一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的制作方法

1.本发明涉及燃煤机组技术领域，尤其涉及一种燃煤机组协同处置污泥发电系统。


背景技术：

2.随着城市化进程的加快，污泥的产生量大幅度增加，无害化处理就成了亟待解决的问题。污泥的目前的处理方式主要有填埋和焚烧两种处理方式。污泥是恶臭物质，富含病原体、重金属、有机物，通过土地填埋时容易对环境造成二次污染。
3.采用焚烧处置时主流的技术路线主要包括污泥独立焚烧，燃煤机组耦合污泥直接掺烧，燃煤机组耦合污泥干化掺烧三种方式。其中，污泥直接独立焚烧技术投资成本高，系统复杂，运维成本高，经济发达且无燃煤机组存在的区域通常采用该种处理方式。污泥依托燃煤机组掺烧时，高含水率的污泥掺烧比例较低时可以采用直接掺烧方式在燃煤锅炉中进行焚烧，系统投资低，但缺点是不能大比例掺烧，且容易发生堵塞问题，严重影响机组的安全稳定运行。燃煤机组采用干化后掺烧污泥时，干化系统投资比较高，项目的经济性比较差。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种燃煤机组协同处置污泥发电系统，以解决燃煤机组掺烧时，高含水率的污泥掺烧比例较低的问题。
5.根据本发明的一方面，提供了一种燃煤机组协同处置污泥发电系统，包括：
6.燃煤运送装置，燃煤运送装置用于运送燃煤；
7.控制器和燃煤在线称重仪，燃煤在线称重仪设置在燃煤运送装置上，控制器的第一输出端与燃煤在线称重仪的控制端连接，控制器用于控制燃煤在线称重仪检测燃煤的上料量并通过燃煤运送装置将第一目标上料量的燃煤运送至燃煤锅炉内部，其中，燃煤的第一目标上料量为掺烧污泥工况下的最大量，燃煤的第一目标上料量根据燃煤的第一含水率确定，燃煤锅炉的入口与燃煤运送装置连接；
8.污泥运送装置，污泥运送装置用于运送污泥；
9.污泥在线称重仪，污泥在线称重仪设置在污泥运送装置上，控制器的第二输出端与污泥在线称重仪的控制端连接，控制器用于控制污泥在线称重仪检测污泥的上料量，并通过污泥运送装置将第二目标上料量的污泥运送至燃煤锅炉内部，其中，污泥的第二目标上料量根据污泥的第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量确定，燃煤锅炉的入口与污泥运送装置连接；
10.燃煤锅炉用于掺烧污泥和燃煤，其中，燃煤的种类与燃煤锅炉的类型；
11.发电装置，发电装置与燃煤锅炉连接，用于通过将污泥和燃煤掺烧产生的蒸汽的热能转换为电能。
12.可选的，燃煤机组协同处置污泥发电系统还包括燃煤存储仓和煤质水分在线检测仪器；
13.燃煤存储仓用于存储燃煤；
14.煤质水分在线检测仪器位于燃煤存储仓内，用于检测燃煤的第一含水率，煤质水分在线检测仪器的输出端与控制器的第一输入端连接，控制器用于根据燃煤的第一含水率确定燃煤的第一目标上料量。
15.可选的，燃煤机组协同处置污泥发电系统还包括污泥存储仓和污泥水分在线检测仪器；
16.污泥存储仓用于存储污泥；
17.污泥水分在线检测仪器位于污泥存储仓内，用于检测污泥的第二含水率，污泥水分在线检测仪器的输出端与控制器的第二输入端连接，控制器用于根据污泥的第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量确定污泥的第二目标上料量。
18.可选的，发电装置包括汽轮机和发电机，燃煤锅炉包括管道；
19.汽轮机的输入接口与管道连接，燃煤锅炉的蒸汽通过管道进入汽轮机，驱动汽轮机转动，汽轮机拖动发电机发电。
20.可选的，燃煤锅炉还包括烟道；
21.汽轮机的输出接口与燃煤锅炉的烟道内的受热面连接。
22.可选的，燃煤机组协同处置污泥发电系统还包括磨煤机，磨煤机的入口分别与燃煤运送装置和污泥运送装置连接，磨煤机的出口与燃煤锅炉的入口连接，磨煤机用于将燃煤和污泥磨成粉末；
23.磨煤机还包括一次风挡板和二次风挡板；一次风挡板用于为磨煤机输入热风；二次风挡板用于为磨煤机输入冷风。
24.可选的，烟道内设置有空预器，空预器的输出端与一次风挡板连接，用于为磨煤机输入热风。
25.可选的，控制器的第三输出端与一次风挡板的开度控制端连接，控制器用于根据燃煤的第一目标上料量和污泥的第二目标上料量控制一次风挡板的开度；
26.控制器的第四输出端与二次风挡板的开度控制端连接，控制器用于根据燃煤的第一目标上料量和污泥的第二目标上料量控制二次风挡板的开度。
27.可选的，烟道的末端设置气体排出口，气体排出口用于排出烟道的气体。
28.可选的，气体排出口设置有环保岛和烟囱；
29.环保岛用于对烟道的气体进行过滤处理；
