一种高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统技术方案

本发明专利技术提供一种高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统，包括污泥焚烧炉、烟气净化装置、汽轮机、冷凝装置、凝结水泵、除氧器、一次风机和二次风机，烟气净化装置与污泥焚烧炉的烟气出口连接，污泥焚烧炉的饱和蒸汽出口与汽轮机的进汽口连接，汽轮机的排汽口与冷凝装置连接，冷凝装置与除氧器通过凝结水泵连接，除氧器与污泥焚烧炉的锅炉给水入口连接；一次风机和二次风机的出风口与污泥焚烧炉连接；汽轮机与一次风机和/或二次风机连接，用于驱动一次风机和/或二次风机转动。本发明专利技术的脱水污泥直接焚烧系统，高效利用能量，可以降低初始投资，进一步降低能耗和热损失。进一步降低能耗和热损失。进一步降低能耗和热损失。

【技术实现步骤摘要】
一种高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统


[0001]本专利技术属于污泥的焚烧处置
，具体涉及一种高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统。

技术介绍

[0002]污泥是污水经过物理法、化学法、物理化学法和生物法等方法处理后得到的沉淀物、颗粒物和漂浮物的统称，由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成。污泥中含有大量的潜在有毒有害成分如病原菌、重金属、致病微生物等以及有害有机物质，若不经过无害化处理，将会对生态环境包括大气、土壤、水体以及人类与动物的健康造成严重的潜在威胁。因此为了更加有效的处理处置污泥防止污泥二次污染环境并影响人类健康，发展了一系列的污泥处置技术。
[0003]污泥处理与处置的目的是实现其减量化、稳定化、无害化和资源化。当前处理污泥的方法主要有土地填埋、土地利用、污泥干燥、污泥焚烧等。其中以焚烧为核心的处理方法是最为彻底的处理方法之一。污泥焚烧是指借助于外源热量或者污泥自身的燃烧，使干化污泥中的有机物进行燃烧，实现污泥减量化的同时，燃烧产生的热量实现对外供给综合利用。因此污泥燃烧处置方式是一种可以实现污泥减量化、资源化、无害化的重要方式之一。
[0004]随着技术的发展，污泥的焚烧技术已经形成多种工艺，按照地区经济、技术以及环境情况分类，主要包括：单独焚烧和掺烧。前者指的是利用污泥本身所含有有机物的热值，或添加少量的助燃剂，在焚烧炉内进行单独焚烧；后者则是指将污泥与燃煤混合后在电厂锅炉中焚烧或者与固体废弃物如生活垃圾混合后再进行焚烧，该工艺主要用于发电和制砖等。
[0005]污泥的独立干化焚烧过程主要分为三个阶段：污泥脱水、污泥干化、污泥焚烧及后处理。污水处理厂在进行污水处理时污水处理池底部会富集大量的污泥，并且产生的污泥的含水率极高，因此首先需要在污水处理厂进行浓缩脱水，并进行加药处理以达到更好的脱水效果。利用压滤机等设备进行深度脱水，大大降低了污泥含水率的同时也降低了污泥体积。脱水后污泥会形成泥饼，利用螺旋或者带式输送机进行输送并采用卡车外运至污泥处理装置。污泥的含水率是影响污泥焚烧的一个重要指标，当含水率较高时，污泥的热值较低，通常需补充辅助燃料，能耗较大，焚烧成本也因此变高。污泥焚烧处置工艺中，最重要的环节就是焚烧环节，所用的设备为焚烧炉，目前焚烧炉的类型有多膛式、回转窑和流化床焚烧炉等，其中流化床焚烧炉以其气固混合好、焚烧彻底、污染物排放量低等优点被广泛采用。污泥焚烧后会产生烟气和灰渣，其中由于烟气含有有毒有害等气体，因此要对烟气进行深度处理后排放到环境中，而灰渣则分别进行填埋或综合性处置利用。目前烟气除尘系统主要以静电除尘和布袋除尘为主，同时配有脱硫脱硝的设备，使得烟气排放达到相关排放标准。
[0006]目前，污泥独立焚烧处理系统存在的主要问题有：初投资大且系统复杂，焚烧热量利用不够高效，项目运行盈利能力较差，焚烧炉运行不够稳定，干化系统复杂、运行故障率
高等，需要不断的改进和发展相关技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：现有污泥焚烧系统运行费用高，干化系统运行不稳定，系统运行复杂故障率高，能量利用不充分。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统，包括污泥焚烧炉、烟气净化装置、汽轮机、冷凝装置、凝结水泵、除氧器、一次风机和二次风机，所述烟气净化装置与污泥焚烧炉的烟气出口连接，污泥焚烧炉的饱和蒸汽出口与汽轮机的进汽口连接，汽轮机的排汽口与冷凝装置连接，冷凝装置与除氧器通过凝结水泵连接，除氧器与污泥焚烧炉的锅炉给水入口连接；一次风机和二次风机的出风口与污泥焚烧炉连接；所述汽轮机与一次风机和/或二次风机连接，用于驱动一次风机和/或二次风机转动。
