化政策。然而，目前我国利用污水厂污泥为陶粒烧制主要原料的技术和工艺在实际的大工业应用中较少。
[0003]限制以污水厂污泥为主要原料制备陶粒的技术和工艺应用主要原因有两点：
[0004]一是污水厂污泥含水率高，干式加入法成本高。目前国内利用污水厂污泥为主要原料的陶粒烧制技术多采用干法加入，将未脱水的污水厂污泥完全干燥后研磨成粉，然后与其他添加剂混合均匀。采用干法加入制备陶粒，前处理时间长，能量消耗大，投入与产出比太高，不能实现能源利用的经济效益。
[0005]二是陶粒烧制能耗高。目前传统的陶粒烧制主要采用回转窑或者程序升温炉，回转窑可应用于陶粒的大规模生产，但是回转窑多以煤或燃气为燃料，煤成本较高且属于不可再生资源，工艺末端为实现尾气的达标排放还需设置尾气净化设施，工艺路线较长，导致成本较高。程序升温炉具有操作简单和成本低的优点，但是仅适用于小规模的陶粒生产，难以在大规模应用中得到应用推广，所以可行性较差。
[0006]所以合理调配污泥含水率并在污泥烧制工艺中寻找高温高效清洁可再生热源形式是我国污泥制陶粒的切实可行的途径。
[0007]申请号为CN201520329970.6的技术专利公开了一种以生物质谷粉和天然气为热源的陶粒烧制方法。陶粒燃烧室内设置有谷粉枪和天然气枪，采用生物质与天然气混用提供热能的方式，保证了陶粒烧制工艺所需的温度。但是此种热源形式中仍有天然气的加入，且为陶粒烧制过程中的温度保障，虽然此工艺环保无污染，但是陶瓷烧制成本较高，若应用于大规模陶瓷生产投资与产出比例高。
[0008]申请号为201520964858.X的技术专利公开了一种煤气综合利用烧结陶粒的生产装置，此装置以煤气为热源，完成了陶粒生产的原料处理、热源供应、成品生产和废气处理等生产环节的热能需求
[7]。此系统包括煤气发生系统、添加料预制系统、添加料烘干尾气处理系统和陶粒生产系统。将产生的热能进行综合利用，且配置有尾气处理系统，虽然达到了能源综合利用和环保要求，但是整体工艺路线过于复杂，若应用于大中型企业则投入成本过高。
[0009]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0010]目前以污泥为主要原料制备陶粒技术设备在实际应用中，污水厂污泥含水率高，干式加入法成本高，陶粒烧制能耗高。

技术实现思路

[0011]为了解决现有技术存在的问题，本技术提供了一种基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置。
[0012]本技术是这样实现的，一种基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制单装置至少包括燃料输送单元，陶粒烧制单元、热风分流利用单元、污泥陶粒干燥系统和自动控制单元。
[0013]所述的燃料输送单元包括生物质微米燃料料斗、出料螺杆、出料管和送料风机。
[0014]所述的生物质微米燃料料斗包括料斗、搅动叶片和减速电机，料斗优选密封料斗，料斗内部设置叶片搅动装置，外部设置减速电机，在减速电机的带动下，内部叶片在减速电机的带动下低速转动，带动料斗内的生物质微米燃料翻转、搅拌，促进物料下料均匀。
[0015]所述的出料螺杆位于料斗底部，同样与料斗装置中的减速电机连接，出料螺杆通过传动链条与减速电机相连，螺杆随减速电机转动，促使生物质微米燃料出料均匀。
[0016]出料管为中空不锈钢管，其内径大小略大于出料螺杆的外径。
[0017]送料风机与陶粒烧制单元通过管道连接，管道中间与出料螺杆相通，由出料螺杆带出的生物质微米燃料会源源不断的掉落到送料风机与陶粒烧制单元的连接管道中，送料风机将出料螺杆带出的生物质微米燃料均匀的送入陶粒烧制单元。
[0018]进一步，所述的陶粒烧制单元包括生物质微米燃料点火装置、切向进料管道、外加热腔体夹层和陶粒烧制腔体。
[0019]所述的生物质微米燃料点火装置，优选碳化硅干粉点火棒，在生物质微米燃料输送之前，要保证碳化硅点火棒至少30s的预热时间，促进生物质微米燃料的顺利点火；
