专利名称：一种污泥干化焚烧一体化处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械领域，尤其涉及污泥干化、焚烧装置，具体的是一种 污泥干化焚烧一体化处理方法及装置。
技术背景污涼是污水处理过程所产生的固态、半固态及液态的产物，含有大量 的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等，如果不加处理而任意排放，会 对环境造成严重的污染。现有技术中，处理污泥的方法主要采用焚烧法， 焚烧法具有处理速度快、无害、减量化程度高的优势，特别是对于土地资 源匮乏的地区，或者是有毒有害物质含量高的工业污水污泥，焚烧是唯一 行之有效的处理方式，污泥焚烧技术主要有炉排焚烧技术、回转窑焚烧技 术、立式多段焚烧技术以及流化床焚烧技术等。在对污泥进行焚烧处理之 前，需要与对污泥进行干化。目前，污泥干化技术主要有转鼓干化技术、 流化床千化技术、蝶式干化技术、浆叶式干化技术、盘式干化技术以及带 式干化技术等。但是，现有技术中，干化和焚烧两个环节在过程和设备上 都是分别设置的，而且在干化装置和焚烧装置之间还必须设置污泥存储和 输送装置以及干化热介质的输送管道，并增加相应的动力设备。因此现有 技术中的干化和焚烧处理过程中存在系统复杂、可靠性低、热损失大、热 效率低、设备多、占地大、成本高、输送环节和附属设备多的技术问题。 发明内容本发明的目的是提供一种污泥干化焚烧一体化处理方法，所述的这种 污泥干化焚烧一体化处理方法要解决现有技术中的污泥处理过程中，干化 和焚烧环节在过程和设备上分离、系统复杂、可靠性低、热损失大、热效
率低、设备多、占地大、成本高、输送环节和附属设备多的技术问题。本发明的这种污泥干化焚烧一体化处理方法，包括一个利用流化床焚 烧装置焚烧处理污泥的步骤，其中，在所述的利用流化床焚烧装置焚烧处 理污泥的步骤进行之前，将污泥输送到一个回转式污泥干化装置内，将流 化床焚烧装置的稀相区上部空间的中温热烟气引入到所述的回转式污泥 干化装置内，利用中温热烟气加热蒸发污泥中的水分，将获得的半干化污 泥送入流化床焚烧装置内，在所述的利用流化床焚烧装置焚烧处理污泥的 步骤中，将来自所述的回转式污泥干化装置中的含有有机废气的低温烟气 通过烟气循环风机输送到流化床焚烧装置的稀相区上部空间，将燃烧产生 的中温热烟气中的一部分输送到所述的回转式污泥干化装置内，将燃烧产 生的中温热烟气中的另一部分输送到一个空气预热器内，对流化床焚烧装 置的一、二次风进行加热。进一步的，在所述的利用流化床焚烧装置焚烧处理污泥的步骤中，将 流化床焚烧装置排出的部分灰渣和床料输送到所述的回转式污泥干化装 置中，与回转式污泥干化装置中的污泥中进行掺混。进一步的，在将污泥输送到所述的回转式污泥干化装置内之前，利用 仓贮给料装置储存污泥。进一步的，在所述的利用流化床焚烧装置焚烧处理污泥的步骤中，通 过调节烟气循环风机来调节中温烟气的循环倍率。进一步的，将冷空气通入到所述的空气预热器的管道内，利用设置在 流化床焚烧装置中的旋风分离器将烟气输出到空气预热器的管道的空隙 中，利用该烟气加热空气预热器管道内的冷空气，然后利用一次风管和二 次风管将加热后的空气通入到流化床焚烧装置内。本发明还提供了 一种实现上述污泥干化焚烧一体化处理方法的装置，所述的这种污泥干化焚烧一体化处理装置由仓贮给料装置、回转式污泥干
