利用燃煤电站余热干化污泥的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种利用燃煤电站余热干化污泥的系统及方法，属于市政污泥干化处理领域，所述系统包括：脱硫塔

【技术实现步骤摘要】
利用燃煤电站余热干化污泥的系统及方法


[0001]本专利技术涉及市政污泥干化处理
，具体地，涉及一种利用燃煤电站余热干化污泥的系统和一种利用燃煤电站余热干化污泥的方法
。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，城镇污泥的产生量越来越大，且污水处理厂污泥中普遍含有
70%~80%
的水分
。
污泥具有易腐败
、
恶臭的特性，同时含有有毒化学物质和病原微生物，常规方式难以有效处理，而以焚烧为核心的污泥处置是现阶段最安全也是最彻底的方法
。
[0003]污泥干化焚烧技术主要分为两块：污泥干化与污泥焚烧
。
污泥干化是污泥焚烧的重要前提，而干化热源是影响污泥干化设备选型和运行成本的关键因素，并且污泥干化能耗高的问题一直未得到有效解决
。
高含湿污泥的干化主要分为蒸汽干化和电能干化两种方式
。
采用蒸汽干化时，干污泥和污泥水分的显热变化以及部分污泥水分的蒸发潜热均来自蒸汽热量，蒸汽消耗量较大，污泥干化能耗较高，严重影响机组的发电效率
。
而采用电能干化时，则需要消耗高品位电能，造成能源的损失浪费
。
以上两种干化方式均没有遵循能量对口梯级利用的基本原则，存在明显的㶲损失
。
而且，污泥干化温度较高时会产生大量臭气，必须设置臭气处理装置，导致投资运行成本偏高
。
[0004]污泥低温干化技术是一种新兴的技术手段，其污泥干化温度仅为r/>80℃
左右，有效避免了
NH3、H2S
等恶臭气体的产生，因此污泥低温干化技术也是目前比较流行的污泥干化处置方式
。
污泥低温干化的热源种类有很多，比如锅炉热空气
、
锅炉烟气和高温蒸汽等
。
[0005]例如，公开日为
2023
年4月
28
日
、
公开号为
CN218931929U
的中国专利文献提出了一种利用烟气余热进行污泥干化的装置，包括：料筒，用于盛装待干化处理的污泥，其设置有污泥入料口和污泥出料口；污泥干燥筒，污泥干燥筒固定套设在料筒的外围，且污泥干燥筒与料筒之间形成供烟气通过的环形空间，使得污泥干燥筒内的烟气与料筒内的污泥进行不接触换热；污泥输送装置，污泥输送装置固定安装在料筒上，用以搅拌料筒内的污泥，并推动污泥从污泥入料口移动至污泥出料口
。
该方法利用
120℃~150℃
的烟气与污泥不接触换热进行污泥干化，污泥干化温度较高，存在产生恶臭气体的危险，并且烟气进入污泥干燥筒进行不接触换热，换热设备较大，导致的干化效率较低且烟气流通阻力增高
。
[0006]公开日为
2022
年
11
月
22
日
、
公开号为
CN115367980A
的中国专利文献提出了一种利用发电厂烟气余热干化污泥的系统，系统包括：污泥料仓与进泥装置
、
污泥低温干化机和发电厂锅炉依次连接；污泥低温干化机的冷凝水出水口连接发电厂的废水排水系统；烟气热水热交换器的烟气入口连接发电厂的净化烟气出口；烟气出口连接烟囱；热水出口连接污泥低温干化机的热水入口；降温水入口连接污泥低温干化机的降温水出口；冷却塔系统的低温冷却水出水口连接污泥低温干化机的低温冷却水进口；高温冷却水进水口连接污泥低温干化机的高温冷却水出口
。
该方法利用烟囱进口烟气产生
90℃
热水进入污泥干化机实现污泥干化，但在实际运行过程中，燃煤机组锅炉尾部烟囱进口烟气温度普遍居于
50℃~55℃
之间，通过烟气热水交换器难以产出
90℃
热水，因此其应用面受限较大
。
[0007]公开日为
2023
年
03
月
28
日
、
公开号为
CN115854360A
的中国专利文献提出了一种回收消白产生的低品位热能用于污泥处理的方法，包括以下步骤：焚烧产生的热烟气通入余热锅炉进行换热，经过换热后的热烟气进行除尘和脱硫，然后对热烟气进行水汽冷凝，获得冷凝后的烟气；将空气顺次通入换热器
、
余热换热器和余热锅炉进行热交换，依次吸热后的空气形成热空气，将部分热空气通入干化机，对污泥进行干化；部分热空气对步骤
S1
中冷凝后的烟气进行加热，加热后的烟气排放至大气
。
该方法利用压缩式热泵回收燃煤机组湿法脱硫出口饱和烟气余热，并将该部分烟气余热用于污泥干化过程，然而压缩式热泵是以消耗高品位电能或机械能为代价回收低品位废热，从能量品位的角度考虑其节能特性有待探讨
。
并且，干化空气在余热锅炉内与烟气进行换热为气气换热过程，其换热效率较低，换热面积较大，同时会增加烟气流通阻力
。
[0008]综上，虽然污泥低温干化技术市场应用前景较好，但是目前仍面临着干化能耗高
、
低品位热能回收难度大等问题，导致无法有效控制污泥干化运行成本
。

