申請(qǐng)日2013.10.28

　　公開(kāi)(公告)日2014.06.18

　　IPC分類號(hào)C02F11/12; F01K27/00; F01K17/06

　　摘要

　　本實(shí)用新型提供一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)電機(jī)連接，燃?xì)廨啓C(jī)煙氣出口與余熱鍋爐相連通，余熱鍋爐蒸汽出口與汽輪機(jī)相連通，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相連接，汽輪機(jī)的抽汽管與內(nèi)熱式流化床干燥器的受熱面管入口相連通，空氣加熱器出氣口與內(nèi)熱式流化床干燥器進(jìn)風(fēng)口相連通，濕污泥經(jīng)濕污泥管進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器中，在受熱面管外流動(dòng)、干燥后從出料口排入干污泥管;利用燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，汽輪機(jī)余熱作為污泥干燥的熱源，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，熱效率高，不外排異味氣體，利用熱水預(yù)加熱流化床干燥器的流化風(fēng)，能源利用率進(jìn)一步提高，有效避免污泥填埋和土地利用造成的地下水污染等環(huán)境問(wèn)題。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，其特征在于：包括燃?xì)廨啓C(jī)(1)， 燃?xì)廨啓C(jī)(1)與發(fā)電機(jī)(35)連接，燃?xì)廨啓C(jī)(1)煙氣出口與余熱鍋爐(4) 相連通，余熱鍋爐(4)內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器(3)和熱水器(5)，余熱鍋爐(4) 蒸汽出口與汽輪機(jī)(36)相連通，汽輪機(jī)(36)與發(fā)電機(jī)(35)相連接，汽輪 機(jī)(36)的抽汽管(33)與內(nèi)熱式流化床干燥器(32)的受熱面管(31)入口 相連通，汽輪機(jī)(36)排汽口連接有凝汽器(34)，內(nèi)熱式流化床干燥器(32) 的受熱面管(31)出口與凝汽器(34)出口匯合后經(jīng)給水泵(23)與蒸汽發(fā)生 器(3)進(jìn)水口相連通;所述余熱鍋爐(4)的熱水器(5)熱水出口與空氣加熱 器(8)相連通，空氣加熱器(8)冷水出口通過(guò)循環(huán)泵(7)與熱水器(5)的 進(jìn)水口相連通;

　　空氣加熱器(8)出氣口與內(nèi)熱式流化床干燥器(32)進(jìn)風(fēng)口相連通，內(nèi)熱 式流化床干燥器(32)出風(fēng)口依次連接有除塵器(28)、引風(fēng)機(jī)(27)和水汽冷 凝裝置，水汽冷凝裝置的氣體出口通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)(9)與空氣加熱器(8)進(jìn)氣口 連通，鼓風(fēng)機(jī)(9)出口還連接有排廢氣管(39);

　　內(nèi)熱式流化床干燥器(32)進(jìn)料口連接濕污泥管(30)，出料口連接干污泥 管(17)，濕污泥經(jīng)濕污泥管(30)進(jìn)入到內(nèi)熱式流化床干燥器(32)中，在受 熱面管(31)外流動(dòng)、干燥后從出料口排入干污泥管(17)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，其特征在于： 所述水汽冷凝裝置為噴淋塔(15)，引風(fēng)機(jī)(27)與噴淋塔(15)的進(jìn)氣口相連 通，噴淋塔(15)的出氣口與鼓風(fēng)機(jī)(9)相連通;噴淋塔(15)內(nèi)從上至下依 次設(shè)置有除霧器(25)、噴淋頭(24)和集水池(13)，集水池(13)內(nèi)設(shè)置有 換熱器(14)，集水池(13)通過(guò)循環(huán)泵(7)與噴淋頭(24)相連通，集水池 (13)還設(shè)置有排水管(12)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，其特征 在于：所述水汽冷凝裝置氣體出口連接有混風(fēng)管(10)，混風(fēng)管(10)與鼓風(fēng)機(jī) (9)連通，空氣加熱器(8)出氣口分為兩路，一路與內(nèi)熱式流化床干燥器(32) 進(jìn)風(fēng)口相連通，另一路與混風(fēng)管(10)連通。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，其特征 在于：所述排廢氣管(39)出口連接有氣體凈化或除臭裝置。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及余熱回收及污泥干燥領(lǐng)域，特別涉及一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余 熱干燥污泥的系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　(一)污水污泥的產(chǎn)量及其危害