[0020]所述的切向进料管道，优选316不锈钢管，耐热性能好，将管道布置在圆柱形陶粒烧制腔体的一端，且垂直于管道与以圆柱形腔体接触点为端点的直径，保证生物质微米燃料的切向进料，且管道与进料端腔体的横截面成45度角，保证生物质微米燃料进入后路径呈螺旋状一直延伸至腔体另一端；
[0021]所述的外加热腔体夹层为圆柱体，外层材质使用316不锈钢，内层为耐火砖，腔体夹层可保证进入夹层的微米燃料的热能均匀传送；
[0022]所述的陶粒烧制腔体在外加热腔体夹层的内部，其外层材料即为外加热腔体的内层耐火砖，促进内部腔体的污泥陶粒受热均匀；
[0023]将湿基陶粒送入陶粒烧制腔体内，保证入口温度为300
‑
350℃，升至1050
‑ꢀ
1200℃后维持10min的高温烧制时间；
[0024]高温烧制10min后，进入冷却阶段，将制得的轻质污泥陶粒冷却至室温。
[0025]进一步，所述的热风分流利用单元包括热风传送管道和引流风机。
[0026]所述的热风传送管道优选316不锈钢，与陶粒烧制单元连接，连接位置位于生物质微米燃料切向进料管所连接腔体的另外一个横截面，管道安装位置与切向进料管对角并相对方向延伸，热风传送管道的另一端与污泥陶粒干燥系统连接，促进热风顺利进入污泥陶
粒干燥系统；
[0027]所述的引流风机安装在热风传送管道的中间位置，与前所述的陶粒烧制单元中的外加热腔体夹层中的温度传感器相连，当外加热腔体夹层中的温度高于1 200℃时，引流风机自动开启，将陶粒烧制单元中的外加热腔体夹层中多余的热量输送至污泥陶粒干燥系统。
[0028]进一步，所述的污泥陶粒干燥系统包括密封腔体、温度传感器和独立电加热装置。
[0029]所述的密封腔体为待干燥的污泥陶粒提供干燥场所；
[0030]所述的温度传感器与独立电加热装置连接，时刻监控密封腔体内的温度，当腔体温度低于100℃时，会自动将独立电加热装置打开；
[0031]进一步，所述的独立电加热装置为腔体的温度补充系统，当腔体内温度低于100℃时，会通过温度传感器自动打本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置，其特征在于，所述基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置包括：燃料输送单元，包括生物质微米燃料料斗、出料螺杆、出料管和送料风机；所述送料风机将出料螺杆带出的生物质微米燃料均匀的送入陶粒烧制单元；陶粒烧制单元，包括生物质微米燃料点火装置、切向进料管道、外加热腔体夹层和陶粒烧制腔体；热风分流利用单元，包括热风传送管道和引流风机；热风传送管道与陶粒烧制单元连接，连接位置位于生物质微米燃料切向进料管所连接腔体的另外一个横截面，热风传送管道安装位置与切向进料管对角并向相对方向延伸，热风传送管道的另一端与污泥陶粒干燥系统连接，促进热风顺利进入污泥陶粒干燥系统；污泥陶粒干燥系统，包括密封腔体、温度传感器和独立电加热装置；自动控制单元，包括陶粒烧制单元中热能控制单元、热风分流利用单元、污泥陶粒干燥系统中温度检测仪表和自控阀门；根据系统工况要求，自动控制热风的输送、污泥陶粒干燥系统中独立电加热装置的温度开关。2.如权利要求1所述的基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置，其特征在于，所述的生物质微米燃料料斗包括料斗、搅动叶片和减速电机，料斗为密封料斗，料斗内部设置叶片搅动装置，外部设置减速电机，内部叶片在减速电机的带动下低速转动，带动料斗内的生物质微米燃料翻转、搅拌，促进物料下料均匀。3.如权利要求1所述的基于生物质微米燃料的外热式轻质污泥陶粒烧制装置，其特征在于，所述的出料螺杆位于料斗底部，同样与料斗装置中的减速电机连接，出料螺杆通过传动链条与减速电机相连，螺杆随减速电机转动，促使生物质微米燃料出料均匀。4.如权利要求1所述的基于生物质微米燃料的外热式轻质污...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾永胜，胡送兵，唐维，刘淞华，龚超，董盼，陶步黎，刘诗豪，肖波，刘石明，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：