化装置和流化床焚烧装置构成，其中，所述的回转式污泥干化装置由螺旋 给料机、回转式筒体和支架构成，所述的螺旋给料机具有一个进料端和一 个出料端，所述的回转式筒体设置在所述的支架中，回转式筒体的前端与 螺旋给料机的出料端连接，所述的仓贮给料装置与螺旋给料机的进料端连 接，回转式筒体的前端设置有一个烟气出口，所述的烟气出口上连接有烟 气管道，烟气管道中设置有一个烟气循环风机，烟气管道的一端与流化床 焚烧装置的稀相区上部空间连通，回转式筒体的后端出口中设置有一个烟 气入口，回转式筒体的内壁圆周上间隔设置有复数个内翅片，任意一个所 述的内翅片的长度方向均平行于回转式筒体的轴向，回转式筒体内沿其轴 向设置有一个搅拌轴，所述的搅拌轴上设置有搅拌叶片，搅拌轴与轴承机 构和驱动机构连接。进一步的，所述的流化床焚烧装置内设置有一个纵向炉体，所述炉体 的内部从下至上分别设置有密相区、稀相区下部空间和稀相区上部空间三 个区域，炉体的一侧设置有一个旋风分离器，所述的旋风分离器的入口与 流化床焚烧装置的顶部连接，旋风分离器的下出口通向炉体的密相区，旋 风分离器的上出口通过排气管道通向流化床焚烧装置的烟气出口 ，炉体的 密相区的底部设置有排渣管，密相区的下侧设置有一个风室，所述的风室 上设置有一个布风板，风室的下侧连接有一次风管，密相区的上侧连接有 二次风管， 一次风管和二次风管通过空气预热器与一个冷空气入口连接， 来自一次风管的一次风可以从风室中向上通过布风板吹入炉体的密相区。 进一步的，在所述的回转式污泥干化装置的一侧设置有一个烟气循环 风机，回转式污泥干化装置的烟气出口通过烟气循环管道通向烟气循环风 机的进风口，所述的烟气循环风机出风口通过烟气循环管道通向所述炉体 内部的稀相区域上部空间。进一步的，所述的一次风管和二次风管与冷空气入口之间设置有一个
空气预热器，所述的空气预热器的烟气侧与所述的烟气出口连接。 进一步的，所述的流化床焚烧装置的一侧设置有辅助给煤装置。 本发明的工作原理是:脱水污泥经过仓贮给料装置进入回转式污泥干 化装置，该装置布置在流化床焚烧装置前墙的上方，兼作污泥焚烧炉的给 料装置;污泥干化所需的中温热烟气来自流化床焚烧装置的稀相区上部空 间，脱水污泥在干化装置中与中温烟气直接接触换热，污泥在移动过程中 水分不断蒸发，得到的半干化污泥直接进入流化床焚烧装置；半干化污泥 首先在流化床焚烧装置的密相区燃烧，然后进入稀相区下部空间，在二次 风的强烈扰动混合下进一步燃尽;从回转式污泥干化装置出来的含有有机 废气的低温烟气再通过烟气循环风机回到流化床焚烧装置的稀相区上部 空间，在此区域一方面焚烧再循环烟气中的有机废气，解决污泥干化过程 释放的有机废气的处理问题，同时与污泥燃烧产生的高温烟气混合，得到 中温热烟气；中温热烟气一部分进入污泥干化装置干化污泥，另一部分则 通过空气预热器加热燃烧所需的一、二次风，回收余热后排出，其中进入 干化装置的中温烟气的循环倍率可以通过烟气循环风机来调节，以适应不 同含固率、不同热值污泥的干化和焚烧；流化床焚烧装置排出的灰渣和床 料部分回送到污泥干化装置中与脱水污泥进行掺混，以解决污泥干化过程 中的粘壁问题。本发明与现有技术相对比，其效果是积极和明显的。本发明利用回转 式污泥干化装置为流化床焚烧装置给料，在回转式污泥干化装置内利用流 化床焚烧装置的热烟气对污泥进行干化，实现了干化-焚烧一体化，省去 了干化和焚烧之间的污泥冷却、储存、输送以及干化热介质的输送等中间 环节，系统简化、占地减少，降低了投资成本，热损失减少，省去了中间 环节的辅助动力设备，提高了系统的运行可靠性，降低了运行成本；实现 了干化过程中产生的有机废气的燃尽，无需设置单独的有机废气处理设
