本发明属于污泥处置领域，具体涉及一种环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法。
背景技术：
污泥是城市污水处理的衍生品。目前我国的市政污泥年产量已超过了4000万吨，预计到2020年将达到6000万至9000万吨，且市政污泥年产量呈逐年增大趋势。污泥是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。如果不对其进行及时彻底的“稳定化、减量化、无害化”处置，会对环境造成严重污染。但我国污泥处理率偏低。2016年全国污泥处理率仅仅达到33％。近年，随着我国环保政策法规的要求日益严格，污泥的“稳定化、减量化、无害化、资源化”处置受到了越来越多的关注，已成为城市环境治理的重要课题之一。
传统的污泥处置的主要方式有：脱水干化后焚烧、填埋、土地利用、制备建材等。污泥脱水干化要解决废水和臭气的处理问题，处置成本高。污泥焚烧需要搭建专用的焚烧炉，投资较大，而且燃烧过程中污泥中含有的重金属将释放到烟气中，造成大气二次污染。此外，污泥填埋需先将污泥深度脱水至含水率低于60％，也要解决废水处理问题；另一方面，卫生填埋不仅占用土地资源，而且污泥中含有的各种有毒有害物质渗入土壤，极易污染地下水和土地。
技术实现要素：
本发明提供一种环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法，以解决传统煤粉炉掺烧污泥处置方式会产生二次污染且需要专门设备干燥脱水的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法，该方法直接将污泥用泵送方式输入磨煤机，与燃煤混合、干燥、制粉后送入煤粉炉掺烧发电，对应掺烧系统包括依次相连的负压缓存仓、污泥输送泵、密闭管道、磨煤机、煤粉炉以及用于控制对应掺烧系统中组件运作的控制系统，所述负压缓存仓对污泥进行缓存，并由所述污泥输送泵通过所述密闭管道将污泥直接输送给所述磨煤机；所述磨煤机对污泥以及输送至其内的燃煤进行混合、干燥和制粉，并将所述污泥与燃煤的粉粒状混合物输送至所述煤粉炉进行燃烧。
在一种可选的实现方式中，所述负压缓存仓在对污泥进行缓存时，其负压保证所述污泥在缓存期间臭气无外泄，且所述污泥不滴漏；所述负压缓存仓、污泥输送泵、密闭管道和磨煤机都对应密封连接，以保证所述污泥在输送期间产生的臭气无外泄，且所述污泥不滴漏。
在另一种可选的实现方式中，所述磨煤机利用外部引入的热风，对所述污泥和燃煤进行干燥，所述热风温度为340℃-371℃，磨煤机出口温度为73℃-88℃。
在另一种可选的实现方式中，在所述负压缓存仓与污泥输送泵之间还设置有正压给料机。
在另一种可选的实现方式中，掺烧污泥的比例低于20％。
在另一种可选的实现方式中，掺烧污泥的含水率为65-85％，所述污泥采用泵送方式输入所述磨煤机之前不需要对其进行专门的干燥脱水。
在另一种可选的实现方式中，当污泥含水率高，大于预设含水率时，选择柱塞泵；当污泥含水率低，小于或者等于预设含水率时，选择专用固体泵。
在另一种可选的实现方式中，控制系统包括：正压给料机控制单元、输送泵控制单元、燃料控制单元和送风控制单元，所述正压给料机控制单元用于控制所述正压给料机提供给所述污泥输送泵的污泥量，所述输送泵控制单元用于控制所述污泥输送泵输送给所述磨煤机的污泥量，所述燃料控制单元用于控制输送给所述磨煤机的燃煤量，所述送风控制单元用于控制输送给所述磨煤机的热风量。
在另一种可选的实现方式中，磨煤机煤粉细度为r90＝35％-40％，风煤比为1.95-2.8。
在另一种可选的实现方式中，污泥与燃煤混合制成的煤粉通过分布在煤粉炉中上部的燃烧器喷入炉膛燃烧。
本发明的有益效果是：
1、本发明可以实现对污泥的减量化、无害化、资源化处置，简便高效；且能耗低，排放达标；污泥泵房及管道布置灵活，布局紧凑，投资少，本发明释放的烟气中主要污染物及重金属浓度可以完全满足现行国家标准要求；
2、本发明设置负压缓存仓对污泥进行缓存，其负压可以保证污泥在缓存期间臭气无外泄且污泥不滴漏，可以实现污泥储存过程中的环保清洁；
3、本发明通过使负压缓存仓、污泥输送泵、密闭管道和磨煤机都对应密封连接，可以保证所述污泥在输送期间产生的臭气无外泄，且所述污泥不滴漏，不产生二次污染；
