一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统的制作方法

1.本实用新型属于垃圾池加热技术领域，特别涉及一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统。


背景技术：

2.我国北方冬季寒冷，气温长期保持在零下，收集的垃圾极易结冰，在投入垃圾池后，坑内的温度与室外温度相当。温度低时，垃圾不易融化，严重影响垃圾发酵，会降低入炉垃圾热值。入炉垃圾热值低会降低炉温，影响焚烧炉的焚烧，严重时可能会导致停炉事故。为了保证焚烧炉的炉膛温度保持在850℃/2s，需投入辅助燃烧器助燃，燃料消耗量增加，增加了运行成本。解决垃圾池冬季温度低，对保障垃圾电厂稳定运行，提高运行效率意义重大。
3.现有技术中，垃圾池常用的加热方法包括：方法一、利用蒸汽和炉墙冷却风作为主要热源，给垃圾坑供热提高坑内温度。方法二、从热一次风或热二次风中抽取热风对垃圾进行加热。方法三、将锅炉排污水喷入垃圾池，直接加热垃圾。方法四、采用蒸汽以间壁式换热器加热垃圾池内的渗滤液，后将渗滤液回喷入垃圾堆。
4.然而对于上述方法，还存在如下缺陷，方法一，蒸汽热品质高，可利用价值高，采用蒸汽为加热热源，成本高，且会增加全厂热耗，降低电厂热效率；炉墙冷却风正常情况下会和一次风汇合进入炉膛，如果被抽去垃圾池也会增加用于加热一次风的蒸汽量，减少汽轮机做功。对于方法二，热一次风与热二次风热源均来自汽轮机抽汽，如果被抽去加热垃圾池，也会相应增加汽轮机抽汽量，减少汽轮机做功。对于方法三，垃圾池内湿度增加，增加设备腐蚀风险，且渗滤液量增加，渗滤液处理成本升高。对于方法四，渗滤液杂质多，易造成换热器结垢堵塞，维修成本大。
5.同时，经研究发现，污泥干化烟气中含有大量水蒸气，为了降低烟气的湿度，必须降低烟气的温度，将水蒸气冷凝成水。通常采用循环水作为冷却介质，在冷凝器中与烟气换热。循环水被加热后送至冷却塔冷却，再送回至冷凝器中，形成一个闭式循环系统。水蒸气的汽化潜热大，在冷凝过程中释放大量的热量。循环水吸收烟气的热量，再送至冷却塔冷却，热量散发至大气中，造成大量的热量浪费，不经济。但由于循环水温度只有40多摄氏度，属于低品质热源，可用价值低，因此目前没有好的办法将这部分热量利用起来。
6.因此，如何解决垃圾池温度低的问题，同时兼顾经济和环保性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统，既利用了干化烟气中的低品质余热，同时又解决垃圾池冬季垃圾冻结的问题，兼顾了经济和环保性。
8.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的
系统，包括污泥干化机、烟气余热利用装置以及循环管路，所述污泥干化机的烟气管路与所述烟气余热利用装置的热媒管路连通，所述循环管路设置在垃圾池的池壁及池底，所述烟气余热利用装置的冷媒管路与所述循环管路连通。
9.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述污泥干化机和所述烟气余热利用装置之间设置有除尘器，用于去除烟气中携带的粉尘颗粒。
10.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述烟气余热利用装置为管壳式换热器或板式换热器。
11.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述循环管路采用盘旋布置的方式设置在垃圾池的池底和四周池壁上。
12.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述循环管路内用于通入循环水。
13.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述冷媒管路的出口通过冷媒出口管路与所述循环管路的进水口连通，所述冷媒管路的入口通过冷媒入口管路与所述循环管路的出水口连通。
14.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述冷媒出口管路上串联有循环水泵和止回阀。
