一种污泥干化焚烧系统、污泥干化机及污泥干化方法

专利名称：一种污泥干化焚烧系统、污泥干化机及污泥干化方法
技术领域：
本发明涉及污泥处理系统，更具体地说，涉及一种可以处理污泥的污泥干化焚烧系统。
背景技术：
一般的城市生活污水厂或废水厂均产生大量生活污泥，通常的污泥处理方法是 将生活污泥经压滤后，其含水率通常在80%左右，高含水率的污泥大多用于填埋、高温堆肥等，这就容易造成新的环境污染。而污泥的焚烧处理是最彻底的污泥解决方案，但含水率高的污泥不能直接焚烧，必须先进行脱水、干化或添加燃烧辅料。后一种方法既浪费燃料又会产生新的污染，所以一般污泥焚烧前均要先进行干化。传统的污泥干化均采用高温蒸汽加热到600-800°C，由干燥机或采用电厂余热来完成，这就必然耗费大量的能源。污水处理厂需要配套高温蒸汽锅炉，这样会投入很大的基础建设费，污泥焚化才能就地解决。由于基础建设投入大、运行费用高，因此国内外污泥问题始终得不到有效的解决，污泥的干化和焚烧问题成为城市污水处理厂亟待解决的瓶颈问题。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种污泥干化焚烧系统、污泥干化机及污泥干化方法，是污泥节能干化和焚烧余热再利用融为一体，既避免大量的基础建设投资，又能做到节能环保运行，使污泥问题根本解决。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种污泥干化焚烧系统，包括污泥干化机、以及热源；
所述污泥干化机包括至少一个第一污泥干化模块；所述第一污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口的封闭的第一外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第一污泥支承板、设置在所述第一污泥支承板上方的第一刮泥机构、在所述第一污泥支承板上方吹风的第一风机、蒸发冷凝装置以及与所述热源连接的第一表冷器；
所述蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器、在所述回路内循环的冷媒、以及排水器；所述排水器与所述蒸发器配合并将所述蒸发器的冷凝水排出所述第一夕卜壳；
所述冷凝器位于所述第一污泥支承板下方并将热量传递至所述第一污泥支承板；所述蒸发器和第一风机位于所述第一污泥支承板的两侧，并且所述第一表冷器位于所述蒸发器和第一风机之间；所述第一风机送出的空气依次经过所述第一污泥支承板上方、蒸发器、第一表冷器形成循环风。在本发明的污泥干化焚烧系统中，所述第一污泥支承板为中空的平板；
所述冷凝器为设置在所述第一污泥支承板内的水冷式冷凝器；所述第一污泥支承板内填充有吸收所述水冷式冷凝器的热量的媒介。
在本发明的污泥干化焚烧系统中，所述污泥干化机还包括至少一个第二污泥干化模块；所述第二污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口的封闭的第二外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第二污泥支承板、设置在所述第二污泥支承板上方的第二刮泥机构、在所述第二污泥支承板上方吹风的第二风机、与所述热源连接的第二表冷器、以及接入冷源的第三表冷器；与所述第三表冷器相对位置设有第二排水器；所述第二风机送出的空气依次经过所述第二污泥支承板上方、第三表冷器和第二表冷器形成循环。在本发明的污泥干化焚烧系统中，所述第二污泥支承板为中空的平板；所述第二污泥支承板内设有接入所述热源的流道。在本发明的污泥干化焚烧系统中，所述热源包括污泥焚烧炉、设置在所述污泥焚烧炉内的热回收器、与所述热回收器连接的进水管和出水管；所述出水管上设置热水循环泵；
所述出水管与所述第一表冷器、第二表冷器、第二污泥支承板的流道连通，送入热水。在本发明的污泥干化焚烧系统中，所述第一表冷器、第二表冷器、第二污泥支承板的流道的出水与所述热回收器的进水管连通。在本发明的污泥干化焚烧系统中，所述污泥干化机包括相连接的多个所述第一污泥干化模块、以及一个所述第二污泥干化模块；所述多个第一污泥干化模块和第二污泥干化模块的污泥出口和污泥进口依次对接，或者，所述第一污泥干化模块的第一外壳和第二污泥干化模块的第二外壳为一整体外壳，并且在相邻的所述第一污泥干化模块之间、相邻的所述第一污泥干化模块和第二污泥干化模块之间设置隔板，所述隔板上设置开口 ；