技术实现思路

[0009]针对现有污泥低温干化技术存在的干化能耗高
、
低品位热能回收难度大的技术问题，本专利技术提供了一种利用燃煤电站余热干化污泥的系统及方法，采用该系统及方法能够回收脱硫塔循环浆液余热参与制取大量中品位热量作为污泥干化热源，可以有效减少蒸汽消耗量，降低污泥干化运行能耗
。
[0010]为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种利用燃煤电站余热干化污泥的系统，该系统包括：脱硫塔
、
浆液换热器
、
热泵机组
、
驱动热源管路
、
干化热源管路和污泥干化机；脱硫塔和热泵机组分别与浆液换热器连接，浆液换热器用于将脱硫塔输出的循环浆液与热泵机组输出的冷却水进行换热，并将换热后的循环浆液输送回脱硫塔，以及将换热后具有第一温度的余热热水输送回热泵机组；驱动热源管路与热泵机组连接，热泵机组用于利用驱动热源吸收余热热水的热量，以制取具有第二温度的供热热水，其中，驱动热源的温度大于第二温度，第二温度大于第一温度；污泥干化机通过干化热源管路与热泵机组连接，污泥干化机用于将具有第二温度的供热热水作为干化热源，对污泥进行干化处理
。
[0011]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述热泵机组可以为蒸汽型吸收式热泵
。
[0012]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述系统还可以包括：疏水加热器和疏水汇集管路；疏水汇集管路的一侧与热泵机组连接，疏水汇集管路的另一侧与疏水加热器连接，用于汇集热泵机组中产生的疏水；疏水加热器设置在干化热源管路中，用于回收疏水的热量对热泵机组输出的具有第二温度的供热热水进行加热处理
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用燃煤电站余热干化污泥的系统，其特征在于，所述系统包括：脱硫塔
、
浆液换热器
、
热泵机组
、
驱动热源管路
、
干化热源管路和污泥干化机；脱硫塔和热泵机组分别与浆液换热器连接，浆液换热器用于将脱硫塔输出的循环浆液与热泵机组输出的冷却水进行换热，并将换热后的循环浆液输送回脱硫塔，以及将换热后具有第一温度的余热热水输送回热泵机组；驱动热源管路与热泵机组连接，热泵机组能够利用驱动热源吸收余热热水的热量，以制取具有第二温度的供热热水，其中，驱动热源的温度大于第二温度，第二温度大于第一温度；污泥干化机通过干化热源管路与热泵机组连接，污泥干化机用于将具有第二温度的供热热水作为干化热源，对污泥进行干化处理
。2.
根据权利要求1所述的利用燃煤电站余热干化污泥的系统，其特征在于，所述热泵机组为蒸汽型吸收式热泵
。3.
根据权利要求2所述的利用燃煤电站余热干化污泥的系统，其特征在于，所述系统还包括：疏水加热器和疏水汇集管路；疏水汇集管路的一侧与热泵机组连接，疏水汇集管路的另一侧与疏水加热器连接，用于汇集热泵机组中产生的疏水；疏水加热器设置在干化热源管路中，用于回收疏水的热量对热泵机组输出的具有第二温度的供热热水进行加热处理
。4.
根据权利要求2所述的利用燃煤电站余热干化污泥的系统，其特征在于，所述系统还包括：汽轮机和抽汽管路；汽轮机通过抽汽管路与驱动热源管路连接，用于向热泵机组提供驱动热源
。5.
根据权利要求1所述的利用燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕达，陈鸥，李晓金，王峰，李力，毕冬雪，
申请(专利权)人：国能龙源环保有限公司，
类型：发明
国别省市：