15.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述冷媒出口管路上在所述循环水泵的上游和所述止回阀的下游分别设置有第一关断阀；
16.和/或，所述冷媒入口管路上设置有第二关断阀。
17.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述冷媒管路的入口与所述循环管路的出水口之间设置有第三管路，所述第三管路与所述冷媒出口管路并联，所述第三管路上设置有第三关断阀。
18.可选的，在上述利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统中，所述冷媒出口管路和所述冷媒入口管路上分别与冷却塔的冷却水管路的进水口和出水口连通。
19.本实用新型所提供的一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统，具有以下有益效果：
20.以循环水为换热介质，利用污泥干化机排放烟气的余热在烟气余热利用装置内加热循环水，热的循环水输送到垃圾池的循环管路中，加热垃圾池。换热后冷的循环水又回到烟气余热利用装置，形成一个闭式循环水系统。本系统既利用了干化烟气中的低品质余热，同时又解决垃圾池冬季垃圾冻结的问题，兼顾了经济和环保性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型具体实施例提供的一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统的结构示意图。
23.上图中：
24.1-污泥干化机；2-除尘器；3-烟气余热利用装置；4-循环水泵；5-止回阀；601-第一关断阀；602-第二关断阀；603-第三关断阀；604-第四关断阀；7-循环管路；8-垃圾池。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
28.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
29.本实用新型的核心是提供一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统，既利用了干化烟气中的低品质余热，同时又解决垃圾池冬季垃圾冻结的问题，兼顾了经济和环保性。
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
31.请参考图1，图1为本实用新型具体实施例提供的一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的结构示意图。
32.本实用新型提供了一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池的系统，适用于含有污泥干化系统的垃圾电厂，包括污泥干化机1、烟气余热利用装置3以及循环管路7。
33.其中，污泥干化机1作为干化污泥的设备，本案用于对湿污泥进行干化，并产生吸收有热量的干化烟气。干化烟气在污泥干化过程大量水分蒸发成蒸汽，伴随载气(通常为空气)一起排出污泥干化机1。
34.循环管路7设置在垃圾池8的四周池壁及池底。循环管路7和冷媒管路中用于通入冷媒介质，当然，冷媒介质包括但不限于循环水，还可以采用其他经济使用的冷却介质，在此不做进一步限定。由于循环管路7属于闭式循环系统，补水量低。
35.烟气余热利用装置3属于换热设备，用于降低烟气温度，将烟气中的水蒸气冷凝成水，并吸收水蒸气冷凝释放的热量。其具有冷媒管路和热媒管路，通过污泥干化机1产生的烟气作为热媒介质，与循环水等作为冷媒介质，烟气余热利用装置3的热媒管路(烟气入口)与污泥干化机1的烟气管路连通，烟气余热利用装置3的冷媒管路与循环管路7连通，在烟气余热利用装置3内实现换热，加热循环管路7的冷媒介质，使其将热量传递给垃圾池8，加热垃圾。
36.需要说明的是，湿污泥含水率高，在污泥干化机1中吸收热量，大量液态水汽化成水蒸气，随着载气(通常为空气)一起排出污泥干化机1，形成污泥干化烟气。烟气中水蒸气含量高，湿度大，需冷凝后才能向下级单元排放。排出污泥干化机1的烟气通入烟气余热利用装置3，烟气余热利用装置3属于间壁式换热器，冷的循环水吸收烟气的热量，烟气温度降低，烟气中的水蒸气凝结成液态水，同时释放大量的汽化潜热。循环水被加热后送入到垃圾池8的循环管路7内。热的循环水通过循环管路7将热量传递给垃圾池8，加热垃圾。换热后冷的循环水再送回烟气余热利用装置3，如此循环往复。