所述出水管的出水依次流经所述第二污泥干化模块的第二表冷器、多个串联连接的所述第一污泥干化模块的第一表冷器。本发明还提供一种污泥干化机，包括至少一个第一污泥干化模块；所述第一污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口封闭的第一外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第一污泥支承板、设置在所述第一污泥支承板上方的第一刮泥机构、在所述第一污泥支承板上方吹风的第一风机、蒸发冷凝装置以及与提供热量的第一表冷器；
所述蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器、蒸发器以及排水器； 所述冷凝器位于所述第一污泥支承板下方并将热量传递至所述第一污泥支承板；所述蒸发器和第一风机位于所述第一污泥支承板的两侧，并且所述第一表冷器位于所述蒸发器和第一风机之间；所述第一风机送出的空气依次经过所述第一污泥支承板上方、蒸发器、第一表冷器形成循环；所述排水器与所述蒸发器配合并将所述蒸发器的冷凝水排出所述第一外壳。在本发明的污泥干化机中，还包括至少一个第二污泥干化模块；所述第二污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口封闭的第二外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第二污泥支承板、设置在所述第二污泥支承板上方的第二刮泥机构、在所述第二污泥支承板上方吹风的第二风机、提供热量的第二表冷器、以及接入冷源的第三表冷器；与所述第三表冷器相对位置设有第二排水器；所述第二风机送出的空气依次经过所述第二污泥支承板上方、第三表冷器和第二表冷器形成循环。本发明还提供一种使用上述污泥干化焚烧系统的污泥干化方法，包括以下步骤 Sl 污泥进入第一个第一污泥干化模块，并污泥由所述第一个第一污泥干化模块的水冷式冷凝器加热，并以第一温度的循环风在污泥表面吹送；并由所述第一个第一污泥干化模块的蒸发器对循环风除湿；
S2经步骤Sl干化的污泥进入下一第一污泥干化模块，并由所述下一第一污泥干化模块的水冷式冷凝器加热，并以第二温度的循环风在污泥表面吹送；该第二温度高于第一温度；并由所述下一第一污泥干化模块的蒸发器对循环风除湿；污泥依次进入下一级第一污泥干化模块，并且每下一级的循环风温度高于上一级循环风温度；
S3经步骤S2干化的污泥进入第二污泥干化模块，并经所述第二污泥干化模块的第二污泥支承板加热，并以第三温度的循环风在污泥表面吹送；该第三温度高于上一级的第一污泥干化模块的循环风的温度；并通过第三表冷器对循环风除湿。实施本发明具有以下有益效果通过冷凝器将热量传递至第一污泥支承板，对污泥进行加热；然后通过第一风机进行送风，在污泥表面形成加速蒸发的气流，并由蒸发器对循环风进行冷凝脱水，整个过程采用逆卡诺循环原理来分离从污泥到循环风的水分，并且污泥本身温度的提高，使得污泥能够快速的节能干化，达到污泥可焚烧(不添加辅料)的程度。另外，还可以对污泥焚烧所得部分余热、污水处理厂自身的污水源来干化污泥，提高污泥干化效率和实现能源的充分利用，使系统效率更高。另外，通过第一刮泥机构来推动第一污泥支承板上的污泥前进，此过程中是污泥不断的被翻动，从而使得循环风能够快速的带走污泥的水分，大大提高了污泥的干化速率。另外，可以将多个第一污泥干化模块与第二污泥干化模块连接起来，根据污泥的不同工况，进行分段式的干化，有效提高污泥的干化率，降低污泥的含水量。另外，由于循环风中的水分是在蒸发器的表面冷凝排出，避免了产生二次污染的问题。


下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1是本发明污泥干化焚烧系统的结构示意图2是本发明污泥干化焚烧系统的第一污泥干化模块的结构示意图； 图3是本发明污泥干化焚烧系统的第二污泥干化模块的结构示意图； 图4是本发明污泥干化焚烧系统的刮泥机构的配合结构示意图； 图5是本发明污泥干化焚烧系统采用一个第一污泥干化模块和一个第二污泥干化模块的结构示意图6是本发明的污泥干化系统的另一个实施例的结构示意图； 图7是本发明的污泥干化系统的刮泥机构的另一种结构形式的示意图。