4、本发明并不需要设置专门的污泥脱水干燥设备，本发明通过利用磨煤机外部引入的热风来对污泥和燃煤进行干燥，不仅可以降低污泥处置成本，而且可以降低能耗；
5、本发明通过根据污泥的含水率对污泥输送泵的结构形式进行选择，可以保证污泥输送的顺利进行；
6、本发明通过设置正压给料机及控制系统，调节其运行参数可以调节污泥的掺烧比例，即调节污泥掺烧量。
附图说明
图1是本发明环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法的一个实施例方框图；
图2是本发明环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法的另一实施例方框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参见图1所示，为本发明环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法的一个实施例方框图。该环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法直接将污泥用泵送方式输入磨煤机，与燃煤混合、干燥、制粉后送入煤粉炉掺烧发电，对应掺烧系统可以包括依次相连的负压缓存仓110、污泥输送泵120、密闭管道130、磨煤机140、煤粉炉150以及用于控制对应掺烧系统中组件运作的控制系统180，其中所述负压缓存仓110对污泥进行缓存，并由所述污泥输送泵120通过所述密闭管道130直接将污泥输送给所述磨煤机140；污泥在进入磨煤机之前不需要对其进行专门的干燥脱水；所述磨煤机140对所述污泥以及输送至其内的燃煤进行混合、干燥和制粉，并将所述污泥与燃煤的粉粒状混合物输送至所述煤粉炉150进行燃烧，用于发电；燃煤通过另一单独的通道进入磨煤机；所述控制系统180对所述污泥输送泵120和磨煤机140进行控制，用于调节污泥掺烧比例。其中控制系统包括：输送泵控制单元、燃料控制单元和送风控制单元，所述输送泵控制单元用于控制所述污泥输送泵输送给所述磨煤机的污泥量，所述燃料控制单元用于控制输送给所述磨煤机的燃煤量，所述送风控制单元用于控制输送给所述磨煤机的热风量。
本实施例中，所述负压缓存仓110在对污泥进行缓存时，其负压保证所述污泥在缓存期间臭气无外泄，且所述污泥不滴漏。传统的污泥处理方式通常通过搭建污泥棚来储存污泥，污泥在储存过程中产生的臭气将直接排放到大气中，臭气中硫化氢具有臭鸡蛋的味道，会污染空气。本发明设置负压缓存仓对污泥进行缓存，保证污泥在缓存期间臭气无外泄且污泥不滴漏，可以实现污泥储存过程中的环保清洁，不产生二次污染。为了保证污泥输送过程中的环保清洁，所述负压缓存仓110、污泥输送泵120、密闭管道130和磨煤机140都对应密封连接，以保证所述污泥在输送期间产生的臭气无外泄，且所述污泥不滴漏。
污泥和燃煤被输送到磨煤机140后，所述磨煤机140对污泥和燃煤进行混合，利用外部引入的热风，热风温度为340℃-371℃，对所述污泥和燃煤进行干燥，磨煤机出口温度约73℃-88℃，在干燥完成后磨煤机140对污泥和燃煤的混合物进行制粉。相比于传统的污泥处理方式，本发明并不需要设置专门的污泥脱水干燥设备，本发明通过利用磨煤机从外部引入的热风来对污泥和燃煤进行干燥，不仅可以降低污泥处置成本，而且可以降低能耗。
为了保证顺利输送污泥，在使用污泥输送泵时，可以根据污泥含水率对输送泵的结构形式进行选择，当污泥含水率高，大于预设含水率时，比如含水率80％，可以选择柱塞泵，当污泥含水率低，小于或者等于预设含水率时，可以选择专用固体泵。此外，磨煤机在干燥完成时，磨煤机的出口温度为73℃-88℃，污泥和燃煤混合物的含水率为21％，如果干燥后的混合物含水率偏大，则会造成向煤粉炉喷射煤粉的喷煤系统的堵塞。磨煤机在制粉时，煤粉细度为r90＝35％-40％，风煤比为1.95-2.8，否则粒度过大会造成喷煤系统堵塞。污泥与燃煤混合制成的煤粉通过分布在煤粉炉中上部的燃烧器喷入炉膛燃烧。