37.本实用新型提供的一种利用污泥干化烟气余热加热垃圾池8的系统，以循环水为换热介质，利用污泥干化机1排放烟气的余热在烟气余热利用装置3内加热循环水，吸热后的循环水输送到垃圾池8的循环管路7中，加热垃圾池8。换热后冷的循环水又回到烟气余热利用装置3冷凝污泥干化烟气，形成一个闭式循环水系统。
38.本系统以循环水为工质载体，将污泥干化烟气中的热量，传递给垃圾，实现能源的清洁利用，不产生二次污染，既利用了干化烟气中的低品质余热，同时又解决垃圾池8冬季垃圾冻结的问题，兼顾了经济和环保性。
39.在一具体实施例中，污泥干化机1和烟气余热利用装置3之间设置有除尘器2，从污泥干化机1排出的烟气先进入除尘器2除去烟气中携带的粉尘颗粒，再接入烟气余热利用装置3，可以防止粉尘颗粒在换热管道中堆积，造成管道阻塞，影响换热效果。
40.在具体实施例中，烟气余热利用装置3可以为管壳式换热器或板式换热器，特别适用于本案的气液两种不同形态的介质进行的热交换。
41.为了提高换热效果，循环管路7采用盘旋布置的方式设置在垃圾池8的池底和四周池壁上。循环管路7可以设置在垃圾池8的表面，也可也设置在垃圾池8的混凝土内部，具体可根据实际需要进行适应性选择。
42.本实用新型利用污泥干化烟气的余热，不会降低垃圾电厂的效率。采用本方案改造后，冬季垃圾池8内结冰情况会缓解，垃圾中渗沥液能够排出，热值提高，从而提高电厂的发电效率，具有很好的经济性。
43.在上述具体实施例的基础上，冷媒管路的出口通过冷媒出口管路与循环管路7的进水口连通，冷媒管路的入口通过冷媒入口管路与循环管路7的出水口连通。
44.进一步地，冷媒出口管路上串联有循环水泵4和止回阀5，循环水泵4提高循环水流动所需的动力，止回阀5的启闭件为圆形阀瓣并靠自身重量及介质压力产生动作来阻断介质倒流。可以通过控制循环水泵4的出力和阀门开度控制循环水量，从而调节输入热量，实现垃圾池8温度的调节，增加运行的灵活性。
45.具体地，冷媒出口管路上在循环水泵4的上游和止回阀5的下游分别设置有第一关断阀601，冷媒入口管路上设置有第二关断阀602。第一关断阀601用于控制冷媒出口管路上的流体通断。第二关断阀602用于控制冷媒入口管路上的流体通断。
46.在一具体实施例中，冷媒管路的入口与循环管路7的出水口之间设置有第三管路，第三管路与冷媒出口管路并联，第三管路上设置有第三关断阀603。当循环水无需提供额外循环动力时，可以关闭第一关断阀601，开启第三关断阀603。
47.冷媒出口管路和冷媒入口管路上分别与冷却塔的冷却水管路的进水口和出水口连通。冷媒出口管路还增设一条第四管路与冷却塔的进水口连通，冷媒入口管路还增设一
条第五管路与冷却塔的出水口连通。第四管路和第五管路上均设置有第四关断阀604。
48.夏季垃圾池8温度高时，垃圾池8无需加热，去循环管路7的第一关断阀601关闭，循环水泵4停运，去往冷却塔的第四关断阀604打开，烟气余热利用装置3出口的热的循环水送往冷却塔，冷却后再送回烟气余热利用装置3。冬季垃圾池8温度低时，垃圾池8需加热，去冷却塔的第四关断阀604关闭，去循环管路7的第一关断阀601打开，循环水泵4开启。
49.综上，本实用新型具有以下优势：
50.1.采用污泥干化烟气余热为垃圾池8的加热热源，这部分余热品质低，难以利用。采用本实用新型后，将这部分余热利用，没有热源成本，经济性好。
51.2.不需要蒸汽等高品质热源加热垃圾池8，提高垃圾电厂发电效率。
52.3.以循环水为换热载体，将污泥干化烟气中的热量传递给垃圾，循环水是闭式系统，不与垃圾及污泥干化烟气接触，不影响污泥干化和垃圾焚烧生产，不产生二次污染，实现能源的清洁利用。
53.4.循环管路7设置在垃圾池8的混凝土内，不与垃圾接触，无腐蚀风险，使用寿命长。
54.5.采用闭式循环水系统，工质损失量低，且可通过控制循环水量调节输入热量，实现垃圾池8温度的调节，增加运行的灵活性。
55.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
56.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。