　　隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，中國(guó)的污水處理產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，污水 處理能力及處理率增長(zhǎng)迅速，污水污泥的產(chǎn)量迅速增加。截止到2009年底， 中國(guó)投入運(yùn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠1992座，處理污水量280億m3，產(chǎn)生含水率 80%的污泥約2005萬(wàn)噸。隨著城鎮(zhèn)化水平和污水處理量的增加，污泥量將很快 突破3000萬(wàn)噸。污泥的成分和化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，既包含有機(jī)物、植物營(yíng)養(yǎng)成分等， 也包含重金屬等有害物質(zhì)。污泥的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)主要包括細(xì)菌總數(shù)、糞大腸菌群 數(shù)、寄生蟲(chóng)卵含量等。污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物 質(zhì)，未經(jīng)有效處理處置，極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染。

　　經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，歐美、日本等發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)家的污泥處理處置技術(shù)已 經(jīng)基本成熟，相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本完善。主要技術(shù)路線包括：焚燒處 理、衛(wèi)生填埋、土地利用等，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化的目的。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有小部分進(jìn)行衛(wèi)生填埋、 土地利用、焚燒和建材利用等，而大部分未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置，直接威脅 我國(guó)的環(huán)境安全和公眾健康，使污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大大降低。

　　(二)污泥處理的基本要求

　　污泥處理應(yīng)符合安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗等原則。在污泥的處理過(guò) 程中，污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)必須達(dá)到污染 控制標(biāo)準(zhǔn);充分利用污泥中所含有的有機(jī)質(zhì)、各種營(yíng)養(yǎng)元素和能量，將污泥中 的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素補(bǔ)充到土地中，或者通過(guò)厭氧消化或焚燒等技術(shù)回收污泥 中的能量;應(yīng)避免采用消耗大量的優(yōu)質(zhì)清潔能源、物料和土地資源的處理處置 技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)污泥低碳處理處置。

　　國(guó)家鼓勵(lì)利用污泥厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒余熱、 發(fā)電廠余熱或其他余熱作為污泥處理處置的熱源。

　　(三)污泥處理技術(shù)

　　污泥處置包括土地利用、焚燒、填埋等方式。

　　污泥的土地利用包括用于土地改良、用于園林綠化、用于農(nóng)業(yè)等。但是， 污泥的土地利用對(duì)污泥的泥質(zhì)有非常嚴(yán)格的要求，否則可能對(duì)地下水和周圍環(huán) 境產(chǎn)生二次污染。

　　污泥的填埋處理不僅需要占用大量的土地，填埋場(chǎng)還排放大量惡臭氣體、 甲烷等溫室氣體，如果處置不當(dāng)，也會(huì)造成地下水污染。

　　污泥焚燒處理技術(shù)最常用方案為：首先對(duì)含水率為80%左右的濕污泥進(jìn)行 干燥，干燥后的污泥進(jìn)入焚燒裝置完成焚燒處理。污泥的焚燒處理可以最大程 度的實(shí)現(xiàn)減量化和穩(wěn)定化，幾乎殺死污泥中100%的病菌，無(wú)害化程度高，而且 還可以對(duì)污泥中的可燃物進(jìn)行熱利用，實(shí)現(xiàn)污泥熱能的資源化。但是，污泥焚 燒處理的干燥過(guò)程中需要消耗燃煤等優(yōu)質(zhì)能源，成本較高;此外，濕污泥干燥 過(guò)程需要消耗燃煤提供能源，燃煤燃燒排放二氧化硫、氮氧化物、粉塵等大氣 污染物。

　　(四)燃?xì)廨啓C(jī)的余熱利用

　　利用燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行燃?xì)庹羝��?lián)合循環(huán)，可以使燃?xì)獾陌l(fā)電效率提高到45% 至55%左右，如果采用抽凝式蒸汽輪機(jī)，燃?xì)獾哪茉蠢�用率可以高達(dá)70%以上。 雖然燃?xì)庹羝��?lián)合循環(huán)結(jié)合抽凝式汽輪機(jī)，能源的利用率可以高達(dá)70%以上， 但是與燃?xì)廨啓C(jī)配套的余熱鍋爐排煙溫度一般高達(dá)120℃以上，如此低溫的余 熱資源很難利用，一般只能排放到大氣中，不僅造成能源浪費(fèi)，還產(chǎn)生環(huán)境熱 污染問(wèn)題。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種能源利用率高，不外 排有異味氣體、排煙溫度低、安全環(huán)保的利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)。

