一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统的制作方法

本发明属于高水分污泥干化耦合发电技术领域，具体涉及一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统。

背景技术：

随着我国工业的发展和城市化进程的加快，城市污水处理率的提高，产生了大量污泥。污泥是一种性质复杂、污染物含量高、潜在环境风险巨大的污染物，是高含水率的液固物质，含有大量的病原菌、寄生虫卵，以及铬、汞等重金属有毒有害物质。污泥已经严重影响了人们的生产生活，给环境造成了严重污染，城市污泥处理问题已经成为当今社会亟待解决的一大环保难题。

污泥散发的臭气污染空气，病原菌对人类健康产生潜在威胁，重金属和有毒有害有机物污染地表和地下水系统。由于国内污泥处理处置的起步较晚，许多城市没有将污泥处置场所纳入城市总体规划，导致很多处理厂难以找到合适的污泥处置方法和污泥弃置场所；我国污泥利用的基础薄弱，人们对污泥利用的认识存在严重不足，对污泥的最终处置问题缺乏关注，给一些有害污泥的最终处置留下了隐患；污泥的利用率不是很高，仍有一部分的污水厂污泥只经贮存即由环卫部门外运市郊直接堆放，尤其是国内一些南方城市很多采用这种方式。

污泥燃煤耦合发电是一条有效解决城市污泥处理难题的途径，国家能源局与环境保护部在《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》中提出：重点在直辖市、省会城市、计划单列市等36个重点城市和垃圾、污泥产生量大，土地利用较困难或空间有限，以填埋处置为主的地区，优先选取热电联产煤电机组，布局燃煤耦合垃圾及污泥发电技改项目。

技术实现要素：

本发明针对配钢球磨制粉系统的火电机组，提供了一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统，其通过抽取锅炉高温烟气进入污泥干燥机，在干燥机内干化污泥、降低污泥含水率，干燥后的污泥直接送入钢球磨煤机内制粉、干燥后的烟气直接送入锅炉炉膛燃烧，实现了污泥干化耦合发电的同时解决了污泥干化过程中释放的污染物处理问题。该系统简单高效，易与火电机组进行系统集成。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统，包括干燥机、干化污泥储仓、钢球磨煤机、煤仓、锅炉和空气预热器；其中，

干燥机用于对污水处理厂脱水后的高水分污泥进行脱水、干化，干燥机的出口连接至干化污泥储仓的入口，干化污泥储仓的出口和煤仓的出口均连接至钢球磨煤机顶部添加钢球的位置，钢球磨煤机的出口连接至锅炉炉膛，锅炉省煤器和空气预热器之间部位的高温烟气用于给干燥机提供所需干化热源。

本发明进一步的改进在于，还包括污泥进料螺旋，用于将高水分污泥定量送入干燥机。

本发明进一步的改进在于，还包括旋风分离器，用于对于干化后的污泥随干燥烟气分离，分离下来的颗粒储存于干化污泥储仓。

本发明进一步的改进在于，工作时，污水处理厂脱水后的高水分污泥定量送入干燥机，高水分污泥在干燥机内脱水、干化，干化后的污泥随干燥烟气进入旋风分离器，分离下来的颗粒储存于干化污泥储仓，后经全封闭皮带输送至钢球磨煤机顶部添加钢球的位置，在该部位干化污泥直接进入钢球磨煤机与电厂煤仓来煤混磨后进入锅炉炉膛燃烧；干燥机所需干化热源取自锅炉省煤器和空气预热器之间部位的高温烟气，干化后废烟气经旋风分离器除尘后，充当三次风送入锅炉炉膛二次风与燃尽风之间的部位直接燃烧，经过锅炉原有的污染物脱除设备后送至烟囱达标排放。

