一种低能耗的污泥干化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低能耗的污泥干化系统，包括湿污泥仓，所述湿污泥仓的出口与预干化装置的入口连接，所述预干化装置的出口与污泥干化机的污泥入口连接，所述污泥干化机的尾气出口与旋风分离器入口连接，所述污泥干化机的污泥出口、所述旋风分离器的底部粉尘出口均与干污泥仓的入口连接，所述旋风分离器的顶部气体出口与降温除湿装置的气体入口连接。本发明专利技术不仅通过预干化装置将污泥干化机尾气余热用于干化污泥，而且利用预干化装置的空预器回收蒸发罐内的冷凝水热量将空气加热后送入污泥干化机，降低了蒸汽消耗量，大幅度地提高了污泥干化工艺的能量利用率，降低了污泥干化运行成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗的污泥干化系统


[0001]本专利技术涉及污泥干化处理
，具体来说，涉及一种低能耗的污泥干化系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，城市污水处理率逐渐提高，伴随而来的污泥无害化问题日益突出。据统计，我国污水处理率已超过90%，但污水处理后产生的污泥处理率不高。2019年我国城镇湿污泥产生量接近6325万吨，是2010年污泥产量的近2倍，近10年平均复合增长率高达7.6%。污泥中富集的大量氮、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，对生态环境造成的严重压力。
[0003]常见的污泥处理方式有卫生填埋、厌氧消化、堆肥、焚烧。湿污泥含水率往往大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的60%含水率，而且各地方面临着无处填埋的窘境；厌氧消化存在运营成本高，安全隐患大，容易产生大量沼渣，需多次处理，且占地比较大的问题；堆肥中由于污泥泥质不稳定，重金属难以稳定化，只能用作园林绿化用肥，同时堆肥过程产生大量的臭气，会污染周边环境，需加入大量秸秆等调理剂，进行不断供氧。上述三种处理方式已经逐渐满足不了逐渐快速增长的污泥处理量需求。目前，以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，同时可以回收污泥的能量。
[0004]目前污水处理厂的污泥经过浓缩和机械脱水处理后仍有较高的含水率，一般都在60%～80%。没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上、建设投资上也是极不经济的。因此无论采用污泥单独焚烧方式还是协同焚烧方式，都需要对污泥进行干化处理，把脱水污泥中的水分进一步蒸发去除。
[0005]目前应用最广泛的污泥热干化方式是蒸汽干化。在设备运行能耗方面，采用蒸汽干化工艺吨污泥从含水率80%降低至40%的蒸汽消耗量高达0.8～1.2吨，吨污泥的干化能耗较高。其所消耗的热量中，污泥水分蒸发吸收热量占比为91.87%，污泥干燥升温吸收热量占比为1.64%，载气升温吸收热量占比为3.06%，整个系统辐射消耗的热量为3.43%。根据热力学第一定律，除系统设备散失掉的部分热量外，污泥干化系统消耗的绝大部分热量都转移到了污泥干化机尾气中，然后经过降温除湿流程后或送入锅炉焚烧或经过除臭流程后外排，而干化机降温除湿流程中的能量并未得到有效回收利用，造成了能量的大量浪费。
[0006]CN101708939A公布了一种利用系统余热的污泥干化焚烧处理系统，利用焚烧炉的炉渣和烟气等低品位余热用于污泥干化，节省了部分蒸汽用量。但是炉渣与湿污泥混合后一同进入焚烧炉焚烧降低了焚烧炉的污泥处理能力，烟气在与湿污泥直接接触后，温度急剧降低、湿度大幅度增加，低温高湿的烟气进入除尘器，设备长期运行后容易导致布袋堵塞，影响设备稳定运行。
[0007]CN110748899A公布了一种考虑余热利用的燃煤耦合污泥干化焚烧系统和方法，将污泥干化和燃煤电站锅炉两种工艺耦合起来，一方面增设一套背压发电系统，燃煤锅炉产生的蒸汽先经过背压蒸汽轮机发电降温降压变成低温低压的蒸汽后用于污泥干化的热源，
同时在污泥干化机下游增设余热利用系统回收干化机尾气的余热用于加热锅炉凝结水，减少汽轮机的抽汽消耗。该方法一定意义上实现了污泥干化的余热利用，但是燃煤电站锅炉运行相对稳定，污泥干化与其过度耦合运行后会对锅炉运行的稳定性带来干扰，而且由于需要增设一套背压发电系统，使得该方法的投资成本很高。
[0008]CN113606781A公布了一种用于污泥干化系统的冷凝热回收热泵热水系统。通过冷凝热回收装置将干化机尾气中水蒸气的冷凝热回收加热热水，通过热泵系统回收干化机冷凝后的尾气显热，用于二次加热热水。加热产生的热水储存在热水箱中，供下游热用户。该方法只是有效地回收了污泥干化系统的余热，但是并没有降低污泥干化所消耗的蒸汽量，此外，余热回收系统所产生的热水量很大，下游热用户很难消耗掉。
[0009]CN113465422A公布了一种用于桨叶式干化机污泥干化尾气的热能回收系统及其使用方法，利用热管换热器回收干化机尾气的余热用于加热新风（空气）。该方法同上述公布的方法一样，虽然有效地回收了污泥干化系统的余热，但是并没有降低污泥干化所消耗的蒸汽量，而且余热回收系统所产生的热空气除非有特定的需求，否则很难得到应用。
[0010]针对这些问题，目前还没有有效的解决办法。

