一种污泥干化耦合燃烧系统及其工艺的制作方法

本发明涉及污泥处理，尤其涉及一种污泥干化耦合燃烧系统及其工艺。

背景技术：

1、污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、微生物菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。城镇污水处理厂污泥不仅含水量高，易腐烂，有强烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生虫卵以及铬、汞等重金属和二恶英等难以降解的有毒有害及致癌物质。污泥未经处理随意堆放，经过雨水的侵蚀和渗漏作用，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接危害人类身体健康。

2、污泥焚烧是目前较理想的处理方式，能够降低污泥的危害，大幅减量。但污泥焚烧之前需先对污泥进行干燥处理，目前污泥干燥处理部分采用污泥干化场晾晒，需要较大的场地，周期较长，而且容易受天气影响。还有的污泥干燥采用回转式烘干机，采用热蒸汽换热方式干燥污泥。然而，污水污泥具有高粘滞性的特性导致干化设备内搅拌传输阻力大、干化传热效率低，且整个系统能耗居高不下、设备故障率高。而且干化后的污泥颗粒不均匀，存在较大的颗粒，为了获得较好的燃烧效率，在鼓入锅炉燃烧前还需要进行破碎。

3、为了克服上述问题需要一种污泥干化耦合燃烧系统及其工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种污泥干化耦合燃烧系统及其工艺，从锅炉除尘器出口烟道引出高温烟气，利用高温烟气通过悬浮干燥的方式将污泥进行烘干造粒，废烟气再利用取得了较好的经济效益。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种污泥干化耦合燃烧系统，包括锅炉除尘器、干燥风机、流化风机、湿泥仓、干燥机、流化装置、进料机、布袋除尘器、卸料装置、罗茨风机和锅炉，所述干燥风机和流化风机分别将从所述锅炉除尘器引出的部分烟气沿着设备的切线方向引入所述干燥机和流化装置，所述流化装置连通在所述干燥机底部，所述进料机设置在存储污泥的所述湿泥仓出料口上且将污泥物料输出到所述流化装置；所述干燥机顶部通过管道连通到所述布袋除尘器，所述布袋除尘器底部安装用于排出干燥污泥粉料的所述卸料装置，所述罗茨风机设置在所述卸料装置下方一侧并鼓风气力输送干燥污泥粉料到所述锅炉二次进风口参与燃烧。

4、进一步的，所述布袋除尘器顶部回风口通过管道连通到所述锅炉除尘器的主排烟管道上，所述主排烟管道末端设置有省煤器和脱硫塔。

5、进一步的，所述流化装置包括转盘、支撑轴座、叶片板和进烟管，所述转盘底面设置有竖轴，所述竖轴转动连接在底部所述支撑轴座中，所述叶片板的数量为多个且圆周均布在所述转盘水平上表面上，所述进烟管切线方向连通在所述流化装置的外壁上，所述进烟管轴线朝向所述叶片板且导入的高温烟气吹动所述转盘高速转动；所述进料机的进料端位于所述流化装置侧壁上部。

6、进一步的，所述流化装置还包括切割杆，所述切割杆的数量与所述叶片板一致且一一对应设置；所述切割杆竖直设置在所述叶片板外缘位置；所述切割杆上部掠过所述进料机的进料端口并对挤出的进料料条进行切割破碎。

7、进一步的，还包括消石灰浆池和计量泵，所述进料机上设置有注入环套，用于存储消石灰浆液的所述消石灰浆池的出料管连接所述计量泵，所述计量泵出料口连通到所述注入环套。

8、进一步的，所述进料机包括减速电机、机壳和输送绞轴，所述输送绞轴在所述注入环套前段为前输送段，在所述注入环套后为搅拌段和挤压段；所述前输送段和挤压段为螺旋叶片焊接在所述输送绞轴上，所述搅拌段为搅拌桨焊接在所述输送绞轴上；所述机壳连通到所述流化装置上部分安装有挤出板，所述挤出板上设置有多个出料挤出孔。

9、进一步的，所述进料机的机壳上圆周均布开设有多个注入孔，所述注入环套密封套设在整圈所述注入孔上，所述注入环套内侧壁中间位置开设有与所述注入孔连通的环缝，所述注入环套外壁上通过螺纹孔连接有管接头，所述管接头内端连通所述环缝外端通过管道连通到所述计量泵出料口。

10、进一步的，所述注入环套还包括密封圈和内六角顶丝，所述注入环套内侧壁在所述环缝两侧分别设置有密封槽，所述密封圈安装在所述密封槽内；所述注入环套的外壁两端分别圆周均布开设有多个沉头螺纹孔，所述内六角顶丝螺纹连接在所述沉头螺纹孔内且内端头抵紧在所述进料机的机壳外壁上。

