一种利用垃圾焚烧发电烟气余热焚烧污泥的系统的制作方法

文档序号:13636020阅读:156来源:国知局

本实用新型属于垃圾焚烧发电设备技术领域,具体涉及一种利用垃圾焚烧发电烟气余热焚烧污泥的系统。



背景技术:

污水处理产生的污泥,富含有有机成分,又含有一定量的重金属、病原体等有害物质,需要妥善处置,污泥处理的原则是“减量化、稳定化、无害化和资源化”,其主要处理方法包括卫生填埋、堆肥、干化和焚烧等,卫生填埋和堆肥方法简单、易行,但容易造成二次污染,不符合可持续发展的原则,干化是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法,对于减少污泥的体积十分有限,以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法法之一,它利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥,再利用高温氧化污泥的有机质,使污泥成为少量灰烬,方便去除污泥中的有害杂质,有利于污泥的再次利用。目前,随着垃圾发电技术的日益进步,垃圾焚烧炉焚烧过程中排出的烟气温度接近1000℃,该温度完全能达到污泥焚烧的温度,所以用垃圾焚烧炉排出的高温烟气对污泥进行焚烧,势必是污泥焚烧处理最经济的方法之一。在现有的利用垃圾焚烧发电烟气余热焚烧污泥技术中,高温烟气进入污泥焚烧炉中,对污泥加温干燥换热后,换热的低温烟气从污泥焚烧炉排出后经烟气净化装置净化后即可直接排放,该系统虽然能实现烟气余热的回收再利用,但是现有的污泥焚烧炉大都采用回转窑的结构形式,回转窑的转动需要消耗大量的电能,造成大量的浪费,而且污泥在与高温烟气进行逆流干燥时,经常会出出现污泥焚烧不充分、污泥的燃烧时间长,焚烧效率低的问题。因此,研制开发一种结构合理、高效节能、焚烧完全彻底、能有效提高焚烧效率、方便清理和维护、热能利用率高的利用垃圾焚烧发电烟气余热焚烧污泥的系统是客观需要的。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种结构合理、高效节能、焚烧完全彻底、能有效提高焚烧效率、方便清理和维护、热能利用率高的利用垃圾焚烧发电烟气余热焚烧污泥的系统。

本实用新型的目的是这样实现的,包括垃圾焚烧炉、垃圾预热器、污泥焚烧炉和污泥输送机,污泥焚烧炉包括热风室和焚烧室,热风室和焚烧室之间设置有拱形的流化床,流化床上设置有与热风室相通的鼓风口,热风室的侧壁上设置有进气口,进气口通过高温排烟管与垃圾焚烧炉的烟气出口连通;焚烧室的内部水平安装有至少两层相互交错布置的折流板,折流板上设置有过滤孔,每层折流板上方的焚烧室的侧壁上设置有第一喷吹管,第一喷吹管设置在折流板缺口相对的一侧,且第一喷吹管与高温排烟管相通,焚烧室的侧壁上设置有进料机构和排渣机构,进料机构位于最顶层折流板的上方,排渣机构位于流化床的上方,在焚烧室的顶部设置有排气口,排气口通过低温排烟管连接有除湿风机,除湿风机的出口连接有除臭器,除臭器内设置有多层活性炭吸附层,除臭器的出气口连接有余热回收器,余热回收器内安装有吸热盘管,吸热盘管的出口与垃圾预热器相连,余热回收器的出气口连接有布袋除尘器。

