一种利用烟道蒸发污泥干化废水的系统的制作方法

本实用新型涉及燃煤锅炉耦合生物质利用环保技术领域，特别涉及一种利用烟道蒸发污泥干化废水的系统。

背景技术：

随着城市规模化的推进与社会经济生活水平的提高，城市生活与工业活动所产生的废水量日益增长，污水处理的衍生物——污泥的量亦持续增加。2015年，全国80％含水率的污泥产生量达到～3500万吨/天，并以每年11％的增长率增长。若考虑印染等行业产生的工业污泥，污泥排放总量不亚于垃圾。传统污泥处置方法有填埋、农业利用、建筑利用与焚烧等，出于环保政策的缩进及污泥“资源化、减量化、无害化及稳定化”利用的考虑，焚烧污泥利用成为资源化利用城市污泥最切实有效也是最符合中国国情的方法。

2016年，国家发改委发布了《电力发展“十三五”规划2016-2020年》，鼓励多元化能源利用，积极开展燃煤与生物质耦合发电示范与应用；2017年，国家能源局与环保部下发《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》，决定开展依托燃煤发电系统资源化处理污泥等示范应用。燃煤耦合污泥干化焚烧技术路线的实施符合国家产业政策要求，符合城市的污泥处置要求，能产生良好的社会效益和环境效益。

目前对燃煤耦合污泥利用技术进行了针对性研发，设计了利用高温蒸汽间接干化污泥并掺烧的技术与工艺路线。考虑到某些目标电厂在应用该技术时的环境与条件限制，如有些电厂未连接有城市的污水处理管网，无法直接解决污泥干化乏气中水汽冷凝产生的大量废水。例如，某电厂计划利用其660mw的机组将240吨60％含水率的湿污泥干化成40％含水率的干污泥，每小时将产生～3.3吨的凝结废水。该类型废水化学需氧量cod值偏高cod>110mg/l，属于典型的劣五类水质，且水中的氨氮含量很高，常规方式难以处理，造成环境的二次污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种利用烟道蒸发污泥干化废水的系统，解决了现有技术中存在的上述不足。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种利用烟道蒸发污泥干化废水的系统，包括蒸汽干化机、旋风分离器、冷凝器、凝结水箱、气力式喷枪和除尘器，其中，蒸汽干化机上设置有湿污泥入口、高温蒸汽入口和乏气出口，所述高温蒸汽入口连接蒸汽源管道；所述乏气出口连接旋风分离器的入口；所述旋风分离器的乏气出口连接冷凝器的入口；所述冷凝器的凝结水出口连接凝结水箱的入口；所述凝结水箱上设置有多个气力式喷枪；所述气力式喷枪布置在烟道内，且置于除尘器的上方。

优选地，所述蒸汽干化机上的湿污泥入口连接湿污泥仓。

优选地，所述蒸汽干化机上设置有干污泥出口，所述干污泥出口连接有干污泥仓。

优选地，所述冷凝器上设置有乏气出口，所述乏气出口连接煤粉锅炉上设置的二次风管道。

优选地，所述冷凝器上设置有冷却水入口和冷却水出口，所述冷却水入口和冷却水出口均连接冷却水源。

优选地，所述多个气力式喷枪呈交替结构布置在烟道内，且多个气力式喷枪均连接值空压机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种利用烟道蒸发污泥干化废水的系统，将乏气凝结废水破碎并喷射至烟道中进行蒸发处置，解决了某些电厂在无城市废水管网接入情况下的废水处理问题，即实现了凝结废水的无害化处理，又对机组的整体运行无明显影响；废水中所含有害物质可通过机组的烟气污染物脱除装置与脱硫废水处理装置处理，无需额外的终端处理装置，可产生较好的经济效益与环境效益。

附图说明

图1是回收干化污泥乏气凝结水并喷入烟道蒸发的工艺流程图；

图2是多支气力式喷枪在空预器下游烟道壁面布置的正视图；

图3是多支气力式喷枪在空预器下游烟道壁面布置的侧视图。

具体实施方式

结合燃煤机组在处理脱硫废水时采用的烟道蒸发方法实现脱硫废水无害化处理，本申请设计了利用烟道蒸发方法处理污泥干化凝结废水的工艺路线，对于某电厂660mw机组，将3.3t/h的凝结废水全部喷入空预器后烟道，仅增加烟气总量约0.22％，对机组的运行影响可忽略，同时，利用烟道内高温环境将废水汽化，其所含有害物质可吸附于飞灰内被除尘器脱除，或进入脱硫塔内最终进入脱硫废水集中处理，可最终实现凝结废水的无害化处理，取得良好的经济与环境效益。

