专利名称：一种污泥破碎热解资源化利用的装置及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种污泥破碎热解资源化利用的装置及工艺，一种在风扇磨内同时实现污泥干燥、破碎、热解并利用干燥后的污泥和污泥热解产生的可燃气体进行再燃脱硝资源化利用工艺及装置。
背景技术：
近年来，城市环境污染日趋严重，除车辆排放、工业污染外，还有固体废弃物污染，其中数量较大且不易处理的一种就是污泥污染。污泥中含有大量的病菌、重金属和多氯联苯等有害物质，而且还会放出恶臭气体，如果处理不当，危害性很大。由于当前的城市生产、生活污水处理主要采用活性污泥法，因而不可避免地产生含水率高达80%以上的副产品污泥。随着城市化进程加快及活性污泥水处理法的推广，污泥产量亦愈来愈大，致使污泥的消纳问题日益突出，亟待解决。迄今为止，处理污泥的方法主要有填埋、农用、焚烧等。其中焚烧法因减容量大，并能可靠地消除污泥中大量的有害物质而日益受到重视。污泥焚烧是在一定温度、气相充分有氧的条件下，使污泥中的有机质发生燃烧反应，并转化成co2、H2o、N2等相应的气相物质，包括蒸发、挥发、分解、烧结、溶融和氧化还原反应，以及相应的传质和传热的综合物理变化和化学反应过程。污泥焚烧可以大大减少污泥的体积，相对于机械脱水的污泥来说，最终的焚烧产物体积只相当于最初产物的10%。同时污泥焚烧可以杀死一切病原体，通过高温处理，燃烧残渣内几乎没有病原体存在，彻底解决污泥的恶臭问题。近年来，由于其具有速度快、占地面积小、不需要长期储存等显著优点，污泥焚烧已成为污泥处理的主要发展方向和研究热点，愈来愈受到世界各国的青睐。污泥焚烧过程中会产生大量的会产生大量氮氧化物气体。氮氧化物气体不仅刺激人的呼吸系统，损害动植物，破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。控制氮氧化物气体生成及排放具有重大意义。因此，需要一种新工艺及装置实现污泥的资源化利用，并可实现氮氧化物低排放。
发明内容
本发明的目的是提供一种污泥破碎热解资源化利用的装置及工艺，不仅可以实现风扇磨内污泥的干燥、破碎、热解，还可以实现干燥后的污泥和热解产生的可燃气体通入炉膛再燃区实现再燃脱硝。本发明采取的技术方案为一种污泥破碎热解资源化利用的装置，包括污泥仓库，污泥仓库通过污泥螺旋输送机与风扇磨相通，风扇磨上设有热风进口、可燃气体出口和污泥出口，可燃气体出口通过管道与锅炉相通，污泥出口通过管道、粗粉分离器与锅炉相通，热风进口连接两路，一路是与空气预热器及送风机相连的热风管道，另一路是与锅炉烟气抽烟口相通的炉烟管道。所述的污泥仓库与污泥螺旋输送机间设有自动磅秤。所述的炉烟管道上设有引风机和旋风分离器。
所述的锅炉分锅炉主燃区、锅炉再燃区、锅炉燃尽区，锅炉主燃区设有燃烧器，锅炉再燃区设有可燃气体喷口和污泥喷口。一种污泥破碎热解资源化利用的工艺，炉膛燃烧产生的烟气，经旋风分离器除尘，与经空气预热器加热的热风混合后进入风扇磨，混合后热风温度为250°C 35(TC，污泥在风扇磨内经干燥、破碎、热解之后经粗粉分离器，送入炉膛再燃区燃烧，热解产生气体通过可燃气体管道送入炉膛再燃区，在过量空气系数小于I的条件下形成还原性气氛，使主燃区产生的氮氧化物还原，实现再燃脱硝。所述的炉膛燃烧产生的烟气温度在400°C飞00°C，经空气预热器加热的热风温度在 IOO0C 150。。。本发明在风扇磨内同时实现污泥的干燥、破碎、热解，将干燥后的污泥和热解产生的可燃气体通入炉膛再燃区，过量空气系数小于I的条件下形成还原性气氛，使主燃区产生的氮氧化物还原，实现再燃脱硝。通入风扇磨的干燥剂为热风掺炉烟，温度约为2500C 350°C，不仅提高了系统的干燥能力，而且由于烟气中惰性气体的混入，降低了干燥剂的含氧浓度及炉膛燃烧区域的温度水平，可以大大减少系统自然爆炸和NOx的生成。本发明可以实现污泥的资源化利用，利用焚烧的方式可以大大减少污泥的体积，可以杀死一切病原体，通过高温处理，燃烧残渣内几乎没有病原体存在，彻底解决污泥的恶臭问题。同时，本发明可以控制氮氧化物的排放。因气体燃料的脱硝效率比固体燃料高，干燥后的污泥和污泥热解产生的气体分别通入炉膛再燃区可以实现较高的脱硝效率。