具体实施例方式如图1至图4所示，是本发明的污泥干化焚烧系统的一个实施例，可用于城市污水处理厂污泥处理；当然，也可以应用于其它场合的污泥干化处理。该系统包括污泥干化机 100、热源；当然，还设有污泥均勻进料机、电气控制系统等。该污泥均勻进料机可以根据需要选择合适的设备；而电气控制系统则用于控制整个系统的电器部件的运行。可以理解的，该污泥干化机100可以分开使用，只要选择合适的热源提供热量即可。在本实施例中，该热源采用污泥焚烧炉200，特别的可以为余热回收式污泥焚烧炉 200。该污泥焚烧炉200内设置热回收器201，该热回收器201设有进水管202和出水管 203。出水管203上设置热水循环泵204，以便于供水循环。该出水管203分别为污泥干化机100的第一污泥干化模块110、第二污泥干化模块130提供热水；并且经过第一污泥干化模块110和第二污泥干化模块130进行热交换后的出水，经进水管202重新进入热回收器 201，进行余热回收。采用污泥焚烧能够产生的热量，用于焚烧的污泥含水量在35-45%，部分热量用于污泥中水分的汽化，部分热量通过焚烧炉200体和烟囱205向外排放。在保证焚烧炉200 正常燃烧的前提下，进行热量回收利用。在焚烧炉200内安装的热回收器201，能够加热水至90°C左右，通过热水循环泵204将90°C左右的热水热量用于污泥干化机100，并且污泥干化机100使用后的热水回水温度在45°C左右，从而实现余热的回收利用。可以理解的，该污泥焚烧炉200还设有烟囱205、干化污泥进料口 206、废渣出料口 207、燃烧器、引风机(图未示)等，这是本领域技术人员能够理解的。该污泥干化机100可以包括多个第一污泥干化模块110、以及第二污泥干化模块 130;热源采用污泥焚烧炉200提供。如图所示，本实施例中采用三个第一污泥干化模块 110、一个第二污泥干化模块130，共同组成了 I、II、III、IV段污泥干化段。可以理解的，也可以根据污泥的实际情况，来选择使用多个串联连接的第二污泥干化模块130。每个第一污泥干化模块110包括封闭的第一外壳111、第一污泥支承板112、第一刮泥机构113、第一风机114、蒸发冷凝装置、第一表冷器116等。该第一外壳111设有污泥进口 117和污泥出口 118。在使用多个第一污泥干化模块110时，第一个第一污泥干化模块110的污泥进口 117与污泥均勻进料机相对，接入污泥；而第一个第一污泥干化模块110的污泥出口 118与第二污泥干化模块130的污泥进口 117对接，依次将多个第一污泥干化模块110连接，最后一个第一污泥干化模块110的污泥出口 118与第二污泥干化模块130的污泥进口 117对接，从而使得污泥能够依次经过多个第一污泥干化模块110和第二污泥干化模块130，形成份段干化。该第一污泥支承板112设置在污泥进口 117和污泥出口 118之间，并且第一刮泥机构113设置在第一污泥支承板112上方，污泥能够从污泥进口 117均勻进入到第一污泥支承板112上，再由第一刮泥机构113推动，经过第一污泥支承板112后从污泥出口 118排出。可以理解的，在第一污泥支承板112的两侧还可以设置污泥挡板，防止污泥的跌落。在本实施例中，该第一污泥支承板112为导热的中空平板，在中空平板内填充有媒介(如水、沙等导热保温的媒介)；同时，蒸发冷凝装置的冷凝器122设置在该第一污泥支承板112内，从而通过中空平板内的媒介吸取冷凝器122的热量，提高第一污泥支承板112 的温度。当污泥被污泥均勻进料机投加到第一污泥支承板112上时，由于第一污泥支承板 112的温度较高，进而加热污泥，使污泥的温度升高。此时，污泥的蒸发量比常温污泥成倍增加，同时消耗热能，污泥失去水分，自身干化；污泥蒸发出的水分被第一风机114送出的中温风带走，到蒸发冷凝装置的蒸发器处，分离出来；而污泥则被第一刮泥机构113推动向污泥出口 118移动，不断被干化，直到含水量降至35-45%。该蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机121、冷凝器122和蒸发器123 ；当然，回路上还设有储液罐124、干燥器126、膨胀阀127等，以保证回路的可靠运行。在回路中填充有工作冷媒。在本实施例中，该冷凝器122采用水冷式冷凝器122，并设置在第一污泥支承板112内，与第一污泥支承板112内的媒介进行换热，使得媒介成为高温媒介。在与蒸发器123配合的位置处设有排水器，用于将蒸发器123的冷凝水排出第一外壳111。在本实施例中，该排水器为设置在蒸发器123下方的接水盘，可以理解，该排水器也可以是在外壳底部设置的排水沟、槽等结构，只要便于冷凝水的排出即可。