由上述实施例可见，本发明可以实现对污泥的减量化、无害化、资源化处置，简便高效；且能耗低，排放达标；污泥泵房及管道布置灵活，布局紧凑，投资少，本发明释放的烟气中主要污染物及重金属浓度可以完全满足现行国家标准要求。本发明适用于掺入含水率为65-85％的污泥，所述污泥采用泵送方式输入所述磨煤机之前不需要对其进行专门的干燥脱水，输送给所述磨煤机的污泥的含量比例低于20％。
参见图2，为本发明环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法的另一实施例方框图。该环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法直接将污泥用泵送方式输入磨煤机，与燃煤混合、干燥、制粉后送入煤粉炉掺烧发电，对应掺烧系统可以包括依次相连的负压缓存仓110、正压给料机160、污泥输送泵120、密闭管道130、磨煤机140、煤粉炉150以及用于控制对应掺烧系统中组件运作的控制系统180，其中所述负压缓存仓110对污泥进行缓存，并由正压给料机160将污泥输送给污泥输送泵120，所述污泥输送泵120通过所述密闭管道130将污泥输送给所述磨煤机140；污泥在进入磨煤机之前不需要对其进行专门的干燥脱水；所述磨煤机140对所述污泥以及输送至其内的燃煤进行混合、干燥和制粉，并将所述污泥与燃煤的粉粒状混合物输送至所述煤粉炉150进行燃烧发电，燃煤通过另一单独的通道进入磨煤机。本发明通过设置正压给料机，调节其运行参数可以调节污泥的掺烧比例，即调节污泥掺烧量。所述控制系统180对所述正压给料机160、污泥输送泵120和磨煤机140进行控制，用于调节污泥掺烧比例，其中控制系统包括：正压给料机控制单元、输送泵控制单元、燃料控制单元和送风控制单元，所述正压给料机控制单元用于控制所述正压给料机运作，所述输送泵控制单元用于控制所述污泥输送泵输送给所述磨煤机的污泥量，所述燃料控制单元用于控制输送给所述磨煤机的燃煤量，所述送风控制单元用于控制输送给所述磨煤机的热风量。
本实施例中，所述负压缓存仓110在对污泥进行缓存时，其负压保证所述污泥在缓存期间臭气无外泄，且所述污泥不滴漏。传统的污泥处理方式通常通过搭建污泥棚来储存污泥，污泥在储存过程中产生的臭气将直接排放到大气中，臭气中硫化氢具有臭鸡蛋的味道，会污染空气。本发明设置负压缓存仓对污泥进行缓存，保证污泥在缓存期间臭气无外泄且污泥不滴漏，可以实现污泥储存过程中的环保清洁，不产生二次污染。为了保证污泥输送过程中的环保清洁，所述负压缓存仓110、正压给料机160、污泥输送泵120、密闭管道130和磨煤机140都对应密封连接，以保证所述污泥在输送期间产生的臭气无外泄，且所述污泥不滴漏。
污泥和燃煤被输送到磨煤机140后，所述磨煤机140对污泥和燃煤进行混合，利用外部引入的热风，热风温度为340℃-371℃，对所述污泥和燃煤进行干燥，磨煤机出口温度约73℃-88℃，在干燥完成后磨煤机140对污泥和燃煤的混合物进行制粉。相比于传统的污泥处理方式，本发明并不需要设置专门的污泥脱水干燥设备，本发明通过利用磨煤机从外部引入的热风来对污泥和燃煤进行干燥，不仅可以降低污泥处置成本，而且可以降低能耗。
为了保证顺利输送污泥，在使用污泥输送泵时，可以根据污泥含水率对输送泵的结构形式进行选择，当污泥含水率高，大于预设含水率时，比如含水率80％，可以选择柱塞泵，当污泥含水率低，小于或者等于预设含水率时，可以选择专用固体泵。此外，磨煤机在干燥完成时，磨煤机的出口温度为73℃-88℃，污泥和燃煤混合物的含水率为21％，如果干燥后的混合物含水率偏大，则会造成向煤粉炉喷射煤粉的喷煤系统的堵塞。磨煤机在制粉时，煤粉细度为r90＝35％-40％，风煤比为1.95-2.8，否则粒度过大会造成喷煤系统堵塞。污泥与燃煤混合制成的煤粉通过分布在煤粉炉中上部的燃烧器喷入炉膛燃烧。
由上述实施例可见，本发明可以实现对污泥的减量化、无害化、资源化处置，简便高效；且能耗低，排放达标；污泥泵房及管道布置灵活，布局紧凑，投资少，本发明释放的烟气中主要污染物及重金属浓度可以完全满足现行国家标准要求。本发明适用于掺入含水率为65-85％的污泥，所述污泥采用泵送方式输入所述磨煤机之前不需要对其进行专门的干燥脱水，输送给所述磨煤机的污泥的含量比例低于20％。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。