图I是本发明装置的结构示意图。其中1、污泥仓库，2、自动磅秤，3、污泥螺旋输送机，4、风扇磨，5、可燃气体喷口，6、污泥喷口，7、燃烧器，8、粗粉分离器，9、热风管道，10炉烟管道，11、引风机，12、旋风分离器，13、送风机，14、空气预热器，15、省煤器，16、抽烟口，17、锅炉，I、锅炉燃尽区，II、锅炉再燃区，III、锅炉主燃区。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。一种污泥破碎热解资源化利用的装置，包括污泥仓库I，污泥仓库I通过污泥螺旋输送机3与风扇磨4相通，风扇磨4上设有热风进口、可燃气体出口和污泥出口，可燃气体出口通过管道与锅炉相通，污泥出口通过管道、粗粉分离器8与锅炉相通，热风进口连接两路，一路是与空气预热器14及送风机13相连的热风管道9，另一路是与锅炉烟气抽烟口 16相通的炉烟管道10。污泥仓库I与污泥螺旋输送机3间设有自动磅秤2。炉烟管道10上设有引风机11和旋风分离器12。锅炉17分锅炉主燃区III、锅炉再燃区II、锅炉燃尽区I，锅炉主燃区III设有燃烧器7，锅炉再燃区II设有可燃气体喷口 5和污泥喷口 6。干燥剂为热风掺炉烟组成。热风为送风机13送入空气预热器14加热形成。炉烟由位于省煤器15入口的抽烟口 16抽取，并经旋风分离器12除尘，通过引风机11与热风混合后，通入风扇磨4实现污泥的干燥、破碎、热解。热解产生的可燃气体直接由可燃气体喷口 5通入炉膛再燃区II。炉膛燃烧产生的烟气温度在400°C飞00°C，经空气预热器加热的热风温度在100°C 150°C。混合后热风温度为250°C 350°C。干燥后的污泥和污泥热解产生的可燃气体通入炉膛再燃区II后，在过量空气系数小于I的条件下形成还原性气氛，使氮氧化物还原，实现再燃脱硝。
权利要求
1.一种污泥破碎热解资源化利用的装置，其特征是，包括污泥仓库，污泥仓库通过污泥螺旋输送机与风扇磨相通，风扇磨上设有热风进口、可燃气体出口和污泥出口，可燃气体出口通过管道与锅炉相通，污泥出口通过管道、粗粉分离器与锅炉相通，热风进口连接两路，一路是与空气预热器及送风机相连的热风管道，另一路是与锅炉烟气抽烟口相通的炉烟管道。
2.根据权利要求I所述的一种污泥破碎热解资源化利用的装置，其特征是，所述的污泥仓库与污泥螺旋输送机间设有自动磅秤。
3.根据权利要求I所述的一种污泥破碎热解资源化利用的装置，其特征是，所述的炉烟管道上设有引风机和旋风分离器。
4.根据权利要求I所述的一种污泥破碎热解资源化利用的装置，其特征是，所述的锅炉分锅炉主燃区、锅炉再燃区、锅炉燃尽区，锅炉主燃区设有燃烧器，锅炉再燃区设有可燃气体喷口和污泥喷口。
5.一种污泥破碎热解资源化利用的工艺，其特征是，炉膛燃烧产生的烟气，经旋风分离器除尘，与经空气预热器加热的热风混合后进入风扇磨，混合后热风温度为250°C ^350°C,污泥在风扇磨内经干燥、破碎、热解之后经粗粉分离器，送入炉膛再燃区燃烧，热解产生气体通过可燃气体管道送入炉膛再燃区，在过量空气系数小于I的条件下形成还原性气氛，使主燃区产生的氮氧化物还原，实现再燃脱硝。
6.根据权利要求5所述的一种污泥破碎热解资源化利用的工艺，其特征是，所述的炉膛燃烧产生的烟气温度在400°C飞00°C，经空气预热器加热的热风温度在100°C 150°C。
全文摘要
本发明涉及一种污泥破碎热解资源化利用的装置及工艺，将炉膛燃烧产生的烟气，经旋风分离器除尘，与经空气预热器加热的热风混合后进入风扇磨，混合后热风温度为250℃~350℃，污泥在风扇磨内经干燥、破碎、热解之后经粗粉分离器，送入炉膛再燃区燃烧，热解产生气体通过可燃气体管道送入炉膛再燃区，在过量空气系数小于1的条件下形成还原性气氛，使主燃区产生的氮氧化物还原，实现再燃脱硝。本发明可以实现污泥的资源化利用，利用焚烧的方式可以大大减少污泥的体积，可以杀死一切病原体，通过高温处理，燃烧残渣内几乎没有病原体存在，彻底解决污泥的恶臭问题。同时，本发明可以控制氮氧化物的排放。
文档编号C02F11/10GK102980196SQ201210534808
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者王志强, 范燕荣, 马春元, 王旭江 申请人:山东大学