该蒸发冷凝装置工作时，压缩机121对冷媒进行压缩，形成高温高压的冷媒，然后送入到水冷式冷凝器122中；高温高压的冷媒在水冷式冷凝器122中与第一污泥支承板 112内的媒介(如水、沙等)进行热交换，加热媒介到60-70°C ；媒介的热量经过该第一污泥支承板112传导给污泥，从而加热污泥。经换热的冷媒成为中压液体，经储液罐124、干燥器 126、膨胀阀127后，冷媒变为低温低压气体，然后到达蒸发器123 ；然后，在蒸发器123内的低温低压冷媒吸收空气中的显热和潜热，冷媒成为中压气体，回到压缩机121，完成冷媒的循环。由于蒸发器123吸收空气中的显热和潜热，使空气的温度和含湿量同时降低，成为低湿低温的空气，温度的降低使得空气中的大量水分被分离出来，在蒸发器123表面形成冷凝水，冷凝水经排水器排出该第一外壳111，完成除湿。低湿低温空气接着经过第一表冷器116，加热至中温，中温含湿低的空气被第一风机114吸入，吹送至第一污泥支承板112的上方，接着吸收污泥蒸发的水分和散发的热量， 完成冷热除湿循环。第一风机114和蒸发器123分别位于第一污泥支承板112的两侧，并且第一表冷器116位于蒸发器123和第一风机114之间。第一风机114送出的空气依次经过第一污泥支承板112上方、蒸发器123、第一表冷器116形成循环风。在本实施例中，该第一表冷器 116采用水热表冷器，接入来自污泥焚烧炉200的进水管202的热水来提供热量。工作时，经蒸发器123除湿后的干燥冷风(绝对含湿量小的风)，经第一表冷器116 加热成中温热风，并有第一风机114吸走；经第一风机114加压后，中温热风被送到第一污泥支承板112的上方，由于第一污泥支承板112底部有水冷式冷凝器122不断加热，热量经第一污泥支承板112传递给污泥和空气，污泥得热后水分蒸发，部分显热也传给空气，使得空气温度升高，绝对含湿量升高，污泥表面再有第一风机114吹送得中温空气以2-5m/s的风速吹过，进一步的加速污泥的水分蒸发。得热得湿的空气经倾斜安装的蒸发器123降温除湿，变为低温低湿的空气，实现水分从空气中分离，实现风循环。该第一表冷器116采用水热表冷器，如图所示，多个第一污泥干化模块110的第一表冷器116通过管道串联连接，并与污泥焚烧炉200的出水管203和进水管202相接，形成水回路。由于该等第一表冷器116是串联连接，使得在靠近污泥进料的位置的第一表冷器 116的水温较低、靠近污泥焚烧炉200的第一表冷器116的水温较高，因而，在初始的位置的循环风的温度较低，随着污泥被加热推进，循环风的温度逐渐升高，避免了污泥表面的快速干化而影响到后续的干化，使得污泥能够从内部向表面逐渐干化，提高干化效率。在经过采用逆卡诺循环原理进行干化的多个第一污泥干化模块110的干化后，在最后一个第一污泥干化模块110的污泥出口 118处，对接一个第二污泥干化模块130，进行快速高温加热干化。
该第二污泥干化模块130包括封闭的第二外壳131，该第二外壳131同样设有污泥进口 137和污泥出口 138。第二外壳131的污泥进口 137与最后一个第一污泥干化模块 110的污泥出口 118相接，从而接入污泥。在第二外壳131内，位于污泥进口 137和污泥出口 138之间设有导热的第二污泥支承板132，污泥在该第二污泥支承板132上进行干化。该第二污泥支承板132同样可以为中空的导热平板，进一步的，在第二污泥支承板132内设有接入热源的流道142。该流道 142可以为蛇形、迷宫形等，与污泥焚烧炉200的出水管203连接，接入出水管203的热水， 进而将热量传递到第二污泥支承板132上的污泥，从而加热污泥。同样的，在第二污泥支承板132的上方可以设置第二刮泥机构133，从而推动污泥在第二污泥支承板132上移动，直至从污泥出口 138排出。该第二外壳131内还设有第二风机134、第二表冷器136以及第三表冷器143。该第二表冷器136采用热水表冷器，与污泥焚烧炉200的出水管203连接，接入出水管203的热水作为热源。该第三表冷器143可以采用水冷式表冷器，接入冷源，例如接入城市污水处理厂的出水作为冷源，当然，也可以采用其他形式的低温冷源，如河水、海水等等，起到冷凝空气中水分，实现除湿。当然，在接入城市污水处理厂的污水的管道上设有污水泵141，以提供循环动力。该第二风机134与第二表冷器136和第三表冷器143分别设置在第二污泥支承板 132的两侧，第二风机134送出的空气依次经过第二污泥支承板132上方、第三表冷器143、 第二表冷器136形成循环风，对污泥进行干化。