公布日：2023.02.28
申請(qǐng)日：2022.11.02
分類號(hào)：F23C10/10(2006.01)I;F23C10/18(2019.01)I;F23C10/22(2006.01)I;F23K1/02(2006.01)I;F23L15/00(2006.01)I;F23J15/02(2006.01)I;C02F11/13(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，所述耦合燃燒系統(tǒng)包括依次連接的：污泥干化脫水單元、制漿供漿單元、鍋爐燃燒單元和煙氣處理單元，其中，所述污泥干化脫水單元用于完成濕污泥原料的干化脫水；所述制漿供漿單元用于完成干化后污泥的污泥煤焦?jié){制漿并向鍋爐燃燒單元供漿；所述鍋爐燃燒單元用于完成污泥煤焦?jié){的焚燒；所述煙氣處理單元用于完成對(duì)鍋爐燃燒單元產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行清潔化處理。通過本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得系統(tǒng)對(duì)污泥干化程度要求較低，能夠充分利用污泥的熱值與廢水，制取熱值穩(wěn)定的污泥煤焦?jié){，并且采用污泥煤焦?jié){循環(huán)流化床鍋爐清潔焚燒，既充分利用了污泥的熱值，又有效降低了污泥處理成本。
權(quán)利要求書
1.一種污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述耦合燃燒系統(tǒng)包括依次連接的：污泥干化脫水單元、制漿供漿單元、鍋爐燃燒單元和煙氣處理單元，其中，所述污泥干化脫水單元用于完成濕污泥原料的干化脫水；所述制漿供漿單元用于完成干化后污泥的污泥煤焦?jié){制漿并向鍋爐燃燒單元供漿；所述鍋爐燃燒單元用于完成污泥煤焦?jié){的焚燒；所述煙氣處理單元用于完成對(duì)鍋爐燃燒單元產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行清潔化處理。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥干化脫水單元包括：污泥池(1)、污泥輸送器(2)、污泥干燥器(3)和干污泥輸送器(4)，所述污泥池(1)經(jīng)污泥輸送器(2)與污泥干燥器(3)相連，通過所述污泥干燥器(3)完成濕污泥的干化處理，所述污泥干燥器(3)經(jīng)干污泥輸送器(4)與制漿供漿單元連通。
3.如權(quán)利要求2所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述制漿供漿單元包括：儲(chǔ)水罐(5)、藥劑池(6)、儲(chǔ)煤倉(7)、石油焦倉(8)、給料機(jī)(9)、研磨機(jī)(10)、濾漿器(11)、污泥煤焦?jié){輸送器(12)和儲(chǔ)漿罐(13)；所述儲(chǔ)水罐(5)、藥劑池(6)、儲(chǔ)煤倉(7)和石油焦倉(8)分別與給料機(jī)(9)相連，所述給料機(jī)(9)與研磨機(jī)(10)相連，且所述干污泥輸送器(4)的出料端與研磨機(jī)(10)相連，通過所述研磨機(jī)(10)完成干化污泥、煤、石油焦的充分研磨混合，制得污泥煤焦?jié){；所述研磨機(jī)(10)依次經(jīng)過濾漿器(11)和污泥煤焦?jié){輸送器(12)與儲(chǔ)漿罐(13)相連，所述儲(chǔ)漿罐(13)經(jīng)爐前供漿系統(tǒng)(15)與鍋爐燃燒單元相連。
4.如權(quán)利要求3所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述爐前供漿系統(tǒng)(15)采用螺桿泵對(duì)污泥煤焦?jié){進(jìn)行泵送，泵送至鍋爐燃燒單元的流化床進(jìn)料口后采用�；鲗�(duì)污泥煤焦?jié){進(jìn)行粒化。
5.如權(quán)利要求3所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述濾漿器(11)還與污泥池(1)相連，用于將濾漿器(11)濾除的污泥送至污泥池進(jìn)行二次干化并由研磨機(jī)(10)進(jìn)行二次研磨；所述儲(chǔ)漿罐(13)上設(shè)置有進(jìn)行漿液均勻化的漿液攪拌器(14)。