11、本发明还公开了一种污泥干化耦合燃烧工艺，利用锅炉产生的高温烟气对污泥进行喷气悬浮干燥，干燥的同时完成污泥造粒。

12、进一步的，在将污泥挤出到流化装置过程中注入氢氧化钙，使得钙粉均匀掺入到所述干燥污泥粉料中，在锅炉燃烧过程中就近脱硫，降低排放污染。

13、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

14、本发明污泥干化耦合燃烧系统，本发明污泥干化耦合燃烧系统，通过采用锅炉产生的高温烟气对污泥进行干燥，充分利用废烟气中的余热实现热资源回收利用，取得较好的经济效益；通过高速旋流烟气直接冲击污泥进料，直接接触干燥，同时冲击造粒造粉，颗粒的表面积大，便于快速干燥，同时有利于后期的锅炉内燃烧。本发明污泥干化耦合燃烧系统及其工艺，从锅炉除尘器出口烟道引出高温烟气，利用高温烟气通过悬浮干燥的方式将污泥进行烘干造粒，废烟气再利用取得了较好的经济效益。

15、此外，通过将布袋除尘器分离出的烟气再次回到所述主排烟管道进行余热的再次利用，提高了能源的利用效率；通过脱硫设备，能够有效去除烟气中的二氧化硫和氯化氢。通过在流化装置的内腔底部设置转盘，切线引入的高速流动的高温烟气形成旋风，不仅仅对污泥物料进行冲击，而且带动叶片板和转盘高速旋转，高速旋转的叶片板对落下的大颗粒污泥物料进行撞击破碎，使其破碎后再次悬浮向上流动。通过切割杆的设置，能够对进料机的进料端口挤出的污泥物料首先进行机械撞击破碎，提高了破碎效率便于造粒。通过注入环套、消石灰浆池和计量泵的设置，能够将消石灰浆液按照设定比例掺入到污泥物料中，便于后期的脱硫快速实现。通过在注入环套后方设置搅拌段，搅拌段的搅拌桨对混入消石灰浆液的污泥物料进行搅拌，使物料边向后输送边混合均匀一致，最后通过挤出板挤出，在流化装置中被干燥流化的干燥污泥粉料被均匀的注入了氢氧化钙。通过在进料机的机壳上圆周均布开设多个注入孔并配合环缝，能够整圈均匀注入消石灰浆液，均匀注入能够保证搅拌的均匀性；通过密封槽和密封圈的设置，能够防止消石灰浆液注入过程中外溢。通过多个内六角顶丝悬浮式安装注入环套，避免密封圈被挤压受损，密封效果更好。通过定位挡边的设置，能够快速定位注入环套，避免错位。

16、本发明污泥干化耦合燃烧工艺，通过在干燥污泥粉料中均匀注入氢氧化钙，能够在炉膛燃烧过程中就近脱硫，边燃烧边脱硫，提高了脱硫剂脱硫效果。通过提高干燥步骤的工作温度，不仅仅能够提高干燥效果，同时能够提前脱出氢氧化钙中的结晶水形成氧化钙，氧化钙在炉膛内直接与酸性气体反应脱硫，提高了脱硫效果。

技术特征：

1.一种污泥干化耦合燃烧系统，其特征在于，包括锅炉除尘器(1)、干燥风机(3)、流化风机(4)、湿泥仓(5)、干燥机(6)、流化装置(7)、进料机(8)、布袋除尘器(9)、卸料装置(10)、罗茨风机(11)和锅炉(13)，所述干燥风机(3)和流化风机(4)分别将从所述锅炉除尘器(1)引出的部分烟气沿着设备的切线方向引入所述干燥机(6)和流化装置(7)，所述流化装置(7)连通在所述干燥机(6)底部，所述进料机(8)设置在存储污泥的所述湿泥仓(5)出料口上且将污泥物料输出到所述流化装置(7)；所述干燥机(6)顶部通过管道连通到所述布袋除尘器(9)，所述布袋除尘器(9)底部安装用于排出干燥污泥粉料的所述卸料装置(10)，所述罗茨风机(11)设置在所述卸料装置(10)下方一侧并鼓风气力输送干燥污泥粉料到所述锅炉(13)二次进风口参与燃烧。

2.根据权利要求1所述的污泥干化耦合燃烧系统，其特征在于：所述布袋除尘器(9)顶部回风口通过管道连通到所述锅炉除尘器(1)的主排烟管道上，所述主排烟管道末端设置有省煤器(15)和脱硫塔(17)。