具体的，第二风机134吸入经第二表冷器136加热成中温热风的空气，加压后，送入到第二污泥支承板132的上方，由于第二污泥支承板132内有热水不断加热，热量经第二污泥支承板132传递给污泥和空气，污泥得热后水分蒸发，部分显热也传给空气，使得空气温度升高，绝对含湿量升高，污泥表面再有第二风机Π4吹送得中温空气以2-5m/s的风速吹过，进一步的加速污泥的水分蒸发。得热得湿的空气经倾斜安装的第三表冷器143降温除湿，变为低温低湿的空气，实现水分从空气中分离，实现风循环。并第三表冷器143表面形成的冷凝水等，通过第二排水器139排出。该第二排水器139与第三表冷器143相对，用于收集第三表冷器143冷凝水，并排出第二外壳131。可以理解的，该第二排水器139可以采用与第一排水器119相似的结构。可以理解的，该第一刮泥机构113和第二刮泥机构133可以采用基本相同的结构， 分别设置在第一污泥支承板112和第二污泥支承板132的上方，主要起到推动污泥向前移动。在本实施例中，该等刮泥机构包括电机、安装在电机输出轴上的减速机构、由减速机构带动转动的传动机构、以及由传动机构带动移动的刮泥板。可以理解的，该传动机构可以采用链轮、皮带轮等，刮泥板固定在传动机构上，在传动机构转动时，刮泥板随之运动，带动污泥前移。另外，可以将刮泥板的间距设置在合适的范围，使得污泥在向前运动的过程中，能够实现不断的翻动，使得污泥干化可以更加均勻的进行。当然，刮泥机构还可以采用现有的其他结构形式，而不受限制。可以理解的，在上述连接管道中可以设置对应的控制阀门，来控制热水的循环。而控制系统则控制上述的污泥焚烧炉200、热水循环泵204、阀门、压缩机121、风机等的工作， 这是可以根据实际的工况进行控制的，在此不作赘述。进一步的，可以通过设置旁通管道和
9旁通阀门208，来控制热水进入不同的干化模块，实现适应不同工况的调整。采用上述系统的污泥干化方法含水量80%左右的生活污泥由污泥均勻进料机推入到由第一个第一污泥干化模块110构成的I段干化区；污泥在第一污泥支承板112上利用蒸发冷凝装置、第一表冷器116、循环风等进行加热除湿干化；并且污泥在第一刮泥机构 113的推动下，不断地向由第二个第一污泥干化模块110构成的II段干化区移动。具体的， 蒸发冷凝装置的水冷式冷凝器122的热量经过该第一污泥支承板112传导给污泥，从而加热污泥；空气经第一表冷器116加热成第一温度的中温热风，并有第一风机114吸走，经第一风机114加压后，中温热风被送到第一污泥支承板112的上方，带走污泥蒸发的水分；然后由蒸发器123吸收空气中的显热和潜热，使空气的温度和含湿量同时降低，成为低湿低温的空气，温度的降低使得空气中的大量水分被分离出来，在蒸发器123表面形成冷凝水， 冷凝水经排水器排出该第一外壳111，完成除湿。污泥边干化边被推进到下一级的第一污泥干化模块，到达II段的污泥工况发生变化(变得更容易干化)，以第二温度的循环风在污泥表面吹送；污泥继续被推进，继续被干化，进入III段，以第二温度的循环风在污泥表面吹送；II段、III段与I段同理干化(可以理解的，中间可以根据需要设置更多的第一污泥干化模块110)。由于该等第一表冷器116 是串联连接，使得在靠近污泥进料的位置的第一表冷器116的水温较低、靠近污泥焚烧炉 200的第一表冷器116的水温较高，从而每下一级的循环风的温度也是逐渐的升高；
最后，污泥进入由第二污泥干化模块130组成的IV段干化区，利用第二表冷器136、第三表冷器143和循环风等进行升温除湿干化，此段污泥得热最多，被加热的污泥温度最高， 第三温度的循环风的温度适中、污泥最易被干化；该第三温度高于上一级的第一污泥干化模块的循环风的温度。经过I、II、III、IV段的干化，污泥最终的含水率降低到35-45%，已经可以直接焚烧；当然，也可以作为农用肥原料等。干化后的污泥可以转移到污泥焚烧炉200进行燃烧，燃烧的热量部分用于污泥中水分的汽化，汽化蒸汽随烟囱205外排大气，部分用于污泥焚烧炉200和烟囱205本身的对外散热，部分用于热回收器201的热回收。燃烧剩余少量灰烬已无害，作一般处理即可。热回收的热量用于加热循环热水到90°C左右，通过热水循环泵204转移到污泥干化机100，先后用于干化IV区污泥加热、IV段循环风加热和III、II、I段第一表冷器116对循环风进行加热，最后水温在45 °C左右时，回到热回收器201，回收污泥焚烧余热，提高热效率。