一种湿污泥干化焚烧处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种湿污泥焚烧处理装置，涉及废弃物处理技术，包括循环流化床炉膛、分离器、返料器、尾部烟道、除尘器、烟囱；其还包括流化床式污泥干化器，污泥干化器顶部设有乏气出口和湿污泥入口，底部设有布风装置、干污泥出口，内部设有充有换热介质的放热盘管；其尾部烟道中设有空气预热器和热交换器，热交换器与污泥干化器中的放热盘管相连通；其循环流化床炉膛侧壁下部设有二次风口、返料口和干污泥入口；干污泥入口与污泥干化器的干污泥出口相连通，二次风口与污泥干化器的乏气出口相连通。本实用新型专利技术的装置，以尽可能简单的工艺，尽量回收污泥焚烧的热量，以低能耗焚烧处理湿污泥，同时气体除臭无害化。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种废弃物处理装置，特别是涉及一种污泥的焚烧处 理装置。
技术介绍
污泥是污水处理后的固体残留物，污泥量约占污水处理量的1^左右(以含水率80%计)。随着污水处理厂的不断兴建，我国的工业和生活污水 处理量正在迅速增加，必将产生更多的污泥。污泥的成分非常复杂，除含 有大量的水分外，还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、 病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分。如何将产量巨大、成分复杂的污 泥无害化、资源化，已成为全世界环境界瞩目的课题之一。以焚烧为核心的污泥处理方法能够达到减量化、稳定化和无害化的目 标。目前国外应用较多的污泥焚烧方法为先干化后焚烧的方法，先对污泥 进行干化等预处理后再进行焚烧，污泥的干化与焚烧由两套基本独立的系 统来完成，工艺复杂，设备初投资高，而且污泥的干化过程还需要消耗大 量能量(通常为电能或辅助燃料燃烧提供的热能)，因而运行成本高昂， 难以适应我国的国情。同时，现有技术中，污泥干化产生的乏气通常通过专门的气体处理系 统进行无害化处理，这套系统一般包括除尘、冷凝、汽水分离，以避免污 泥干化时产生的臭气外泄，污染环境；但是这套系统不仅本身较为复杂， 还同时产生污泥细粉和污水，进一步增加了污泥焚烧系统的复杂性。除了先干化后焚烧的污泥焚烧处理方法，现有技术中也有将湿污泥直 接加入炉膛进行焚烧的方法，湿污泥与辅助燃料混烧产生热量，用于加热 湿污泥、蒸发湿污泥中的水分、保持炉膛温度、预热燃烧所需的空气，此 外还会有一部分剩余热量随烟气排出焚烧炉。这部分热量通常在除尘器之 前采用水冷受热面由水带走，以便使烟气温度降低到除尘器能够承受的范围。但是如果污泥焚烧厂区附近没有热用户，水冷受热面产生的热水或蒸 汽还需要通过冷却系统冷却，造成热量浪费。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种湿污泥焚烧处理装置，以尽可能简单的 工艺，同时尽量回收污泥焚烧的热量，以低能耗焚烧处理湿污泥，同时处 理过程中产生的气体除臭无害化。为达到上述目的，本技术的技术解决方案如下一种湿污泥焚烧处理装置，包括循环流化床炉膛、分离器、返料器、 尾部烟道、除尘器、烟囱以及辅机系统；其还包括流化床式污泥干化器， 污泥干化器顶部设有乏气出口和湿污泥入口，底部设有布风装置、干污泥 出口，内部设有充有换热介质的放热盘管；其尾部烟道中设有空气预热器和充有换热介质的热交换器，热交换器 与污泥干化器中的放热盘管相连通；其炉膛侧壁下部设有二次风口、返料口和干污泥入口；干污泥入口与 污泥干化器的干污泥出口相连通，二次风口与污泥干化器的乏气出口相连 通。所述的湿污泥焚烧处理装置，其所述循环流化床炉膛为绝热的，所述 尾部烟道中设有余热锅炉。所述的湿污泥焚烧处理装置，其所述循环流化床炉膛中设有水冷受热面。所述的湿污泥焚烧处理装置，其所述污泥干化器顶部还设有与返料器 相连通的循环灰入口。所述的湿污泥焚烧处理装置，其所述循环流化床炉膛侧壁下部还设有 辅助燃料入口。所述的湿污泥焚烧处理装置，其所述尾部烟道中设有两个空气预热 器， 一个空气预热器的空气出口与炉膛底部风箱相连，另一个空气预热器 的空气出口与污泥干化器底部的布风装置相连。所述的湿污泥焚烧处理装置，其所述炉膛的干污泥入口与污泥干化器 的干污泥出口通过螺旋给料机相连通。所述的湿污泥焚烧处理装置，其所述炉膛的干污泥入口与污泥干化器 的干污泥出口相连通的管道中设有锁气阀。本技术适用于湿污泥以及其它高含水率燃料或废弃物的焚烧处 理。