备；通过调节中温烟气的循环倍率，可以适应不同含固率、不同热值污泥的干化。
图1是本发明中的污泥干化焚烧一体化处理装置的一个实施例的示 意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明的污泥干化焚烧一体化处理方法，包括一个利用 流化床焚烧装置6焚烧处理污泥的步骤，其中，在所述的利用流化床焚烧 装置6焚烧处理污泥的步骤进行之前，将污泥输送到一个回转式污泥干化装置2内，将流化床焚烧装置6的稀相区上部空间的中温热烟气引入到所 述的回转式污泥干化装置2内，利用中温热烟气加热蒸发污泥中的水分， 将获得的半干化污泥送入流化床焚烧装置6内，在所述的利用流化床焚烧 装置6焚烧处理污泥的步骤中，将来自所述的回转式污泥干化装置2中的 含有有机废气的低温烟气通过烟气循环风机输送到流化床焚烧装置6的 稀相区上部空间，将燃烧产生的中温热烟气中的一部分输送到所述的回转 式污泥干化装置2内，将燃烧产生的中温热烟气中的另一部分输送到一个 空气预热器ll内，对流化床焚烧装置6的一、二次风进行加热。进一步的，在所述的利用流化床焚烧装置6焚烧处理污泥的步骤中， 将流化床焚烧装置6排出的部分灰渣和床料输送到所述的回转式污泥干 化装置2中，与回转式污泥干化装置2中的污泥中进行掺混。进一步的，在将污泥输送到所述的回转式污泥干化装置2内之前，利 用仓贮给料装置1储存污泥。进一步的，在所述的利用流化床焚烧装置6焚烧处理污泥的步骤中， 通过调节烟气循环风机3来调节中温烟气的循环倍率。进一步的，将冷空气通入到所述的空气预热器ll的管道内，利用设
置在流化床焚烧装置6中的旋风分离器7将烟气输出到空气预热器11的 管道的空隙中，利用该烟气加热空气预热器ll管道内的冷空气，然后利用一次风管9和二次风管8将加热后的空气通入到流化床焚烧装置6内。本发明还提供了一种实现上述污泥干化焚烧一体化处理方法的装置， 所述的这种污泥干化焚烧一体化处理装置由仓贮给料装置1、回转式污泥干化装置2和流化床焚烧装置6构成，其中，所述的回转式污泥干化装置 2由螺旋给料机、回转式筒体和支架构成，所述的螺旋给料机具有一个进 料端和一个出料端，所述的回转式筒体设置在所述的支架中，回转式筒体 的前端与螺旋给料机的出料端连接，所述的仓贮给料装置1与螺旋给料机 的进料端连接，回转式筒体的前端设置有一个烟气出口，所述的烟气出口 上连接有烟气管道，烟气管道中设置有一个烟气循环风机，烟气管道的一 端与流化床焚烧装置6的稀相区上部空间连通，回转式筒体的后端出口中 设置有一个烟气入口，回转式筒体的内壁圆周上间隔设置有复数个内翅 片，任意一个所述的内翅片的长度方向均平行于回转式筒体的轴向，回转 式筒体内沿其轴向设置有一个搅拌轴，所述的搅拌轴上设置有搅拌叶片， 搅拌轴与轴承机构和驱动机构连接。进一步的，所述的流化床焚烧装置6设置有一个纵向的炉体，所述的 回转式污泥干化装置2 —端的出口设置于所述炉体的顶端并通向炉体内 部，所述的仓贮给料装置11与所述回转式污泥干化装置2另一端的进口 连接，所述炉体的内部从下至上分别设置有密相区602、稀相区下部空间 603和稀相区上部空间604三个区域，所述炉体的一侧还设置有一个旋风 分离器7，所述的旋风分离器7的入口与流化床焚烧装置6的顶部连接， 旋风分离器的下出口通向炉体的密相区602，旋风分离器7的上出口通过 排气管道通向流化床焚烧装置6的烟气出口 13，炉体的密相区602的底 部设置有排渣管IO，密相区602的下侧设置有一个风室601，所述的风室601上设置有一个布风板，风室601的下侧连接有一次风管9，密相区602 的上侧连接有二次风管8， 一次风管9和二次风管8通过空气预热器11 与一个冷空气入口 12连接，来自一次风管9的一次风可以从风室601中 向上通过布风板吹入炉体的密相区602。