如图5所示，是采用一个第一污泥干化模块110和一个第二污泥干化模块130对接组成的污泥干化机100的示意图，其结构与前面描述基本相同，故不赘述。可以理解的， 第一污泥干化模块Iio和第二污泥干化模块130的数量可以根据需要进行选择。如图6所示，是本发明的污泥干化系统的另一个实施例。当多个第一污泥干化模块和第二污泥干化模块连接组成本发明的污泥干化焚烧系统时，所有干化模块的外壳310 (包括前面所说的第一外壳和第二外壳)可以做成一个外壳，这样只需要在外壳的进料位置处设置污泥进口 311，在最后的干化模块的出口处设置污泥出口 312即可。进一步的，在相邻的干化模块之间设有分隔板313，避免循环风的蹿风，在分隔板 313上设置有供污泥通过的开孔314，使得污泥连续的通过各个模块的污泥支承板。如图7所示，本实施例的刮泥机构可以采用一个连续的刮泥机构315，来代替上述的第一刮泥机构和第二刮泥机构，更加方便污泥的向前推进。
本实施例的其他结构与上一实施例记载的基本相同，故不赘述。可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如第一风机 114、第二风机134的数量、位置，管道上的阀门的数量、位置，冷凝器122、蒸发器、表冷器等的形式、数量等等可以根据要求进行调整，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
权利要求
1.一种污泥干化焚烧系统，其特征在于，包括污泥干化机、以及热源；所述污泥干化机包括至少一个第一污泥干化模块；所述第一污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口的封闭的第一外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第一污泥支承板、设置在所述第一污泥支承板上方的第一刮泥机构、在所述第一污泥支承板上方吹风的第一风机、蒸发冷凝装置以及与所述热源连接的第一表冷器；所述蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器、在所述回路内循环的冷媒、以及排水器；所述排水器与所述蒸发器配合并将所述蒸发器的冷凝水排出所述第一夕卜壳；所述冷凝器位于所述第一污泥支承板下方并将热量传递至所述第一污泥支承板；所述蒸发器和第一风机位于所述第一污泥支承板的两侧，并且所述第一表冷器位于所述蒸发器和第一风机之间；所述第一风机送出的空气依次经过所述第一污泥支承板上方、蒸发器、第一表冷器形成循环风。
2.根据权利要求1所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述第一污泥支承板为中空的平板；所述冷凝器为设置在所述第一污泥支承板内的水冷式冷凝器；所述第一污泥支承板内填充有吸收所述水冷式冷凝器的热量的媒介。
3.根据权利要求1所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述污泥干化机还包括至少一个第二污泥干化模块；所述第二污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口的封闭的第二外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第二污泥支承板、设置在所述第二污泥支承板上方的第二刮泥机构、在所述第二污泥支承板上方吹风的第二风机、与所述热源连接的第二表冷器、以及接入冷源的第三表冷器；与所述第三表冷器相对位置设有第二排水器；所述第二风机送出的空气依次经过所述第二污泥支承板上方、第三表冷器和第二表冷器形成循环。
4.根据权利要求3所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述第二污泥支承板为中空的平板；所述第二污泥支承板内设有接入所述热源的流道。
5.根据权利要求3或4所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述热源包括污泥焚烧炉、设置在所述污泥焚烧炉内的热回收器、与所述热回收器连接的进水管和出水管；所述出水管上设置热水循环泵；所述出水管与所述第一表冷器、第二表冷器、第二污泥支承板的流道连通，送入热水。
6.根据权利要求5所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述第一表冷器、第二表冷器、第二污泥支承板的流道的出水与所述热回收器的进水管连通。