6.如權(quán)利要求3所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述鍋爐燃燒單元包括：循環(huán)流化床鍋爐(16)、旋風(fēng)分離器(17)、尾部煙道(24)和空氣預(yù)熱器(25)，所述循環(huán)流化床鍋爐(16)底端與爐前供漿系統(tǒng)(15)相連，接收�；蟮奈勰嗝航�?jié){；所述旋風(fēng)分離器(17)設(shè)置于循環(huán)流化床鍋爐(16)的下游，且所述旋風(fēng)分離器(17)的底部灰粒出口端設(shè)有回料器(18)，所述回料器(18)與循環(huán)流化床鍋爐(16)的供料端相連；所述尾部煙道(24)一端與旋風(fēng)分離器(17)的頂端相連，另一端與煙氣處理單元相連。
7.如權(quán)利要求6所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述尾部煙道(24)內(nèi)設(shè)有若干空氣預(yù)熱器(25)，被預(yù)熱后的空氣通入循環(huán)流化床鍋爐(16)中和污泥干燥器(3)中。
8.如權(quán)利要求6所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述尾部煙道(24)內(nèi)設(shè)有若干空氣預(yù)熱器(25)，被預(yù)熱后的空氣通入循環(huán)流化床鍋爐(16)中；且所述尾部煙道(24)經(jīng)煙氣再循環(huán)系統(tǒng)(30)與污泥干燥器(3)連通，通過向污泥干燥器(3)通入煙氣完成其內(nèi)污泥干化處理。
9.如權(quán)利要求7或8所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)流化床鍋爐(16)由底部向上依次設(shè)有一次供風(fēng)口、第一層二次供風(fēng)口、第二層二次供風(fēng)口和第三層二次供風(fēng)口(23)，所述空氣預(yù)熱器(25)經(jīng)一次風(fēng)系統(tǒng)(19)向一次供風(fēng)口供風(fēng)；所述空氣預(yù)熱器(25)經(jīng)二次風(fēng)系統(tǒng)(20)向第一層二次供風(fēng)口和第二層二次供風(fēng)口供風(fēng)；所述污泥干燥器(3)經(jīng)煙氣管道(22)與第三層二次供風(fēng)口(23)連通，用于將污泥干燥器(3)產(chǎn)生的濕丑氣體通入循環(huán)流化床鍋爐(16)進(jìn)行焚燒處理。
10.如權(quán)利要求1所述的污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣處理單元包括依次相連的：除塵器(26)、引風(fēng)機(jī)(27)、脫硫系統(tǒng)(28)和煙囪(29)，且鍋爐燃燒單元的排煙口與所述除塵器(26)進(jìn)氣端相連。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于：為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題，公開了一種污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，通過本發(fā)明污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得系統(tǒng)對(duì)污泥干化程度要求較低，能夠充分利用污泥的熱值與廢水，制取熱值穩(wěn)定的污泥煤焦?jié){，并且采用污泥煤焦?jié){循環(huán)流化床鍋爐清潔焚燒，既充分利用了污泥的熱值，又有效降低了污泥處理成本，同時(shí)能批量處理污泥，是污泥“穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化”的有效處理方法。
