公布日：2023.03.28
申請日：2022.10.26
分類號：F23G7/00(2006.01)I;F23G5/04(2006.01)I;F23G5/20(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23J15/02(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)污泥的干化焚燒處理方法，至少包括以下步驟：(1)污泥烘干；(2)回轉(zhuǎn)窯焚燒；(3)余熱鍋爐收集熱能；(4)煙氣處理后排放。1、本發(fā)明使用回轉(zhuǎn)窯，采用順流式焚燒方式，使物料在窯內(nèi)不停的翻騰，與煙氣和氧氣充分接觸，有效的去除了廢棄物中的有機(jī)物和有毒有害物質(zhì)，焚燒效率大于99.9％，焚毀去除率大于99.99％。
權(quán)利要求書
1.一種工業(yè)污泥的干化焚燒處理方法，其特征在于，至少包括以下步驟：(1)污泥烘干；(2)回轉(zhuǎn)窯焚燒；(3)余熱鍋爐收集熱能；(4)煙氣處理后排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)包括：將污泥送入雙螺旋烘干機(jī)中，含水率降低至30％～35％，送入回轉(zhuǎn)窯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)包括：將經(jīng)過步驟(1)處理后的污泥進(jìn)行焚燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯中采用順流式焚燒方式，所述回轉(zhuǎn)窯焚燒包括以下步驟：S1：燃燒升溫；S2：將污泥投入回轉(zhuǎn)窯燃燒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述S2包括：回轉(zhuǎn)窯達(dá)到指定溫度時(shí)，將污泥投入回轉(zhuǎn)窯燃燒，燒完的殘?jiān)诟G尾落入出渣機(jī)，被水封刮板出渣機(jī)排出料坑，高溫焚燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入立式膜式壁余熱鍋爐，進(jìn)行下一步處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述S2回轉(zhuǎn)窯焚燒溫度為450-550℃，將污泥投入回轉(zhuǎn)窯燃燒，停留時(shí)間0.5-2小時(shí)，氣氛為氧化氣氛，操作壓力為-100pa至-50Pa。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯配有鼓風(fēng)機(jī)，采用變頻控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為10000-11000m3/h，風(fēng)壓為3000-4000Pa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)包括：經(jīng)步驟(2)高溫焚燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入立式膜式壁余熱鍋爐，收集熱能后送入中和塔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)包括：煙氣經(jīng)過干式反應(yīng)器，中和反應(yīng)塔，布袋除塵器后，除塵后的煙氣進(jìn)入預(yù)冷噴淋塔，充分反應(yīng)、中和，除去煙氣中的酸性氣體，最后將煙氣送入煙囪排放。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明公開了一種工業(yè)污泥的干化焚燒處理方法，至少包括以下步驟：
(1)污泥烘干；
(2)回轉(zhuǎn)窯焚燒；
(3)余熱鍋爐收集熱能；
(4)煙氣處理后排放。
在一種實(shí)施方式中，所述步驟(1)包括：將污泥送入雙螺旋烘干機(jī)中，含水率降低至30％～35％，送入回轉(zhuǎn)窯。
優(yōu)選的，將污泥送入雙螺旋烘干機(jī)中，含水率降低至32％，送入回轉(zhuǎn)窯。