本实用新型通过对污泥焚烧炉进行合理的布置,垃圾焚烧炉产生的高温烟气进入热风室,热风室内的热风自下而上依次通过流化床和交错布置的折流板,热风在折流板的分流作用下,自下而上呈S形流动轨迹在焚烧室内迂回流动,最后由焚烧顶部的排气口排出。排出后的低温烟气经过除臭、换热和除尘后,完全能达到安全排放的标准,当污泥通过污泥输送机经过进料系统进入焚烧室最顶层的折流板上,通过第一喷吹管喷出的气流将污泥沿着各层折流板转运,使污泥自上而下呈S形流动轨迹在焚烧室内流动,最后污泥落入到流化床上进行燃烧,燃烧完全后的灰烬通过出渣系统排出。本系统与现有的技术相比,一是通过气流实现污泥在焚烧室内的转运,不仅节约了大量的电能,而且增加了热风在焚烧室内的接触时间和接触面积,焚烧室内不存在任何死角,室内没有污泥残留,使得污泥得到了彻底、充分的燃烧,大幅的提高了污泥焚烧炉整体的工作效率,二是焚烧烟气的热量回收效率高,不需要添加任何辅助燃料,就有可能自行完全燃烧,热能回用率高达60%以上,对污泥的减量程度可高达95%,具有极高的成本效益。本系统的结构合理,容易实施,可节约大量高品位电能,利用较低品味的烟气余热就实现了对污泥的焚烧,高效节能,环保,易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图;

图中:1-垃圾焚烧炉,2-垃圾预热器,3-布袋除尘器,4-余热回收器,41-吸热盘管,42-排灰口,5-除臭器,51-活性炭吸附层,6-除湿风机,7-污泥输送机,8-污泥焚烧炉, 81-污泥收料斗,82-上进料段,83-喷气环管,84-第二喷吹管,85-下扩口段,86-下进料段,87-上扩口段,88-排气口,89-观察窗,810-折流板,811-焚烧室,812-排渣管,813-波形膨胀节,814-密封环,815-汇集斗,816-旁通管,817-移动推车,818-导料管,819-收渣箱,820-热风室,822-进气口,823-第一喷吹管,824-流化床,825-鼓风口,9-高温排烟管,10-低温排烟管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明,但不以任何方式对本实用新型加以限制,基于本实用新型教导所作的任何变更或改进,均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示,本实用新型包括垃圾焚烧炉1、垃圾预热器2、污泥焚烧炉8和污泥输送机7,污泥焚烧炉8包括热风室820和焚烧室811,热风室820和焚烧室811之间设置有拱形的流化床824,流化床824上设置有与热风室820相通的鼓风口825,

热风室820的侧壁上设置有进气口822,进气口822通过高温排烟管9与垃圾焚烧炉1的烟气出口连通;

焚烧室811的内部水平安装有至少两层相互交错布置的折流板810,折流板810上设置有过滤孔,每层折流板810上方的焚烧室811的侧壁上设置有第一喷吹管823,第一喷吹管823设置在折流板810缺口相对的一侧,且第一喷吹管823与高温排烟管9相通,焚烧室811的侧壁上设置有进料机构和排渣机构,进料机构位于最顶层折流板810的上方,排渣机构位于流化床824的上方,在焚烧室811的顶部设置有排气口88,排气口88通过低温排烟管10连接有除湿风机6,除湿风机6的出口连接有除臭器5,除臭器5内设置有多层活性炭吸附层51,除臭器5的出气口连接有余热回收器4,余热回收器4内安装有吸热盘管41,吸热盘管41的出口与垃圾预热器2相连,余热回收器4的出气口连接有布袋除尘器3。