本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，所述耦合燃燒系統(tǒng)包括依次連接的：污泥干化脫水單元、制漿供漿單元、鍋爐燃燒單元和煙氣處理單元，其中，所述污泥干化脫水單元用于完成濕污泥原料的干化脫水；所述制漿供漿單元用于完成干化后污泥的污泥煤焦?jié){制漿并向鍋爐燃燒單元供漿；所述鍋爐燃燒單元用于完成污泥煤焦?jié){的焚燒；所述煙氣處理單元用于完成對(duì)鍋爐燃燒單元產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行清潔化處理。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述污泥干化脫水單元包括：污泥池、污泥輸送器、污泥干燥器和干污泥輸送器，所述污泥池經(jīng)污泥輸送器與污泥干燥器相連，通過所述污泥干燥器完成濕污泥的干化處理，所述污泥干燥器經(jīng)干污泥輸送器與制漿供漿單元連通。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述制漿供漿單元包括：儲(chǔ)水罐、藥劑池、儲(chǔ)煤倉、石油焦倉、給料機(jī)、研磨機(jī)、濾漿器、污泥煤焦?jié){輸送器和儲(chǔ)漿罐；所述儲(chǔ)水罐、藥劑池、儲(chǔ)煤倉和石油焦倉分別與給料機(jī)相連，所述給料機(jī)與研磨機(jī)相連，且所述干污泥輸送器的出料端與研磨機(jī)相連，通過所述研磨機(jī)完成干化污泥、煤、石油焦的充分研磨混合，制得污泥煤焦?jié){；所述研磨機(jī)依次經(jīng)過濾漿器和污泥煤焦?jié){輸送器與儲(chǔ)漿罐相連，所述儲(chǔ)漿罐經(jīng)爐前供漿系統(tǒng)與鍋爐燃燒單元相連。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述爐前供漿系統(tǒng)采用螺桿泵對(duì)污泥煤焦?jié){進(jìn)行泵送，泵送至鍋爐燃燒單元的流化床進(jìn)料口后采用粒化器對(duì)污泥煤焦?jié){進(jìn)行�；�。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述濾漿器還與污泥池相連，用于將濾漿器濾除的污泥送至污泥池進(jìn)行二次干化并由研磨機(jī)進(jìn)行二次研磨；所述儲(chǔ)漿罐上設(shè)置有進(jìn)行漿液均勻化的漿液攪拌器。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鍋爐燃燒單元包括：循環(huán)流化床鍋爐、旋風(fēng)分離器、尾部煙道和空氣預(yù)熱器，所述循環(huán)流化床鍋爐底端與爐前供漿系統(tǒng)相連，接收�；蟮奈勰嗝航�?jié){；所述旋風(fēng)分離器設(shè)置于循環(huán)流化床鍋爐的下游，且所述旋風(fēng)分離器的底部灰粒出口端設(shè)有回料器，所述回料器與循環(huán)流化床鍋爐的供料端相連；所述尾部煙道一端與旋風(fēng)分離器的頂端相連，另一端與煙氣處理單元相連。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述尾部煙道內(nèi)設(shè)有若干空氣預(yù)熱器，被預(yù)熱后的空氣通入循環(huán)流化床鍋爐中和污泥干燥器中。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述尾部煙道內(nèi)設(shè)有若干空氣預(yù)熱器，被預(yù)熱后的空氣通入循環(huán)流化床鍋爐中；且所述尾部煙道經(jīng)煙氣再循環(huán)系統(tǒng)與污泥干燥器連通，通過向污泥干燥器通入煙氣完成其內(nèi)污泥干化處理。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述循環(huán)流化床鍋爐由底部向上依次設(shè)有一次供風(fēng)口、第一層二次供風(fēng)口、第二層二次供風(fēng)口和第三層二次供風(fēng)口，所述空氣預(yù)熱器經(jīng)一次風(fēng)系統(tǒng)向一次供風(fēng)口供風(fēng)；所述空氣預(yù)熱器經(jīng)二次風(fēng)系統(tǒng)向第一層二次供風(fēng)口和第二層二次供風(fēng)口供風(fēng)；所述污泥干燥器經(jīng)煙氣管道與第三層二次供風(fēng)口連通，用于將污泥干燥器產(chǎn)生的濕丑氣體通入循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行焚燒處理。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述煙氣處理單元包括依次相連的：除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫系統(tǒng)和煙囪，且鍋爐燃燒單元的排煙口與所述除塵器進(jìn)氣端相連。