技术实现思路

[0011]针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种低能耗的污泥干化系统，能够克服现有技术的上述不足，直接降低污泥干化过程中的蒸汽消耗量，提高现有污泥干化工艺的能量利用效率。
[0012]为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种低能耗的污泥干化系统，包括湿污泥仓，所述湿污泥仓的出口与预干化装置的入口连接，所述预干化装置的出口与污泥干化机的污泥入口连接，所述污泥干化机的尾气出口与旋风分离器入口连接，所述污泥干化机的污泥出口、所述旋风分离器的底部粉尘出口均与干污泥仓的入口连接，所述旋风分离器的顶部气体出口与降温除湿装置的气体入口连接，所述降温除湿装置的气体出口与引风机的入口连接，所述引风机的出口与除臭装置入口连接；所述预干化装置包括湿污泥换热器，所述湿污泥换热器的热源出口与机力冷却塔的入口连接，所述机力冷却塔的出口与所述降温除湿装置的冷源入口连接，所述降温除湿装置的冷源出口与所述湿污泥换热器的热源入口连接；所述预干化装置还包括蒸发罐、压缩机及空预器，所述湿污泥换热器的污泥出口与所述蒸发罐的污泥入口连接，所述蒸发罐的低压蒸汽出口与所述压缩机的蒸汽入口连接，所述压缩机的蒸汽出口与所述蒸发罐的高压蒸汽入口连接，所述蒸发罐的冷凝水出口与所述空预器的热源入口连接，所述空预器的热空气出口与所述污泥干化机的热空气入口连接，所述空预器还设有冷空气入口和外排冷凝水的热源出口。
[0013]进一步地，所述湿污泥换热器为间接式换热器。
[0014]进一步地，所述湿污泥仓的出口与所述湿污泥换热器的污泥入口连接。
[0015]进一步地，所述蒸发罐内设有换热装置，所述换热装置为盘管式或管翅式。
[0016]进一步地，所述蒸发罐的污泥出口与所述污泥干化机的污泥入口连接。
[0017]进一步地，所述污泥干化机为桨叶式干化机、圆盘式干化机或以蒸汽为污泥烘干
热源的干化机。
[0018]进一步地，所述污泥干化机还设有蒸汽入口和凝结水出口。
[0019]进一步地，所述降温除湿装置的气体出口与引风机的入口连接的管道上设有冷凝水出口。
[0020]进一步地，所述除臭装置上设有尾气排放口。
[0021]本专利技术的有益效果：本专利技术不仅通过预干化装置将污泥干化机尾气余热用于干化污泥，而且利用预干化装置的空预器回收蒸发罐内的冷凝水热量将空气加热后送入污泥干化机，降低了蒸汽消耗量，大幅度地提高了污泥干化工艺的能量利用率，降低了污泥干化运行成本。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低能耗的污泥干化系统，其特征在于，包括湿污泥仓（1），所述湿污泥仓（1）的出口与预干化装置（2）的入口连接，所述预干化装置（2）的出口与污泥干化机（3）的污泥入口连接，所述污泥干化机（3）的尾气出口与旋风分离器（4）入口连接，所述污泥干化机（3）的污泥出口、所述旋风分离器（4）的底部粉尘出口均与干污泥仓（5）的入口连接，所述旋风分离器（4）的顶部气体出口与降温除湿装置（6）的气体入口连接，所述降温除湿装置（6）的气体出口与引风机（7）的入口连接，所述引风机（7）的出口与除臭装置（8）入口连接；所述预干化装置（2）包括湿污泥换热器（20），所述湿污泥换热器（20）的热源出口与机力冷却塔（9）的入口连接，所述机力冷却塔（9）的出口与所述降温除湿装置（6）的冷源入口连接，所述降温除湿装置（6）的冷源出口与所述湿污泥换热器（20）的热源入口连接；所述预干化装置（2）还包括蒸发罐（21）、压缩机（22）及空预器（23），所述湿污泥换热器（20）的污泥出口与所述蒸发罐（21）的污泥入口连接，所述蒸发罐（21）的低压蒸汽出口与所述压缩机（22）的蒸汽入口连接，所述压缩机（22）的蒸汽出口与所述蒸发罐（21）的高压蒸汽入口连接，所述蒸发罐（21）的冷凝水出口与所述空预器（23）的热源入口连接，所述空预器（23）...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，武广龙，曾鑫，刘尧祥，范玮，孙宇，何海军，贾传凯，徐通，闫文瑞，殷卫峰，杨允，向艳蕾，苏鹏，滕凤海，马洪洲，赵子东，武继龙，李峥，李振，杨若溪，
申请(专利权)人：中煤科工清洁能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：