进一步的，在所述的回转式污泥干化装置2的一侧设置有一个烟气循 环风机3，回转式污泥干化装置2的烟气出口通过烟气循环管道4通向烟 气循环风机3的进风口，所述的烟气循环风机3出风口通过烟气循环管道 4通向所述炉体内部的稀相区域上部空间604。进一步的，所述的一次风管9和二次风管8与冷空气入口 12之间设 置有一个空气预热器11，所述的空气预热器11的烟气侧与所述的烟气出 口 13连接。进一步的，所述的流化床焚烧装置6的一侧设置有辅助给煤装置5。 本发明的这种污泥干化焚烧一体化处理方法是这样实现的将脱水污 泥通过回转式污泥干化装置2干化，通过与中温烟气接触换热，蒸发掉水 分，得到的半干化污泥进入流化床焚烧装置6燃烧，半干化污泥首先在焚 烧炉6的密相区602燃烧，密相区602底部通过一次风管9引入一次风助 燃，然后进入稀相区下部空间603，并在二次风管8输入的二次风的强烈 扰动混合下进一步燃尽，污泥干化所需的中温热烟气引自流化床焚烧装置 6的稀相区上部空间604。从流化床焚烧装置6的稀相区上部604引入的 部分中温热烟气通过空气预热器ll将燃烧所需的一、二次风加热，回收 余热后排出。进一步的，从流化床焚烧装置6排出的灰渣和床料部分回送 到污泥干化装置2中与脱水污泥进行掺混，以解决污泥干化过程中的粘壁 问题。
权利要求
1. 一种污泥干化焚烧一体化处理方法，包括一个利用流化床焚烧装置焚烧处理污泥的步骤，其特征在于在所述的利用流化床焚烧装置焚烧处理污泥的步骤进行之前，将污泥输送到一个回转式污泥干化装置内，将流化床焚烧装置的稀相区上部空间的中温热烟气引入到所述的回转式污泥干化装置内，利用中温热烟气加热蒸发污泥中的水分，将获得的半干化污泥送入流化床焚烧装置内，在所述的利用流化床焚烧装置焚烧处理污泥的步骤中，将来自所述的回转式污泥干化装置中的含有有机废气的低温烟气通过烟气循环风机输送到流化床焚烧装置的稀相区上部空间，将混合产生的中温热烟气中的一部分输送到所述的回转式污泥干化装置内，将混合产生的中温热烟气中的另一部分输送到一个空气预热器内，对流化床焚烧装置的一次风和二次风进行加热。
2. 如权利要求1所述的污泥干化焚烧一体化处理方法，其特征在于 在所述的利用流化床焚烧装置焚烧处理污泥的步骤中，将流化床焚烧装置 排出的部分灰渣和床料输送到所述的回转式污泥干化装置中，与回转式污 泥干化装置中的污泥中进行掺混。
3. 如权利要求1所述的污泥干化焚烧一体化处理方法，其特征在于 在将污泥输送到所述的回转式污泥干化装置内之前，利用仓贮给料装置储 存污泥。
4. 如权利要求l所述的污泥干化焚烧一体化处理方法，其特征在于 在所述的利用流化床焚烧装置焚烧处理污泥的步骤中，通过调节烟气循环 风机来调节中温烟气的循环倍率。
5. 如权利要求l所述的污泥干化焚烧一体化处理方法，其特征在于: 将冷空气通入到所述的空气预热器的管道内，利用设置在流化床焚烧装置 中的旋风分离器将烟气输出到空气预热器的管道的空隙中，利用该烟气加 热空气预热器管道内的冷空气，然后利用一次风管和二次风管将加热后的 空气通入到流化床焚烧装置内。