本系统在运行时,由垃圾焚烧炉1排出的约1000℃的高温烟气经过高温排烟管9从进气口822进入热风室820,然后热风室820内的热风通过鼓风口825喷入到焚烧室811,流化床824可以承受高达1000℃的高温烟气,可同时起到空气分配的作用,设置在流化床824上的多个鼓风口825提供均匀的空气流从热风室820进入到焚烧室811,热风自下而上依次通过流化床824和交错布置的折流板810,热风在折流板810的分流作用下,自下而上呈S形流动轨迹在焚烧室811内迂回流动,最后由焚烧室811顶部的排气口88排出,当热风室820内的热风在进入焚烧室811的同时,挤压脱水后的污泥通过污泥输送机7经过进料机构进入焚烧室811内最顶层的折流板810上,通过第一喷吹管823喷出的气流将污泥从最顶层的折流板810吹送至下一层折流板810上,在由下一层折流板810上的第一喷吹管823喷出的气流逐次吹送至下下一层的折流板810上,如此循环,使污泥自上而下呈S形流动轨迹在焚烧室811内流动,这一过程延长了污泥与热风在焚烧室811内接触的时间和面积,使污泥得以充分燃烧,最后污泥落入到流化床824上进行燃烧,燃烧完全后的灰烬通过出渣系统排出,而经排气口88排出的低温烟气通过低温排烟管10进入除湿风机6,经过除湿风机6除湿后,进入除臭器5内,经过活性炭吸附层51的吸附过滤后,能有效除去低温烟气中的臭味,除臭后的约300℃的低温烟气随后进入余热回收器4内,经过吸热盘管41吸收热量后,约50℃低温烟气进入布袋除尘器3内,经过除尘后可直接排放。

在现有技术中进料机构和排渣机构通常都为直管,本系统所述进料机构包括污泥收料斗81和进料管,所述进料管包括依次连接的上进料段82、上扩口段87、下扩口段85和下进料段86,上进料段82上设置有流量控制阀,上扩口段87外安装有喷气环管83,喷气环管83上均布有至少3根与上扩口段87连通的第二喷吹管84,利用这个结构的进料机构,污泥经过污泥收料斗81收缩后在通过上扩口段87扩散,再经过下扩口段85与下进料段86收缩,使污泥先松散后集中,这样进料比较均匀,上扩口段87和下扩口段85可以起到缓冲作用,同时,第二喷吹管84进入上扩口段87时的气体运动具有一个与污泥流动方向相同的分运动,能够利用第二喷吹管84喷出的气体压力迫使污泥进入焚烧室811的位置并靠近中心,避免污泥过量堆积在折流板810上,同时,与第二喷吹管84相连的喷气环管83的喷吹气体采用外部的空气,这些空气中含有氧气可以参与焚烧室811的燃烧,优选地,所述第二喷吹管84的中心轴线与上扩口段87的中心轴线之间的夹角为15~30°,这样可以保证足够的气体同时还保证足够的气压,使气体的流速和气压满足污泥进料。

所述排渣机构包括位于焚烧室811底部侧壁上的出渣口和竖直设置的排渣管812,排渣管812的下端设置有汇集斗815,汇集斗815与排渣管812之间通过密封环814密封连接,在汇集斗815的底部分叉设置有导料管818和旁通管816,导料管818的端部连接有收渣箱819,旁通管816上安装有电磁阀,旁通管816的下方设置有移动推车817,需要排渣时,由于排渣管812的下端并不是固定的,而是套有密封环814,相当于排渣管812的下端是一个自由端,这样就不会因为排渣管812受热而影响排渣管812上端的固定,当不足要排渣时,汇集斗815的进口关闭,灰渣依旧会下落,但是由于汇集斗815不能再继续排渣,灰渣就会进入汇集斗815中,从而淹没排渣管812的下端口,使排渣管812内的灰渣不再排出,当系统停机时,打开旁通管816上的电磁阀,即可将残留在汇集斗815内的残渣从旁通管816排出,不在进入收渣箱819,优选地,所述排渣管812上安装有波形膨胀节813,是为了起到热胀冷缩的补偿作用,减少排渣管812的变形量和拉伸能力。

进一步的,所述第一喷吹管823的安装高度高于折流板810上表面5~10cm,第一喷吹管823的主要作用是将上一层折流板810上的污泥吹送至下层的折流板810上,因此,其安装的高度不宜过高,以方便污泥的快速转运。

进一步的,所述余热回收器4的底部设置有排灰口42,通过排灰口42可以及时排除沉积自余热回收器4底部的积灰,避免积灰过高,影响吸热盘管41的换热。

进一步的,所述焚烧室811的侧壁上设置有观察窗89,通过观察窗89可以适时观察焚烧室811内的污泥转运情况和燃烧情况。

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