在一種實(shí)施方式中，所述步驟(2)包括：將經(jīng)過步驟(1)處理后的污泥進(jìn)行焚燒。
在一種實(shí)施方式中，所述回轉(zhuǎn)窯中采用順流式焚燒方式，所述回轉(zhuǎn)窯焚燒包括以下步驟：
S1：燃燒升溫；
S2：將污泥投入回轉(zhuǎn)窯燃燒。
在一種實(shí)施方式中，所述S1包括：投入輔助燃料，燃燒器點(diǎn)火，燃燒升溫。
在一種實(shí)施方式中，所述S2包括：回轉(zhuǎn)窯達(dá)到指定溫度時(shí)，將污泥投入回轉(zhuǎn)窯燃燒，燒完的殘?jiān)诟G尾落入出渣機(jī)，被水封刮板出渣機(jī)排出料坑，高溫焚燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入立式膜式壁余熱鍋爐，進(jìn)行下一步處理。
在一種實(shí)施方式中，所述S2回轉(zhuǎn)窯焚燒溫度為450-550℃，將污泥投入回轉(zhuǎn)窯燃燒，停留時(shí)間0.5-2小時(shí)，氣氛為氧化氣氛，操作壓力為-100pa至-50Pa。。
優(yōu)選的，所述S2回轉(zhuǎn)窯焚燒溫度為500℃，將污泥投入回轉(zhuǎn)窯燃燒，停留時(shí)間1小時(shí)，氣氛為氧化氣氛，操作壓力為-75Pa。
由于污泥的致密性好，一般爐型很難烘干和焚燒透，本發(fā)明選擇回轉(zhuǎn)窯利用自身窯體不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，使物料在窯內(nèi)不停的翻騰，與煙氣和氧氣充分接觸，有效的去除了廢棄物中的有機(jī)物和有毒有害物質(zhì)，采用順流式焚燒方式，即物料從窯頭進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中的物料在窯頭燃燒器的作用以及煙氣熱輻射的烘烤下，會(huì)快速進(jìn)行熱量交換，并很快達(dá)到焚燒溫度，物料被點(diǎn)燃。
在一種實(shí)施方式中，所述回轉(zhuǎn)窯配有鼓風(fēng)機(jī)，采用變頻控制。
優(yōu)選的，所述鼓風(fēng)機(jī)向回轉(zhuǎn)窯中補(bǔ)充助燃風(fēng)和補(bǔ)氧風(fēng)。
優(yōu)選的，所述鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為10000-11000m3/h，風(fēng)壓為3000-4000Pa。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為10500m3/h，風(fēng)壓為3500Pa。
為了保證回轉(zhuǎn)繞可以充分燃燒污泥，發(fā)明人給回轉(zhuǎn)窯配有鼓風(fēng)機(jī)，采用變頻控制，向回轉(zhuǎn)窯中補(bǔ)充助燃風(fēng)和補(bǔ)氧風(fēng)。助燃風(fēng)從投料間收集空氣，補(bǔ)充入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，既能保證投料間內(nèi)形成負(fù)壓使得惡臭氣體不逸出投料間，又能提供物料焚燒所需的氧氣。補(bǔ)氧風(fēng)從窯頭側(cè)面進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，給回轉(zhuǎn)窯提供必須的氧氣量，同時(shí)又盡量減少補(bǔ)氧風(fēng)對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)由于轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)氧氣的飛灰的影響，降低顆粒物帶出量，延長物料在在高溫環(huán)境下停留的停留時(shí)間，并且所述鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為10000-11000m3/h，風(fēng)壓為3000-4000Pa，可以確保灼減率<5％，保證排放達(dá)標(biāo)。
在一種實(shí)施方式中，所述回轉(zhuǎn)窯尾部單獨(dú)配有冷卻風(fēng)機(jī)。