本发明具有如下有益的技术效果：

与原锅炉系统相比，采用了抽取高温烟气干化污泥，干燥后的烟气再次送入锅炉炉膛，对整个系统而言，该部分烟气属于内循环，具有一定的降低锅炉nox生成浓度的作用，对锅炉燃烧及各受热面吸热影响较小，对机组安全、稳定运行基本无影响。污泥干化过程中产生废气如h2s、nh3、硫醇、有机硫化物、氨类等微量有机组分气体与所抽烟气一道直接送入锅炉炉膛二次燃烧，杜绝干化废弃的二次污染。干化后的污泥经过全封闭皮带直接输送至钢球磨煤机顶部添加钢球的位置，在该位置送入磨煤机，可以有效避免干化污泥散发的恶臭味气体释放，有效改善现场工作环境。

本发明提供的一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统，可以有效利用锅炉高温烟气热量干化高水分污泥，干燥污泥直接送入钢球磨煤机内制粉，实现污泥的无害化处理，与机组系统适应性良好，不会对原系统安全稳定运行产生影响，而且将干化后的废烟气作为三次风直接送入锅炉炉膛二次燃烧，杜绝污泥干化的二次污染。本发明可为高水分污泥无害化焚烧处理提供一种新的途径，具有显著地社会效益和环境效益。

附图说明

图1为本发明一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统的原理图。

图中：1-干燥机，2-干化污泥储仓，3-钢球磨煤机，4-煤仓，5-锅炉，6-空气预热器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

如图1所示，本发明提供的一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统，包括干燥机1、干化污泥储仓2、钢球磨煤机3、煤仓4、锅炉5和空气预热器6；其中，干燥机1用于对污泥进料螺旋定量送来的污水处理厂脱水后的高水分污泥进行脱水、干化，干燥机1的出口连接至干化污泥储仓2的入口，干化污泥储仓2的出口和煤仓4的出口均连接至钢球磨煤机3顶部添加钢球的位置，钢球磨煤机3的出口连接至锅炉5炉膛，锅炉省煤器和空气预热器6之间部位的高温烟气用于给干燥机1提供所需干化热源。

本发明的原理图如图1所示，关键技术如下：

污水处理厂脱水后的高水分污泥经污泥进料螺旋定量送入干燥机1，高水分污泥在干燥机1内脱水、干化，干化后的污泥随干燥烟气进入旋风分离器，分离下来的颗粒储存于干化污泥储仓2，后经全封闭皮带输送至钢球磨煤机3顶部添加钢球的位置，在该部位干化污泥直接进入钢球磨煤机3与电厂煤仓4来煤混磨后进入锅炉5炉膛燃烧；干燥机1所需干化热源取自锅炉省煤器和空气预热器6之间部位的高温烟气，干化后废烟气经旋风分离器除尘后，充当三次风送入锅炉5炉膛二次风与燃尽风之间的部位直接燃烧，经过锅炉5原有的污染物脱除设备后送至烟囱达标排放。

本发明保护的技术要点如下：

1、本发明针对的是配钢球磨制粉系统的火电机组；

2、本发明采用锅炉省煤器与空气预热器之间部位的高温烟气作为干化热源；

3、污泥干化后通过全封闭皮带输送至钢球磨煤机顶部添加钢球的位置，在该部位干化污泥直接进入钢球磨煤机与电厂煤仓来煤进行掺混和制粉；

4、污泥干化后的废烟气经旋风分离器除尘后，经过管道送入锅炉炉膛二次风与燃尽风之间的部位作为三次风直接燃烧。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统，包括干燥机、干化污泥储仓和锅炉等；其中，干燥机用于对污水处理厂脱水后的高水分污泥进行脱水、干化，干燥机的出口连接至干化污泥储仓的入口，干化污泥储仓的出口和煤仓的出口均连接至钢球磨煤机顶部添加钢球的位置，钢球磨煤机的出口连接至锅炉炉膛，锅炉省煤器和空气预热器之间部位的高温烟气用于给干燥机提供所需干化热源。本发明通过抽取锅炉高温烟气进入污泥干燥机，在干燥机内干化污泥、降低污泥含水率，干燥后的污泥直接送入钢球磨煤机内制粉、干燥后的烟气直接送入锅炉炉膛燃烧，实现了污泥干化耦合发电的同时解决了污泥干化过程中释放的污染物处理问题。

技术研发人员：王志超;李宇航;张喜来;方顺利;刘家利;蒙毅;姚伟
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2018.08.06
技术公布日：2018.12.07