大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统技术方案

本实用新型专利技术公开了大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，包括新型干法水泥熟料生产线中的篦冷机、预热器分解炉，还包括市政污泥接收，输送系统，污泥破碎、计量、分料系统，臭气净化系统。本实用新型专利技术专利利用新型干法水泥生产线现有工艺及设施，将含水率≤40%的干化市政污泥经破碎打散机粉碎后作为替代燃料入窑协同，不影响熟料的产质量，降低烧成热耗，节约煤及原料资源。本实用新型专利技术系统先进、设备可靠，节能减排，绿色环保，自动化程度高，可实现智能化运行。可实现智能化运行。可实现智能化运行。

【技术实现步骤摘要】
大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统


[0001]本技术涉及市政污泥无害化资源化处置领域，具体是大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，使市政污泥成为替代燃料进入水泥窑系统，实现污泥资源化的高效利用，节煤节水，绿色环保。

技术介绍

[0002]市政污泥是城市有机固废的典型代表，根据我国住房与城乡建设部公布信息显示， 2020年我国市政污泥的年产生量约6000万吨（以含水率80%计）。长期以来，市政污泥产生量大、来源复杂、资源利用率低、存在二次污染风险，污泥处置问题一直没得到有效解决。
[0003]污泥水泥窑协同处置是近年来涌现出的能快速实现污泥减量化和无害化的技术路线，实践证明极具应用前景。它避免了垃圾电厂和热电厂掺烧污泥所存在的处理量少以及灰渣需要二次处理等弊病，同时还具有能耗低、减少碳排放、减少煤耗、污泥可成为可替代燃料等优点。
[0004]现阶段采用直接入窑方式的水泥窑协同处置市政污泥占比较大，市政污泥（含水率 80%）直接入窑系统简单，但带入水分较多，处理量受限。含水率80%的污泥进入水泥厂如果不进行深度脱水或干化，会增加水泥窑系统煤耗，增加燃煤量约为120 kg（标煤）/t 湿污泥，协同处置1t含水率80%的市政污泥影响熟料产量约2t。
[0005]市政污泥水泥窑协同处置技术还存在以下缺点：1）进分解炉水分高，影响热耗、处理量、熟料产量以及预热器换热；2）污泥颗粒物大，分散性差，造成污泥在分解炉内的不完全燃烧，易出现塌料、爆燃现象，影响分解炉气氛稳定性；3）水分高易产生更多的水汽，增加高温风机负荷。这些是目前水泥窑实现大掺量协同处置污泥的瓶颈所在。
[0006]“双碳”背景下，建材生产阶段占全国能源碳排放的比重达到28．3％，而水泥作为建材工业子行业产生了超过80％的碳排放量。因此，水泥企业要实现“双碳”目标，需进行源头减量，积极采用环保材料，建立绿色供应链。同时也将倒逼水泥企业进行低碳转型：推进发展新型环保水泥，普及应用替代原料、替代燃料、碳捕集技术，加大水泥窑协同处置力度，尽快融入碳交易体系。