優(yōu)選的，所述冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量為4000-6000m3/h，風(fēng)壓為3000-4000Pa。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量為5000m3/h，風(fēng)壓為3050Pa。
發(fā)明人在回轉(zhuǎn)窯尾部設(shè)置冷卻風(fēng)箱，由冷卻風(fēng)機(jī)提供冷卻用風(fēng)，再由與風(fēng)箱連接的冷卻風(fēng)管吹入窯尾夾套，通過鼓入的冷風(fēng)與窯體外壁換熱，降低窯體外壁溫度，保護(hù)窯體鋼板，防止出現(xiàn)變形、熔融的現(xiàn)象。
使用本發(fā)明所述的回轉(zhuǎn)窯焚燒污泥有以下優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)機(jī)理簡單，設(shè)備維修簡單；對焚燒物形狀、含水率要求不高；良好的密封措施和爐膛負(fù)壓，保證有害氣體不外泄；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高，年運(yùn)轉(zhuǎn)率一般可達(dá)90％；操作維護(hù)方便；回轉(zhuǎn)窯內(nèi)增設(shè)物料翻轉(zhuǎn)裝置，在提高焚燒效率的同時(shí)擴(kuò)大了焚燒爐對廢物的適應(yīng)性。
在一種實(shí)施方式中，所述步驟(3)包括：經(jīng)步驟(2)高溫焚燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入立式膜式壁余熱鍋爐，收集熱能后送入中和塔。
在一種實(shí)施方式中，所述步驟(4)包括：煙氣經(jīng)過干式反應(yīng)器，中和反應(yīng)塔，布袋除塵器后，除塵后的煙氣進(jìn)入預(yù)冷噴淋塔，充分反應(yīng)、中和，除去煙氣中的酸性氣體，最后將煙氣送入煙囪排放。
在一種實(shí)施方式中，將活性炭通過干式反應(yīng)器物料進(jìn)口投入，在裝置內(nèi)利用煙氣的湍流，把活性炭與煙氣充分混合，再進(jìn)入中和反應(yīng)塔進(jìn)行反應(yīng)。
優(yōu)選的，所述干式反應(yīng)器噴入粒度為100-300目的活性炭粉。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述干式反應(yīng)器噴入粒度為200目的活性炭粉。
由于焚燒煙氣中通常含有一定濃度的二噁英、重金屬等危害物，而重金屬污染物源于焚燒過程中的蒸發(fā)，因此隨著煙氣溫度的降低重金屬凝結(jié)成粒狀物被捕集而去除。熔點(diǎn)溫度較低及易升華的重金屬元素?zé)o法充分凝結(jié)，但在飛灰表面催化作用下會(huì)形成熔點(diǎn)溫度較高且較易凝結(jié)的氧化物或氯化物，特別是汞和鎘大部分吸附在飛灰顆粒上而被捕集下來。因此，發(fā)明人通過噴入活性炭的方式來吸附煙氣中的二噁英及重金屬。在煙氣進(jìn)入布袋除塵器前，向中和反應(yīng)塔內(nèi)噴入粒度為100-300目的活性炭粉，利用活性炭多孔易吸附的特性，吸附煙氣中的重金屬氣體及二噁英，使其由氣態(tài)變成較大的固體顆粒物，進(jìn)入除塵器后這些活性炭粉末同樣被截留在布袋表面，當(dāng)煙氣通過布袋時(shí)，煙氣中的二噁英因被活性炭吸附而得到凈化。
在一種實(shí)施方式中，消石灰粉末通過定量給料裝置氣送進(jìn)入所述中和反應(yīng)塔。
消石灰粉末通過定量給料裝置氣送進(jìn)入所述中和反應(yīng)塔，氣固兩相相遇，產(chǎn)生高度紊流及氣、固的混合，使得煙氣中的酸性氣體與石灰粉充分接觸反應(yīng)，從而再次去除酸性氣體。當(dāng)煙氣進(jìn)入布袋除塵器后，未反應(yīng)完全的消石灰粉末被吸附在布袋表面，繼續(xù)吸附有害物質(zhì)和與煙氣中殘留的酸性氣體進(jìn)行反應(yīng)，另外石灰粉能有效的吸收煙氣中的水分，防止水汽造成布袋潮濕糊袋。
在一種實(shí)施方式中，經(jīng)過中和反應(yīng)塔的煙氣通過袋式除塵器，所述袋式除塵器內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)流板使風(fēng)量均勻。