[0009]作为本专利技术实施例的进一步改进，所述污泥焚烧炉包括炉膛、旋风分离器、尾部烟道和汽包，炉膛内从下往上依次设有风室和布风板；炉膛侧壁从下往上依次设有污泥进料口、下排二次风口和上排二次风口；炉膛的出口和旋风分离器的入口相连；旋风分离器的气体出口与尾部烟道的入口连接，旋风分离器的分离灰出口与返料器的入口连接，返料器的出口与炉膛的返料灰入口连接；尾部烟道中从上往下依次设有高温空气预热器、对流管束、省煤器、低温空气预热器和烟气出口；汽包位于尾部烟道外部；尾部烟道设有锅炉给水入口，锅炉给水入口和省煤器的入口连接，省煤器的出口和汽包的进水口连接，汽包的下降管和对流管束的入口联箱连接，对流管束的出口联箱和汽包的汽水引入管连接，汽包的饱和蒸汽出口位于汽包顶部；一次风机和二次风机的出风口均与低温空气预热器的入口连接。
[0010]作为本专利技术实施例的进一步改进，所述污泥进料口上设有播料风入口。
[0011]作为本专利技术实施例的进一步改进，所述炉膛内不布置受热面。
[0012]作为本专利技术实施例的进一步改进，所述脱水污泥的含水率为50％～60％。
[0013]作为本专利技术实施例的进一步改进，高温空气预热器的入口与低温空气预热器的出口连接，所述高温空气预热器的出口分别与一次风管和二次风母管连接；所述高温空气预热器为炉膛提供600℃以上的高温气流。
[0014]作为本专利技术实施例的进一步改进，还包括引风机，所述引风机与烟气净化装置连接。
[0015]作为本专利技术实施例的进一步改进，所述汽轮机与引风机连接，用于驱动引风机转动。
[0016]作为本专利技术实施例的进一步改进，所述冷凝装置包括凝汽器、冷凝塔和循环水泵，所述凝汽器的工质入口与汽轮机连接，凝汽器的工质出口与凝结水泵连接；凝汽器的冷却水入口与冷凝塔的出水口通过循环水泵连接，冷凝塔的进水口与凝汽器的冷却水出口连接。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统，取消了传统的干化装置，而选择将深度脱水的污泥直接进行入炉焚烧，降低了项目的初始投资，提高了装置运行的稳定性和运行费用，减小了故障率。由于取消了热干化装置，降低了换热损失，提高了能量的利用效率。污泥焚烧炉内
产生的一定压力饱和蒸汽或过热蒸汽推动汽轮机，汽轮机推动一次风机、二次风机或引风机运转，进一步降低了电耗，有效提升了回收热能的利用率。本专利技术实施例的脱水污泥直接焚烧系统，高效利用能量，可以降低初始投资，进一步的降低能耗和热损失，使整个系统实现了能量的高效、高品位利用，提升了整个污泥处理装置运行的经济性和稳定性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统的结构示意图；
[0019]图2为图1中污泥焚烧炉的结构示意图。
[0020]图中：1、污泥压滤机，2、脱水污泥储仓，3、污泥焚烧炉，4、烟气净化装置，5、引风机，6、烟囱，7、汽轮机，8、凝汽器，9、凝结水泵，10、除氧器，11、冷凝塔，12、循环水泵，13、一次风机，14、二次风机，31、风室，32、布风板，33、播料风入口，34、污泥进料口，35、下排二次风口，36、上排二次风口，37、炉膛，38、旋风分离器，39、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统，其特征在于，包括污泥焚烧炉(3)、烟气净化装置(4)、汽轮机(7)、冷凝装置、凝结水泵(9)、除氧器(10)、一次风机(13)和二次风机(14)，所述烟气净化装置(4)与污泥焚烧炉(3)的烟气出口连接，污泥焚烧炉(3)的饱和蒸汽出口与汽轮机(7)的进汽口连接，汽轮机(7)的排汽口与冷凝装置连接，冷凝装置与除氧器(10)通过凝结水泵(9)连接，除氧器(10)与污泥焚烧炉(3)的锅炉给水入口连接；一次风机(13)和二次风机(14)的出风口与污泥焚烧炉(3)连接；所述汽轮机(7)与一次风机(13)和/或二次风机(14)连接，用于驱动一次风机(13)和/或二次风机(14)转动。2.根据权利要求1所述的高效利用能量的脱水污泥直接焚烧系统，其特征在于，所述污泥焚烧炉(3)包括炉膛(37)、旋风分离器(38)、尾部烟道(310)和汽包(39)，炉膛(37)内从下往上依次设有风室(31)和布风板(32)；炉膛(37)侧壁从下往上依次设有污泥进料口(34)、下排二次风口(35)和上排二次风口(36)；炉膛(37)的出口和旋风分离器(38)的入口相连；旋风分离器(38)的气体出口与尾部烟道(310)的入口连接，旋风分离器(38)的分离灰出口与返料器(319)的入口连接，返料器(319)的出口与炉膛(37)的返料灰入口连接；尾部烟道(310)中从上往下依次设有高温空气预热器(311)、对流管束(312)、省煤器(313)、低温空气预热器(314)和烟气出口(315)；汽包(39)位于尾部烟道(310)外部；尾部烟道(310)设有锅炉给水入口(316)，锅炉给水入口(316)和省煤器(313)的入口连接，省煤器(313)的出口和汽包(39)的进水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓平，张晓勇，赵子芃，马吉亮，刘道银，梁财，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：