7.根据权利要求5所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述污泥干化机包括相连接的多个所述第一污泥干化模块、以及一个所述第二污泥干化模块；所述多个第一污泥干化模块和第二污泥干化模块的污泥出口和污泥进口依次对接，或者，所述第一污泥干化模块的第一外壳和第二污泥干化模块的第二外壳为一整体外壳，并且在相邻的所述第一污泥干化模块之间、相邻的所述第一污泥干化模块和第二污泥干化模块之间设置隔板，所述隔板上设置开口；所述出水管的出水依次流经所述第二污泥干化模块的第二表冷器、多个串联连接的所述第一污泥干化模块的第一表冷器。
8.一种污泥干化机，其特征在于，包括至少一个第一污泥干化模块；所述第一污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口封闭的第一外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第一污泥支承板、设置在所述第一污泥支承板上方的第一刮泥机构、在所述第一污泥支承板上方吹风的第一风机、蒸发冷凝装置以及与提供热量的第一表冷器；所述蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器、蒸发器以及排水器；所述冷凝器位于所述第一污泥支承板下方并将热量传递至所述第一污泥支承板；所述蒸发器和第一风机位于所述第一污泥支承板的两侧，并且所述第一表冷器位于所述蒸发器和第一风机之间；所述第一风机送出的空气依次经过所述第一污泥支承板上方、蒸发器、第一表冷器形成循环；所述排水器与所述蒸发器配合并将所述蒸发器的冷凝水排出所述第一外壳。
9.根据权利要求8所述的污泥干化机，其特征在于，还包括至少一个第二污泥干化模块；所述第二污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口封闭的第二外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第二污泥支承板、设置在所述第二污泥支承板上方的第二刮泥机构、在所述第二污泥支承板上方吹风的第二风机、提供热量的第二表冷器、以及接入冷源的第三表冷器；与所述第三表冷器相对位置设有第二排水器；所述第二风机送出的空气依次经过所述第二污泥支承板上方、第三表冷器和第二表冷器形成循环。
10.一种使用权利要求1-7任一项的污泥干化焚烧系统的污泥干化方法，其特征在于， 包括以下步骤S1 污泥进入第一个第一污泥干化模块，并污泥由所述第一个第一污泥干化模块的水冷式冷凝器加热，并以第一温度的循环风在污泥表面吹送；并由所述第一个第一污泥干化模块的蒸发器对循环风除湿；52经步骤Sl干化的污泥进入下一第一污泥干化模块，并由所述下一第一污泥干化模块的水冷式冷凝器加热，并以第二温度的循环风在污泥表面吹送；该第二温度高于第一温度；并由所述下一第一污泥干化模块的蒸发器对循环风除湿；污泥依次进入下一级第一污泥干化模块，并且每下一级的循环风温度高于上一级循环风温度；53经步骤S2干化的污泥进入第二污泥干化模块，并经所述第二污泥干化模块的第二污泥支承板加热，并以第三温度的循环风在污泥表面吹送；该第三温度高于上一级的第一污泥干化模块的循环风的温度；并通过第三表冷器对循环风除湿。
全文摘要
本发明涉及一种污泥干化焚烧系统，包括污泥干化机、以及热源；污泥干化机包括至少一个第一污泥干化模块；第一污泥干化模块包括封闭的第一外壳、导热的第一污泥支承板、刮泥机构、第一风机、蒸发冷凝装置以及与热源连接的第一表冷器。蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器、在回路内循环的冷媒、以及排水器。通过冷凝器将热量传递至第一污泥支承板，对污泥进行加热；通过第一风机进行送风，在污泥表面形成加速蒸发的气流，并由蒸发器对循环风进行冷凝脱水，含湿量低的热风使得污泥能够快速的节能干化。还可以将多个第一污泥干化模块与第二污泥干化模块连接起来，进行分段式的干化组合，有效提高污泥的干化率，降低污泥的含水量。
文档编号C02F11/12GK102180578SQ201110067528
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者陆本度 申请人:深圳市极水实业有限公司