袋式除塵器內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)流板使風(fēng)量均勻，然后緩慢進(jìn)入各氣室，大顆粒粉塵靠重力自然沉降至灰斗底部，懸浮細(xì)微粉塵顆粒隨氣流轉(zhuǎn)折向上進(jìn)入過濾室，由濾袋外壁通過濾布，進(jìn)入濾袋內(nèi)部。經(jīng)過濾袋時(shí)，氣體進(jìn)入濾袋內(nèi)部，粉塵被阻留在濾袋表面，中和裝置噴入的活性炭和消石灰在濾袋表面形成一層濾膜，既能起到加強(qiáng)過濾的作用，又能讓沒有發(fā)生作用的活性炭和消石灰繼續(xù)與吸附煙氣中的重金屬及二噁英。凈化后的氣體經(jīng)濾袋口(花板孔上)進(jìn)入清潔室，經(jīng)過預(yù)冷噴淋塔，充分反應(yīng)、中和，除去煙氣中的酸性氣體，最后將煙氣送入煙囪排放。
優(yōu)選的，所述布袋除塵器在與煙氣接觸部分使用耐酸膠泥做內(nèi)襯。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述布袋下箱體采用蒸汽盤管保溫，使外壁鋼板始終保持110-120℃。
由于布袋內(nèi)部為一個(gè)很大的空腔，表面積很大，容易受外界溫度的影響，遇到低溫天氣時(shí)，煙氣中的水分會(huì)凝結(jié)，腐蝕除塵器鋼板壁。所以，本發(fā)明所述的布袋除塵器與煙氣接觸部分，使用耐酸膠泥做內(nèi)襯，隔離煙氣與鋼板，同時(shí)在布袋下箱體采用蒸汽盤管保溫，使外壁鋼板始終保持在一個(gè)比較高的溫度環(huán)境內(nèi)，可有效降低布袋滴水的情況，防止煙氣中的水分在低溫情況下凝結(jié)出來，損壞布袋及防腐膠泥。
有益效果
1、本發(fā)明使用回轉(zhuǎn)窯，采用順流式焚燒方式，使物料在窯內(nèi)不停的翻騰，與煙氣和氧氣充分接觸，有效的去除了廢棄物中的有機(jī)物和有毒有害物質(zhì)，焚燒效率大于99.9％，焚毀去除率大于99.99％。
2、本發(fā)明控制鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為10000-11000m3/h，風(fēng)壓為3000-4000Pa，給回轉(zhuǎn)窯提供必須的氧氣量，降低顆粒物帶出量，延長物料在在高溫環(huán)境下停留的停留時(shí)間，可以確保灼減率<5％，保證排放達(dá)標(biāo)。
3、使用本發(fā)明所述的回轉(zhuǎn)窯焚燒污泥有以下優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)機(jī)理簡單，設(shè)備維修簡單；對焚燒物形狀、含水率要求不高；良好的密封措施和爐膛負(fù)壓，保證有害氣體不外泄；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高，年運(yùn)轉(zhuǎn)率一般可達(dá)90％；操作維護(hù)方便；回轉(zhuǎn)窯內(nèi)增設(shè)物料翻轉(zhuǎn)裝置，在提高焚燒效率的同時(shí)擴(kuò)大了焚燒爐對廢物的適應(yīng)性。
4、本發(fā)明向干式反應(yīng)器噴入粒度為100-300目的活性炭粉，利用活性炭多孔易吸附的特性，吸附煙氣中的重金屬氣體及二噁英。
5、本發(fā)明將消石灰粉末通過定量給料裝置氣送進(jìn)入所述中和反應(yīng)塔，去除酸性氣體，另外石灰粉能有效的吸收煙氣中的水分，防止水汽造成布袋潮濕糊袋。
6、本發(fā)明在袋式除塵器內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)流板使風(fēng)量均勻，既能起到加強(qiáng)過濾的作用，又能讓沒有發(fā)生作用的活性炭和消石灰繼續(xù)與吸附煙氣中的重金屬及二噁英。
7、本發(fā)明布袋除塵器在與煙氣接觸部分使用耐酸膠泥做內(nèi)襯，隔離煙氣與鋼板，所述布袋下箱體采用蒸汽盤管保溫，使外壁鋼板始終保持110-120℃，可有效降低布袋滴水的情況，防止煙氣中的水分在低溫情況下凝結(jié)出來，損壞布袋及防腐膠泥。
（發(fā)明人：馮國宇）