3.根据权利要求2所述的污泥干化耦合燃烧系统，其特征在于：所述流化装置(7)包括转盘(701)、支撑轴座(702)、叶片板(703)和进烟管(705)，所述转盘(701)底面设置有竖轴，所述竖轴转动连接在底部所述支撑轴座(702)中，所述叶片板(703)的数量为多个且圆周均布在所述转盘(701)水平上表面上，所述进烟管(705)切线方向连通在所述流化装置(7)的外壁上，所述进烟管(705)轴线朝向所述叶片板(703)且导入的高温烟气吹动所述转盘(701)高速转动；所述进料机(8)的进料端位于所述流化装置(7)侧壁上部。

4.根据权利要求3所述的污泥干化耦合燃烧系统，其特征在于：所述流化装置(7)还包括切割杆(704)，所述切割杆(704)的数量与所述叶片板(703)一致且一一对应设置；所述切割杆(704)竖直设置在所述叶片板(703)外缘位置；所述切割杆(704)上部掠过所述进料机(8)的进料端口并对挤出的进料料条进行切割破碎。

5.根据权利要求3或者4所述的污泥干化耦合燃烧系统，其特征在于：还包括消石灰浆池(18)和计量泵(19)，所述进料机(8)上设置有注入环套(804)，用于存储消石灰浆液的所述消石灰浆池(18)的出料管连接所述计量泵(19)，所述计量泵(19)出料口连通到所述注入环套(804)。

6.根据权利要求5所述的污泥干化耦合燃烧系统，其特征在于，所述进料机(8)包括减速电机(801)、机壳和输送绞轴，所述输送绞轴在所述注入环套(804)前段为前输送段(803)，在所述注入环套(804)后为搅拌段(805)和挤压段(806)；所述前输送段(803)和挤压段(806)为螺旋叶片焊接在所述输送绞轴上，所述搅拌段(805)为搅拌桨焊接在所述输送绞轴上；所述机壳连通到所述流化装置(7)上部分安装有挤出板(807)，所述挤出板(807)上设置有多个出料挤出孔。

7.根据权利要求6所述的污泥干化耦合燃烧系统，其特征在于：所述进料机(8)的机壳上圆周均布开设有多个注入孔(808)，所述注入环套(804)密封套设在整圈所述注入孔(808)上，所述注入环套(804)内侧壁中间位置开设有与所述注入孔(808)连通的环缝(8041)，所述注入环套(804)外壁上通过螺纹孔连接有管接头(8042)，所述管接头(8042)内端连通所述环缝(8041)外端通过管道连通到所述计量泵(19)出料口。

8.根据权利要求7所述的污泥干化耦合燃烧系统，其特征在于：所述注入环套(804)还包括密封圈(8043)和内六角顶丝(8044)，所述注入环套(804)内侧壁在所述环缝(8041)两侧分别设置有密封槽，所述密封圈(8043)安装在所述密封槽内；所述注入环套(804)的外壁两端分别圆周均布开设有多个沉头螺纹孔，所述内六角顶丝(8044)螺纹连接在所述沉头螺纹孔内且内端头抵紧在所述进料机(8)的机壳外壁上。

9.一种污泥干化耦合燃烧工艺，其特征在于：利用锅炉产生的高温烟气对污泥进行喷气悬浮干燥，干燥的同时完成污泥造粒。

10.根据权利要求9所述的污泥干化耦合燃烧工艺，其特征在于：在将污泥挤出到流化装置过程中注入氢氧化钙，使得钙粉均匀掺入到干燥污泥粉料中，在锅炉燃烧过程中就近脱硫，降低排放污染。

技术总结
本发明公开了一种污泥干化耦合燃烧系统及其工艺，本发明污泥干化耦合燃烧系统包括锅炉除尘器、干燥风机、流化风机、湿泥仓、干燥机、流化装置、进料机、布袋除尘器、卸料装置、罗茨风机和锅炉，干燥风机和流化风机分别将从锅炉除尘器引出的部分烟气引入干燥机和流化装置，进料机设置在存储污泥的湿泥仓出料口上且将污泥物料输出到流化装置；干燥机顶部连通到布袋除尘器，布袋除尘器底部安装卸料装置，罗茨风机设置在卸料装置下方一侧并鼓风气力输送干燥污泥粉料到锅炉二次进风口参与燃烧。本发明从锅炉除尘器出口烟道引出高温烟气，利用高温烟气通过悬浮干燥的方式将污泥进行烘干造粒，废烟气再利用取得了较好的经济效益。

技术研发人员：唐浩,张先超,罗霄,杜鹏华,赵光达
受保护的技术使用者：河北长润环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1