本發(fā)明污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)的工作原理或流程為：
1)濕污泥原料在污泥池中靜置沉淀，去除少量水分后由污泥輸送器輸送至污泥干燥器，通過污泥干燥器利用預(yù)熱的空氣或再循環(huán)熱煙氣對(duì)污泥進(jìn)行干化，干化過程產(chǎn)生的低溫濕臭煙氣全部通入循環(huán)流化床鍋爐燃燒處理。
2)將干化污泥、石油焦、原煤、添加劑送入研磨機(jī)，通過研磨機(jī)對(duì)污泥、石油焦、原煤進(jìn)行研磨混合，在添加劑作用下使污泥中的水分盡可能稀出，磨制均勻穩(wěn)定的污泥煤焦?jié){，研磨混合后的污泥煤焦?jié){經(jīng)濾漿器過濾，脫除粒徑不合格漿渣，通過污泥煤焦?jié){輸送器泵入儲(chǔ)漿罐存儲(chǔ)，存儲(chǔ)過程中通過漿液攪拌器持續(xù)攪拌混合，防止?jié){液沉淀分層，待循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行后，通過爐前供漿系統(tǒng)泵送、�；缶鶆驀姙⑷霠t膛內(nèi)部。
3)循環(huán)流化床鍋爐啟動(dòng)運(yùn)行后，污泥煤焦?jié){�；缶鶆驀姙⑷霠t內(nèi)，在循環(huán)流化床鍋爐一/二次風(fēng)和爐內(nèi)高溫物料的共同作用下團(tuán)聚混合、分級(jí)燃燒，未燃盡顆粒通過旋風(fēng)分離器分離，由回料器返送回爐膛實(shí)現(xiàn)循環(huán)燃燒。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^尾部煙道布置的空氣預(yù)熱器換熱利用。一/二次冷風(fēng)經(jīng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后部分通入一/二次風(fēng)系統(tǒng)，滿足污泥煤焦?jié){流化床鍋爐正常運(yùn)行風(fēng)量；剩余部分通過旁路干燥熱風(fēng)管道送入污泥干燥器，對(duì)濕污泥進(jìn)行干燥，干化過程產(chǎn)生的低溫濕臭煙氣全部通過第三層二次風(fēng)燃燒處理；或者由煙氣再循環(huán)系統(tǒng)將尾部煙道內(nèi)高溫?zé)煔庖胛勰喔稍锲�，�?duì)濕污泥進(jìn)行干燥處理。
4)換熱后的低溫?zé)煔馑腿胛膊繜煔馓幚韱卧�，依次�?jīng)過除塵器除塵，脫硫系統(tǒng)脫硫后通過煙囪抬升后排出。
前述本發(fā)明主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個(gè)方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護(hù)的方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明污泥干化制漿流化床耦合燃燒系統(tǒng)，采取預(yù)干燥后制漿，再采用流化床燃燒的技術(shù)方案，集干燥、制漿、燃燒于一體，通過流化床鍋爐熱一/二次風(fēng)或再循環(huán)熱煙氣降低污泥含水率可提高污泥摻混量，通過制漿可充分利用污泥中的水分，再通過污泥煤漿流化床鍋爐燃燒，可大幅降低干化程度要求，降低干化能耗。干燥污泥產(chǎn)生的濕臭煙氣經(jīng)流化床鍋爐第三層二次風(fēng)噴入爐膛，可燃?xì)怏w部分在爐內(nèi)充分燃燒，后經(jīng)除塵、脫硫等煙氣處理后由煙囪排出，可減少環(huán)境污染。
進(jìn)一步的，污泥煤焦?jié){循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)先進(jìn)、可靠，可實(shí)現(xiàn)大型化發(fā)展大幅提升污泥處理能力。
進(jìn)一步的，通過摻混高熱值石油焦制取污泥煤焦?jié){，可減少煤粉摻混比例，提高污泥摻混比例。處理污泥的同時(shí)能夠合理利用部分石油焦。
（發(fā)明人：呂卓;魯佳易;吳朝剛;周旭;郭強(qiáng);李果;程偉;劉杰）