6. —种实现如权利要求1所述的污泥干化焚烧一体化处理方法的装置，由仓贮给料装置、回转式污泥干化装置和流化床焚烧装置构成，其特 征在于所述的回转式污泥干化装置由螺旋给料机、回转式筒体和支架构 成，所述的螺旋给料机具有一个进料端和一个出料端，所述的回转式筒体 设置在所述的支架中，回转式筒体的前端与螺旋给料机的出料端连接，所 述的仓贮给料装置与螺旋给料机的进料端连接，回转式筒体的前端设置有 一个烟气出口，所述的烟气出口上连接有烟气管道，烟气管道中设置有一 个烟气循环风机，烟气管道的一端与流化床焚烧装置的稀相区上部空间连 通，回转式筒体的后端出口中设置有一个烟气入口，回转式筒体的内壁圆 周上间隔设置有复数个内翅片，任意一个所述的内翅片的长度方向均平行 于回转式筒体的轴向，回转式筒体内沿其轴向设置有一个搅拌轴，所述的 搅拌轴上设置有搅拌叶片，搅拌轴与轴承机构和驱动机构连接。
7. 如权利要求6所述的污泥干化焚烧一体化处理装置，其特征在于所述的流化床焚烧装置内设置有一个纵向炉体，所述炉体的内部从下至上 分别设置有密相区、稀相区下部空间和稀相区上部空间三个区域，炉体的 一侧设置有一个旋风分离器，所述的旋风分离器的入口与流化床焚烧装置 的顶部连接，旋风分离器的下出口通向炉体的密相区，旋风分离器的上出 口通过排气管道通向流化床焚烧装置的烟气出口 ，炉体的密相区的底部设 置有排渣管，密相区的下侧设置有一个风室，所述的风室上设置有一个布 风板，风室的下侧连接有一次风管，密相区的上侧连接有二次风管， 一次 风管和二次风管通过空气预热器与一个冷空气入口连接。
8. 如权利要求6所述的污泥千化焚烧一体化处理装置，其特征在于:在所述的回转式污泥干化装置的一侧设置有一个烟气循环风机，回转式污 泥干化装置的烟气出口通过烟气循环管道通向烟气循环风机的进风口 ，所 述的烟气循环风机出风口通过烟气循环管道通向所述炉体内部的稀相区 域上部空间。
9. 如权利要求7所述的污泥干化焚烧一体化处理装置，其特征在于: 所述的一次风管和二次风管与冷空气入口之间设置有一个空气预热器，所 述的空气预热器的烟气侧与所述的烟气出口连接。
10. 如权利要求6所述的污泥干化焚烧一体化处理装置，其特征在于: 所述的流化床焚烧装置的一侧设置有辅助给煤装置。
全文摘要
一种污泥干化焚烧一体化处理方法，将污泥输送到一个回转式污泥干化装置内，将流化床焚烧装置中的中温热烟气的一部分引入回转式污泥干化装置内加热蒸发污泥中的水分，将获得的半干化污泥送入流化床焚烧装置内，将中温热烟气的另一部分输送到一个空气预热器内，对流化床焚烧装置的一、二次风进行加热。将流化床焚烧装置排出的部分灰渣和床料输送到所述的回转式污泥干化装置中，与回转式污泥干化装置中的污泥中进行掺混。实现上述方法的装置，由仓贮给料装置、回转式污泥干化装置和流化床焚烧装置构成。本发明实现了干化焚烧一体化，省去干化和焚烧之间的污泥冷却、储存、输送以及干化热介质的输送等中间环节，系统简化，占地减少，降低了投资成本。
文档编号F23G5/30GK101210678SQ20061014786
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月25日 优先权日2006年12月25日
发明者周月桂, 姜秀民, 张小可, 温俊明, 章明川, 范浩杰, 郑赞永 申请人:上海环保工程成套有限公司;上海交通大学