30.烟囱排出烟道的气体。
31.本实施例技术方案通过控制器控制燃煤在线称重仪检测燃煤的上料量，通过控制器接收到燃煤的第一含水率，按设定的控制值得出的燃煤最大上料量也就是燃煤第一目标上料量，并且通过燃煤运送装置将第一目标上料量的燃煤运送至燃煤锅炉内部。同时控制器还可以控制污泥在线称重仪检测污泥的上料量，通过控制器接收到污泥的第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量，按照设定的控制值得出的污泥最大上料量也就是污泥第二目标上料量，并通过污泥运送装置将第二目标上料量的污泥运送至燃煤锅炉内部，基于污泥在线称重数据严格控制污泥运送装置的输送量，确保燃煤与污泥掺烧比例控制在合理值。将具有合理掺烧比例的燃煤与污泥输送至燃煤锅炉，燃煤锅炉通过掺烧污泥和燃煤产生的蒸汽的热能可以转换为电能，并燃煤与污泥的掺烧比例通过发电装置进行
发电。本发明实施例通过燃煤第一含水率和燃煤在线称重仪，为污泥掺烧提供准备数据，并且通过污泥第二含水率和污泥在线称重仪，可靠计量掺烧污泥的第二含水率和污泥掺烧量，确保燃煤与污泥掺烧比例控制在合理值，并实现污泥大比例安全掺烧。
32.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是根据本发明实施例提供的一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的结构示意图；
35.图2是根据本发明实施例提供的另一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的结构示意图；
36.图3是根据本发明实施例提供的又一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的结构示意图；
37.图4是根据本发明实施例提供的又一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的结构示意图。
具体实施方式
38.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
39.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
40.图1是根据本发明实施例提供的一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的结构示意图，参考图1，一种燃煤机组协同处置污泥发电系统包括：
41.燃煤运送装置110，燃煤运送装置110用于运送燃煤；控制器130和燃煤在线称重仪120，燃煤在线称重仪120设置在燃煤运送装置110上，控制器130的第一输出端与燃煤在线称重仪120的控制端连接，控制器130用于控制燃煤在线称重仪120检测燃煤的上料量并通过燃煤运送装置110将第一目标上料量的燃煤运送至燃煤锅炉160内部，其中，燃煤的第一
目标上料量为掺烧污泥工况下的最大量，燃煤的第一目标上料量根据燃煤的第一含水率确定，燃煤锅炉160的入口与燃煤运送装置110连接。
42.污泥运送装置150，污泥运送装置150用于运送污泥；污泥在线称重仪140，污泥在线称重仪140设置在污泥运送装置150上，控制器130的第二输出端与污泥在线称重仪140的控制端连接，控制器130用于控制污泥在线称重仪140检测污泥的上料量，并通过污泥运送装置150将第二目标上料量的污泥运送至燃煤锅炉160内部，其中，污泥的第二目标上料量根据污泥的第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量确定，燃煤锅炉160的入口与污泥运送装置150连接；燃煤锅炉160用于掺烧污泥和燃煤，其中，燃煤的种类与燃煤锅炉的类型；发电装置170，发电装置170与燃煤锅炉160连接，用于通过将污泥和燃煤掺烧产生的蒸汽的热能转换为电能。
43.示例性的，图2是根据本发明实施例提供的另一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的结构示意图。参考图1和图2，燃煤运送装置110为燃煤输送机。燃煤运输车用于从预设地点装载燃煤至燃煤输送机。燃煤输送机用于运送燃煤至燃煤锅炉160的入口。其中，燃煤在线称重仪120设置在燃煤运送装置110上，在燃煤运送的过程中，可以测量每次燃煤运送装置110运送燃煤的重量。燃煤在线称重仪120接收到控制器130发送的控制信息，将检测燃煤的上料量，而第一目标上料量是燃煤在线称重仪120检测到的掺烧污泥工况下的燃煤最大上料量，通过控制器130接收到燃煤的第一含水率，按设定的控制值得出的燃煤最大上料量，并且可以通过燃煤运送装置110将第一目标上料量的燃煤运送至燃煤锅炉160内部。