技术实现思路

[0007]本技术为一种大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，依托水泥窑烧成系统，将含水率≤40的市政污泥经过破碎耦合分料后，喂入水泥窑分解炉，实现水泥熟料原料、燃料的替代。
[0008]为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：
[0009]大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，包括新型干法水泥熟料生产线中的篦冷机、预热器分解炉，还包括市政污泥接收、输送系统，污泥破碎、计量、分料系统和臭气净化系统，其特征在于：所述市政污泥接收、输送系统包括有汽车卸料仓、污泥储库、相互配合的抓斗和抓斗仓以及相互配合的全密闭板喂机、全密闭输送机和提升机；
含水率≤40%的市政污泥通过密封专用车倒入汽车卸料仓或污泥储库，汽车卸车仓的市政污泥送入全密闭板喂机；污泥储库中的市政污泥，经抓斗送入抓斗仓，而后送入全密闭板喂机；全密闭板喂机下料至与其配合的全密闭输送机，最后经提升机送入污泥破碎、计量、分料系统。
[0010]所述污泥破碎、计量、分料系统包括污泥破碎打散机、污泥仓、计量设备和分料系统，所述市政污泥从提升机下料后进入污泥破碎打散机，经过破碎打散后得到污泥粉末，所述污泥粉末85%以上粒径≤5mm，而后污泥粉末进入污泥仓，经计量设备计量后，作为替代燃料经分料系统分别喂入预热器分解炉中不同的喂料点。含水率≤40%的市政污泥经破碎打散后粒径85%以上≤5mm，经计量后进入分解炉焚烧，在作为替代原料的同时，也作为替代燃料，降低料耗、煤耗。
[0011]臭气净化系统包括有用于市政污泥接收、输送系统和污泥破碎、计量、分料系统的臭气收集系统以及安装在臭气收集系统管路上的除臭引风机；臭气收集系统收集到的臭气经除臭引风机送入窑头篦冷机一段风机鼓入篦冷机，经1400℃以上高温焚烧处理。
[0012]所述的大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，其特征在于：所述污泥破碎、计量、分料系统中包括有两个污泥仓，每个污泥仓的出料口外均设有相互配合的计量设备和FU输送机，每个FU输送机外均配有对应的分料系统；每个分料系统均包括有与对应FU输送机出料口配合的输料管，输料管上均安装有电动三通阀，电动三通阀的两路出口均通过下料管分别接入分解炉的对应喂料点，每个下料管上均安装有电动叶轮给料机和气动插板阀。破碎打散后的污泥颗粒，经过污泥分料系统，实现多点进入水泥窑分解炉，提高了分解炉中污泥的燃烧效率，使协同处置1t含水率40%的干化市政污泥影响熟料产量≤0.8t，从而实现污泥的大掺量处置。
[0013]所述的大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，其特征在于：所述污泥仓和对应的计量设备之间均通过连接管连接，每个连接管上均安装有插板阀。
[0014]所述的大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，其特征在于：所述汽车卸料仓和抓斗仓均分别通过连通管与全密闭板喂机连通。
[0015]所述的大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，其特征在于：所述计量设备为计量称。
[0016]所述提升机采用防锈材质，输送全程密封负压除臭。
[0017]臭气净化系统包括臭气收集系统及除臭引风机。全密闭板喂机、全密闭输送机、提升机、污泥破碎打散机等设备的臭气，经臭气收集后，经除臭引风机送入窑头篦冷机一段风机鼓入篦冷机，经1400℃以上高温焚烧处理。
[0018]干化市政污泥经过破碎后再进入水泥窑协同处置，稳定了水泥窑生产，提高协同处置量，对水泥熟料产量影响小，对熟料质量没有影响，从根本上解决了市政污泥水分和形态对水泥窑运行不利的技术问题。
[0019]相比目前的水泥窑协同处置市政污泥技术，本技术的技术优势：
[0020]（1）通过耦合破碎后粉状污泥入分解炉焚烧，降低料耗、煤耗。
[0021]（2）通过分料系统，使污泥多点入炉协同，能稳定生产，不影响质量，大幅度减轻对熟料产量的影响。
[0022]（3）利用水泥窑篦冷机作为臭气净化设备，臭气经1400℃以上高温焚烧处理，不污
的高位左侧MC1位置，下料管4
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a31设置有电动叶轮给料机4
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a41、气动插板阀4
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a51；一路经下料管4
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a32送至分解炉2
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1的高位右侧MC2位置，下料管4
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a32设置有电动叶轮给料机4
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a42、气动插板阀4
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a52。污泥仓4
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4b的粉状污泥经连接管4
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5b进入计量称4
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6b，连接管4
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5b上设置有插板阀4
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4b1，计量后的污泥进入FU输送机4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大掺量干化污泥破碎耦合分料入炉的水泥窑协同处置系统，包括新型干法水泥熟料生产线中的篦冷机、预热器分解炉，还包括市政污泥接收、输送系统，污泥破碎、计量、分料系统和臭气净化系统，其特征在于：所述市政污泥接收、输送系统包括有汽车卸料仓、污泥储库、相互配合的抓斗和抓斗仓以及相互配合的全密闭板喂机、全密闭输送机和提升机；含水率≤40%的市政污泥通过密封专用车倒入汽车卸料仓或污泥储库，汽车卸车仓的市政污泥直接送入全密闭板喂机，污泥储库中的市政污泥经抓斗送入抓斗仓后再送入全密闭板喂机；全密闭板喂机下料至与其配合的全密闭输送机，最后经提升机送入污泥破碎、计量、分料系统；所述污泥破碎、计量、分料系统包括污泥破碎打散机、污泥仓、计量设备和分料系统，所述市政污泥从提升机下料后进入污泥破碎打散机，经过破碎打散后得到污泥粉末，所述污泥粉末85%以上粒径≤5mm，而后污泥粉末进入污泥仓，经计量设备计量后，作为替代燃料经分料系统分别喂入预热器分解炉中不同的喂料点；臭气净化系统包括有用于市政污泥接收、输送系统和污泥破碎、计量、分料系统的臭气收集系统，臭气收集系统的出气管道上安装有除...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟明，时继明，李伟，丁大海，
申请(专利权)人：合肥水泥研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：