本技术将污泥干化过程中产生的含有空气、水蒸气及污泥臭气和 细粉的乏气送入炉膛高温焚烧，在实现污泥焚烧过程中气体的除臭无害化 的同时，还实现炉膛分级配风，抑制N0X的生成；同时回收利用含有大量 污泥水蒸气的高温烟气带到尾部烟道的热量干化湿污泥，可减少辅助燃料 的消耗量，提高系统的经济性，可大幅降低运行成本；系统流程简明，装 置简单，不仅设备初投资低廉，而且运行稳定性和可靠性高。附图说明图1是本技术一种湿污泥干化焚烧处理装置的实施例1和实施例 2结构示意图2是本技术一种湿污泥干化焚烧处理装置的实施例3结构示意图3是本技术一种湿污泥干化焚烧处理装置的实施例4结构示意图4是本技术一种湿污泥干化焚烧处理装置的实施例5结构示意图。附图标号说明炉膛l、分离器2、返料器3、尾部烟道4、热交换器5、空气预热器6、 除尘器7、烟囱8、污泥干化器9、放热盘管IO、余热锅炉ll、污泥干化 器流化气体A、 一次风B、湿污泥C、乏气D、干污泥F、辅助燃料G。具体实施方式本技术的湿污泥焚烧处理装置的工作原理是为简化工艺，同时还要实现热量回收，本技术将污泥干化器的乏 气通入炉膛，既省去了复杂的气体处理系统，同时利用乏气中的水蒸气比热较大的原理，烟气将大量热量从炉膛带到尾部烟道，从而可从尾部高温 烟气中回收更多热量，用于将湿污泥干化为干污泥，再进行焚烧。具体原理是在现有的湿污泥直接焚烧工艺中，湿污泥加热、干化与 焚烧过程同时在焚烧炉炉膛中进行，因而烟气带入到尾部烟道的大量热量 难以完全利用；本技术将湿污泥的加热、干化与焚烧分解到在污泥干 化器和焚烧炉炉膛中分别进行，使得烟气带入到尾部烟道中的热量作为污 泥干化器的热源得以利用。这样污泥焚烧产生的热量在系统内部得到回收 利用，可减少辅助燃料的消耗，使湿污泥能够实现自持燃烧(即不需要辅 助燃料)的含水率下限大幅度得以提高。湿污泥在污泥干化器中受热，水分蒸发，同时污泥干化器为流化床式， 从其底部通入了大量空气，因此污泥干化器乏气主要为空气和水蒸气，同 时还含有污泥中易挥发成分在干化过程中形成的臭气以及被流化气体夹 带的污泥细粉。污泥干化器乏气通入焚烧炉炉膛下部作为炉膛二次风，有 三重作用第一，对乏气中的臭气和污泥细粉直接进行高温焚烧处理，省去了专 门的乏气处理系统，简化了污泥焚烧系统，不产生污水等二次污染；而且 由于本技术的污泥干化器乏气不仅是污泥干化过程的产气，还包含大 量干化器流化气体，压头较高，因而具备了通入炉膛下部高压区的条件；乏气通入炉膛下部，使乏气在炉膛中的停留时间较长，足以保证乏气中的臭气在高温下分解，从而实现除臭无害化；第二，乏气中的水蒸气比热远大于空气，焚烧后产生的含大量水蒸气 的高温烟气将大量热量从炉膛带入尾部烟道，尾部烟道中的热交换器因而 可吸收更多热量提供给污泥干化器，足以将所有待焚烧的湿污泥干化为含 水率5 25%的干污泥，避开了含水率在35 60%之间的污泥塑性阶段，处于塑性阶段的污泥流动特性类似胶水，胶状、粘稠，输送困难；第三，乏气中含有大量用作污泥干化器流化气体的空气，通入炉膛下部作为炉膛二次风，可实现炉内分级配风，不仅可使污泥焚烧更加充分，而且由于污泥含氮量较高，污泥分级配风可抑制N0x的生成，使焚烧炉N0x排放直接达标，不需设置烟气脱氮设备。由于采用循环流化床焚烧炉，同时炉膛温度保持在850 90(TC，因此炉膛内直接添加脱硫剂，典型的如石灰石粉，可实现炉内脱硫，降低焚烧 炉S02排放浓度。此外，还可在除尘器之前设置烟气净化塔，增加烟气与炉内未完全反应的CaO的接触时间，同时利用烟气中大量水蒸气的增湿活 化作用，使脱硫反应进行得更加充分，进一步降低S02本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿污泥焚烧处理装置，包括循环流化床炉膛（１）、分离器（２）、返料器（３）、尾部烟道（４）、除尘器（７）、烟囱（８）以及辅机系统；其特征在于，　ａ）还包括流化床式污泥干化器（９），污泥干化器（９）顶部设有乏气出口和湿污泥入口，底部设 有布风装置、干污泥出口，内部设有充有换热介质的放热盘管（１０）；　ｂ）其尾部烟道（４）中设有空气预热器（６）和充有换热介质的热交换器（５），热交换器（５）与污泥干化器（９）中的放热盘管（１０）相连通；　ｃ）其炉膛（１）侧壁下部设 有二次风口、返料口和干污泥入口；干污泥入口与污泥干化器（９）的干污泥出口相连通，二次风口与污泥干化器（９）的乏气出口相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕清刚，高鸣，朱建国，李诗媛，王东宇，那永洁，贺军，矫维红，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]