44.污泥运送装置150为污泥输送机，污泥运输车001用于从预设地点装载污泥至污泥输送机。污泥输送机用于运送污泥至燃煤锅炉160的入口。污泥在线称重仪140设置在污泥运送装置150上可以测量每次污泥运送装置150运送污泥的重量。污泥在线称重仪140接收到控制器130发送的控制信息，将检测污泥的上料量，而第二目标上料量是污泥在线称重仪140检测到的掺烧污泥工况下的污泥最大上料量，通过控制器130接收到污泥的第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量，按照设定的控制值得出的污泥最大上料量，并且可以通过污泥运送装置150将第二目标上料量的污泥运送至燃煤锅炉160内部，基于污泥在线称重数据严格控制污泥运送装置150的输送量，确保燃煤与污泥掺烧比例控制在合理值。燃煤锅炉160可以是蒸汽燃煤锅炉，燃煤的种类可以根据燃煤锅炉实际需要选定特定的煤种进行上料。燃煤锅炉160通过将污泥和燃煤掺烧产生的蒸汽的热能转换为电能并通过发电装置170进行发电。
45.本实施例技术方案通过控制器130控制燃煤在线称重仪120检测燃煤的上料量，通过控制器130接收到燃煤的第一含水率，按设定的控制值得出的燃煤最大上料量也就是燃煤第一目标上料量，并且通过燃煤运送装置110将第一目标上料量的燃煤运送至燃煤锅炉160内部。同时控制器130还可以控制污泥在线称重仪140检测污泥的上料量，通过控制器130接收到污泥的第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量，按照设定的控制值得出的污泥最大上料量也就是污泥第二目标上料量，并通过污泥运送装置150将第二目标上料量的污泥运送至燃煤锅炉160内部，基于污泥在线称重数据严格控制污泥运送装置150的输送量，确保燃煤与污泥掺烧比例控制在合理值。将具有合理掺烧比例的燃煤与污泥输送至燃煤锅炉160，燃煤锅炉160通过掺烧污泥和燃煤产生的蒸汽的热能可以转换为电能，并燃煤与污泥的掺烧比例通过发电装置170进行发电。本发明实施例通过燃煤第一含水
率和燃煤在线称重仪120，为污泥掺烧提供准备数据，并且通过污泥第二含水率和污泥在线称重仪140，可靠计量掺烧污泥的第二含水率和污泥掺烧量，确保燃煤与污泥掺烧比例控制在合理值，并实现污泥大比例安全掺烧。
46.图3是根据本发明实施例提供的又一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的结构示意图。参考图2和图3，可选的，燃煤机组协同处置污泥发电系统还包括燃煤存储仓180和煤质水分在线检测仪器181；燃煤存储仓180用于存储燃煤；煤质水分在线检测仪器181位于燃煤存储仓180内，用于检测燃煤的第一含水率，煤质水分在线检测仪器181的输出端与控制器130的第一输入端连接，控制器130用于根据燃煤的第一含水率确定燃煤的第一目标上料量。
47.其中，燃煤存储仓180存储的燃煤可以通过煤质水分在线检测仪器181将燃煤的第一含水率数据输送至控制器130，控制器130按照设定的控制值计算确定燃煤的第一目标上料量。
48.参考图2与图3，可选的，燃煤机组协同处置污泥发电系统还包括污泥存储仓190和污泥水分在线检测仪器191；污泥存储仓190用于存储污泥；污泥水分在线检测仪器191位于污泥存储仓190内，用于检测污泥的第二含水率，污泥水分在线检测仪器191的输出端与控制器130的第二输入端连接，控制器130用于根据第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量确定污泥的第二目标上料量。
49.其中，污泥存储仓190存储的污泥可以通过污泥水分在线检测仪器191将污泥的第二含水率数据输送至控制器130，控制器130按照污泥的第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量设定的控制值计算确定污泥的第二目标上料量。
50.参考图2与图3，可选的，发电装置170包括汽轮机171和发电机172，燃煤锅炉160包括管道；汽轮机171的输入接口与管道连接，燃煤锅炉160的蒸汽通过管道进入汽轮机171，驱动汽轮机171转动，汽轮机171拖动发电机172发电。
51.其中，通过燃煤锅炉160掺烧污泥和燃煤产生的蒸汽的热能通过管道进入汽轮机171，汽轮机171是将蒸汽的热能转换成机械能的一种旋转式原动机，可以拖动发电机172进行发电。