如图1所示，本实用新型提供的一种利用烟道蒸发污泥干化废水的系统，将基于湿污泥蒸汽干化乏气的冷凝水在脱硫塔内的回收利用展开了设计，具体包括湿污泥仓1、蒸汽干化机2、蒸汽泵3、干污泥仓4、旋风分离器5、冷凝器6、冷却水源7、第一离心泵8、引风机9、二次风管道10、煤粉锅炉11、烟道12、第二离心泵13、凝结水箱14、空压机15、气力式喷枪16、空预器17、除尘器18和第三离心泵19，其中，用于储存湿污泥的湿污泥仓1的出口连接蒸汽干化机2的湿污泥入口；所述蒸汽干化机2的大粒径干污泥出口连接干污泥仓4的入口。

所述蒸汽干化机2上设置有高温蒸汽入口和乏气出口，其中，所述高温蒸汽入口连接煤粉锅炉11上设置的蒸汽源管道；所述乏气出口连接旋风分离器5的入口。

所述高温蒸汽入口和煤粉锅炉11上的蒸汽源管道之间设置有蒸汽泵3。

所述旋风分离器5的乏气出口连接非接触式的冷凝器6的入口；所述冷凝器6的乏气出口通过引风机9连接煤粉锅炉11上设置的二次风管道10。

所述冷凝器6上设置有冷却水入口、冷却水出口和凝结水出口，其中，所述冷却水入口通过第一离心泵8连接冷却水源7的冷却水出口；所述冷却水出口连接冷却水源7的入口；所述凝结水出口经过第二离心泵13连接凝结水箱14的入口。

所述凝结水箱14的凝结水出口经过第三离心泵19连接凝结水母管。

所述凝结水母管连接有多个气力式喷枪16。

所述气力式喷枪16连接有空压机15。

所述气力式喷枪16布置在烟道12的下游，且置于空预器17和除尘器18之间。

所述空预器17和除尘器18均布置在烟道12的内腔中。

工作流程：

储存于湿污泥仓1内的待干化湿污泥输送至蒸汽干化机2内，高温蒸汽从煤粉锅炉11的辅汽等蒸汽源管道抽取并经减温减压至合适参数后，由蒸汽泵3将其抽送至蒸汽干化机2内与湿污泥无直接接触换热脱水，经过有效热交换后，湿污泥所含水分受热蒸发，与污泥有机质热解产物一并形成乏气，为了乏气的顺利抽出，可在蒸汽干化机2的适当位置设置气孔，由引风机9将乏气、小流量空气与小粒径的干化污泥颗粒一并抽离蒸汽干化机2，经旋风分离器5进行气固分离，干污泥颗粒与蒸汽干化机2排除的大粒径干污泥一并进入干污泥仓4中冷却并储存。

旋风分离器5出口的乏气含有较高浓度的水蒸气，被送入非接触式的冷凝器6中，由离心泵8从冷却水源7中抽取冷却水并送入冷凝器6内用以冷却乏气，水蒸气经凝结并脱除的乏气经引风机9送至煤粉锅炉11的二次风管道10，一并进入锅炉焚烧。经冷凝的凝结水由离心泵13抽送至凝结水箱14中储存。

凝结水箱14通过离心泵13连接凝结水母管，将凝结废水分配至各气力式喷枪16的液相介质入口。气力式喷枪16破碎废水所需的压缩空气由空压机15提供。

为降低废水蒸发对换热面及机组运行的影响，将气力式喷枪16布置于烟道12下游的空预器17与除尘器18间的合适位置。同时，为实现废水的完全蒸发，避免废水集中喷入影响下游除尘器18的除尘功能，在烟道2壁面上布置多支气力式喷枪16，如图2、图3所示，所述多个气力式喷枪16呈以特定(如交替结构)结构布置在烟道12的侧壁上。

废水蒸发后随烟气流经除尘器18并最终被机组末端的脱硫塔捕获，废水所含有害物质部分在高温环境中附着于飞灰被除尘器脱除，剩余物质经脱硫系统运行归入脱硫废水，可随机组配备的脱硫废水处理装置一并脱除，最终实现了凝结废水的无害化处理。