　　為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

　　一種利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱干燥污泥的系統(tǒng)，包括燃?xì)廨啓C(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)電 機(jī)連接，燃?xì)廨啓C(jī)煙氣出口余熱鍋爐相連通，余熱鍋爐內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器和熱 水器，余熱鍋爐蒸汽出口與汽輪機(jī)相連通，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相連接，汽輪機(jī)的 抽汽管與內(nèi)熱式流化床干燥器的受熱面管入口相連通，汽輪機(jī)排汽口連接有凝 汽器，內(nèi)熱式流化床干燥器的受熱面管出口與凝汽器出口匯合后經(jīng)給水泵與蒸 汽發(fā)生器進(jìn)水口相連通;所述余熱鍋爐的熱水器熱水出口與空氣加熱器相連通， 空氣加熱器冷水出口通過(guò)循環(huán)泵與熱水器的進(jìn)水口相連通;空氣加熱器出氣口 通過(guò)熱風(fēng)管與內(nèi)熱式流化床干燥器進(jìn)風(fēng)口相連通，內(nèi)熱式流化床干燥器出風(fēng)口 依次連接有除塵器、引風(fēng)機(jī)和水汽冷凝裝置，水汽冷凝裝置的氣體出口通過(guò)鼓 風(fēng)機(jī)與空氣加熱器進(jìn)氣口連通，鼓風(fēng)機(jī)出口還連接有排廢氣管，內(nèi)熱式流化床 干燥器進(jìn)料口連接濕污泥管，出料口連接干污泥管，濕污泥經(jīng)濕污泥管進(jìn)入到 內(nèi)熱式流化床干燥器中，在受熱面管外流動(dòng)、干燥后從出料口排入干污泥管。

　　所述水汽冷凝裝置為噴淋塔，引風(fēng)機(jī)與噴淋塔的進(jìn)氣口相連通，噴淋塔的 出氣口與鼓風(fēng)機(jī)相連通;噴淋塔內(nèi)從上至下依次設(shè)置有除霧器、噴淋頭和集水 池，集水池內(nèi)設(shè)置有換熱器，集水池通過(guò)循環(huán)泵與噴淋頭相連通，集水池還設(shè) 置有排水管。

　　所述水汽冷凝裝置氣體出口連接有混風(fēng)管，混風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)連通，空氣加 熱器出氣口分為兩路，一路與內(nèi)熱式流化床干燥器進(jìn)風(fēng)口相連通，另一路與混 風(fēng)管連通。

　　所述排廢氣管出口連接有氣體凈化或除臭裝置。

　　本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)利用燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，汽輪機(jī)的 抽汽余熱作為污泥內(nèi)熱式流化床干燥器的熱源，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，熱效率高， 可以節(jié)省污泥干燥的燃料成本，也避免了燃燒燃煤干燥污泥產(chǎn)生的二氧化硫、 氮氧化物和粉塵等大氣污染物的排放問(wèn)題。

　　(2)利用流化床干燥器和密閉循環(huán)流化風(fēng)系統(tǒng)，污泥的干燥處理量大、故 障率低，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，不外排大量有異味的氣體。

　　(3)充分利用燃?xì)廨啓C(jī)排放的低溫?zé)煔?120℃以下)余熱生產(chǎn)熱水，利 用熱水預(yù)加熱流化床干燥器的流化風(fēng)，能源利用率進(jìn)一步提高。

　　(4)干燥后污泥的含水率低于10%，污泥的無(wú)害化、減量化、穩(wěn)定化處理 得到保證，干污泥的儲(chǔ)存、運(yùn)輸方便，干污泥的應(yīng)用范圍大幅度增加。有效避 免污泥填埋和土地利用造成的占地問(wèn)題和地下水污染等環(huán)境問(wèn)題。