52.参考图2与图3，可选的，燃煤锅炉160还包括烟道；汽轮机171的输出接口与燃煤锅炉160的烟道内的受热面200连接。
53.其中，燃煤锅炉160掺烧污泥和燃煤产生的蒸汽的热能还通过烟道内的受热面200，受热面200可以吸收燃烧锅炉160出炉膛口的热量。
54.图4是根据本发明实施例提供的又一种燃煤机组协同处置污泥发电系统的结构示意图，参考图4与图2，可选的，燃煤机组协同处置污泥发电系统还包括磨煤机210，磨煤机210的入口分别与燃煤运送装置110和污泥运送装置150连接，磨煤机210的出口与燃煤锅炉160的入口连接，磨煤机210用于将燃煤和污泥磨成粉末；磨煤机210还包括一次风挡板212和二次风挡板211；一次风挡板212用于为磨煤机210输入热风；二次风挡板211用于为磨煤机210输入冷风。
55.其中，污泥和燃煤混合后进入磨煤机210，通过设定的掺烧比例和燃煤的第一含水率以及污泥的第二含水率，并根据燃煤的第一目标上料量和污泥的第二目标上料量，调整一次风挡板212的开度和二次风挡板211开度，确保磨煤机安全稳定运行。
56.参考图4与图2，可选的，烟道设置有空预器220，空预器220的输出端与一次风挡板212连接，用于为磨煤机210输入热风。
57.其中，空预器220是提高锅炉热交换性能，降低热量损耗的一种预热设备。空预器的作用是将锅炉尾部烟道中排出的烟气中携带的热量，通过散热片传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度。空预器220将加热的热空气输入到一次风挡板212，加热的热空气送入磨煤机210用于干燥和输送煤粉，保证煤粉进入锅炉时即有一定的温度，提高能量利用率。
58.可选的，控制器130的第三输出端与一次风挡板212的开度控制端连接，控制器130用于根据燃煤的第一目标上料量和污泥的第二目标上料量控制一次风挡板212的开度；控制器130的第四输出端与二次风挡板211的开度控制端连接，控制器130用于根据燃煤的第一目标上料量和污泥的第二目标上料量控制二次风挡板211的开度。
59.其中，控制器130接收到燃煤的第一目标上料量和污泥的第二目标上料量的数据信息，将发出控制信息控制一次风挡板212和二次风挡板211的挡板开度来调整风量的配比，以适应燃煤锅炉160内部的负荷变化，保障磨煤机在最大污泥掺烧比例下仍可实现混合燃料的安全磨制和送粉。
60.可选的，烟道的末端设置气体排出口230，气体排出口230用于排出烟道的气体。
61.其中，气体排出口230可以用于排出燃煤锅炉160产生的气体
62.可选的，气体排出口230设置有环保岛231和烟囱232；环保岛231用于对烟道的气体进行过滤处理；烟囱232排出烟道的气体。
63.其中，环保岛231通过对烟气系统进行系统性整体设计，对污染物进行协同脱除，实现多种污染物高效协同治理，并通过烟囱232排出经环保岛231过滤处理过后的气体。
64.本实施例技术方案通过煤质水分在线检测仪器181将燃煤存储仓180存储的燃煤的第一含水率数据输送至控制器130，控制器130按照设定的控制值计算确定燃煤的第一目标上料量。通过污泥水分在线检测仪器191将污泥存储仓190存储的污泥的第二含水率数据输送至控制器130，控制器130按照污泥的第二含水率、燃煤的第一含水率和燃煤的第一目标上料量设定的控制值计算确定污泥的第二目标上料量，将污泥和燃煤混合后进入磨煤机210，通过设定的掺烧比例和燃煤与污泥的含水率，根据燃煤的第一目标上料量和污泥的第二目标上料量，调整一次风挡板212的开度和二次风挡板211开度，合理调整风量配比，保障磨煤机在最大污泥掺烧比例下仍可实现混合燃料的安全磨制和送粉。空预器220将加热的热空气输入到一次风挡板212，加热的热空气送入磨煤机210用于干燥和输送煤粉，保证煤粉进入锅炉时有一定的温度，提高能量利用率。燃煤锅炉160掺烧污泥和燃煤产生的蒸汽的热能可以通过管道经汽轮机171带动发电机172发电，还可以通过环保岛231对烟道的气体进行过滤处理，并将过滤处理的气体通过烟囱232排出。本发明实施例提出的燃煤机组协同处置污泥发电系统，可以实现煤电机组智能大比例安全掺烧城市生活污泥。
65.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
66.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明
的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。