公布日：2022.01.07
申請日：2021.10.22
分類(lèi)號：C02F11/13(2019.01)I;F23G7/00(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F22B1/18(2006.01)I;F23J15/02(2006.01)I;F01K11/02(2006.01)I;
F01D15/10(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的裝置系統及方法，所述裝置系統包括依次連接的污泥干化裝置、燃煤鍋爐、換熱裝置、第一省煤裝置、空氣預熱裝置、第二省煤裝置和脫硫除塵裝置；所述第二省煤裝置經(jīng)第一管道與污泥干化裝置循環(huán)連接；所述方法利用第二省煤裝置出口的低品質(zhì)熱水作為污泥干化裝置的熱源，實(shí)現了能量梯級利用，節能效果顯著(zhù)，并且使污泥干化裝置內保持較低的溫度水平，運行安全可靠。
權利要求書(shū)
1.一種燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的裝置系統，其特征在于，所述裝置系統包括依次連接的污泥干化裝置、燃煤鍋爐、換熱裝置、第一省煤裝置、空氣預熱裝置、第二省煤裝置和脫硫除塵裝置；所述第二省煤裝置經(jīng)第一管道與污泥干化裝置循環(huán)連接。
2.根據權利要求1所述的裝置系統，其特征在于，所述換熱裝置設置在燃煤鍋爐的頂部；優(yōu)選地，所述裝置系統還包括汽輪機和發(fā)電機；優(yōu)選地，所述換熱裝置、汽輪機和第一省煤裝置依次連接；優(yōu)選地，所述汽輪機與發(fā)電機共軸連接。
3.根據權利要求2所述的裝置系統，其特征在于，所述汽輪機、第二省煤裝置和第一省煤裝置依次連接。
4.根據權利要求1～3任一項所述的裝置系統，其特征在于，所述裝置系統還包括氣固分離裝置、冷凝裝置、冷卻裝置和污水處理裝置；優(yōu)選地，所述污泥干化裝置、氣固分離裝置、冷凝裝置和燃煤鍋爐依次連接；優(yōu)選地，所述氣固分離裝置經(jīng)第二管道與燃煤鍋爐連接。
5.根據權利要求4所述的裝置系統，其特征在于，所述冷卻裝置與冷凝裝置循環(huán)連接；優(yōu)選地，所述冷凝裝置經(jīng)冷凝水管道與污水處理裝置連接。
6.一種燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的方法，所述方法采用權利要求1～5任一項所述的燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的裝置系統進(jìn)行。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：濕污泥經(jīng)污泥干化裝置處理后，得到干化污泥，所述干化污泥進(jìn)入燃煤鍋爐進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的煙氣依次經(jīng)換熱裝置、第一省煤裝置、空氣預熱裝置和第二省煤裝置換熱后，進(jìn)入脫硫除塵裝置處理后排放；第二省煤裝置的出水一部分進(jìn)入第一省煤裝置，另一部分進(jìn)入污泥干化裝置干化濕污泥，污泥干化裝置的出水返回第二省煤裝置進(jìn)行循環(huán)。
8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述濕污泥的含水率為75％～85％；優(yōu)選地，所述干化污泥的含水率為35％～45％。
9.根據權利要求6～8任一項所述的方法，其特征在于，所述第二省煤裝置的出水的溫度為85～95℃；優(yōu)選地，所述污泥干化裝置的出水的溫度為65～75℃。
10.根據權利要求6～9任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：含水率為75％～85％的濕污泥經(jīng)污泥干化裝置處理后，得到含水率為35％～45％的干化污泥，所述干化污泥進(jìn)入燃煤鍋爐進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的煙氣依次經(jīng)換熱裝置、第一省煤裝置、空氣預熱裝置和第二省煤裝置換熱后，進(jìn)入脫硫除塵裝置處理后排放；溫度為85～95℃的第二省煤裝置的出水一部分進(jìn)入第一省煤裝置，另一部分進(jìn)入污泥干化裝置干化濕污泥，溫度為65～75℃的污泥干化裝置出水返回第二省煤裝置進(jìn)行循環(huán)；所述換熱裝置產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機做功，帶動(dòng)發(fā)電機進(jìn)行發(fā)電；所述污泥干化裝置產(chǎn)生的氣體進(jìn)入氣固分離裝置進(jìn)行分離，所述氣固分離裝置的底部排出的固體顆粒進(jìn)入燃煤鍋爐燃燒，所述氣固分離裝置的頂部排出的氣體進(jìn)入冷凝裝置冷凝后，進(jìn)入污水處理裝置處理。
發(fā)明內容
鑒于現有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的裝置系統及方法，不采用燃煤發(fā)電機組的蒸汽進(jìn)行污泥干化，而是利用第二省煤裝置出口的低品質(zhì)熱水作為污泥干化裝置的熱源，使污泥干化裝置內保持較低的溫度水平，運行安全可靠。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
第一方面，本發(fā)明提供一種燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的裝置系統，所述裝置系統包括依次連接的污泥干化裝置、燃煤鍋爐、換熱裝置、第一省煤裝置、空氣預熱裝置、第二省煤裝置和脫硫除塵裝置；所述第二省煤裝置經(jīng)第一管道與污泥干化裝置循環(huán)連接。
本發(fā)明所述的裝置系統中第二省煤裝置經(jīng)第一管道與污泥干化裝置循環(huán)連接，利用第二省煤裝置的出水對污泥進(jìn)行干燥，實(shí)現了能量梯級利用，節能效果顯著(zhù)；相較于采用燃煤鍋爐的煙氣進(jìn)行污泥干化而言，本發(fā)明的裝置系統中污泥干化裝置的溫度水平低，運行安全可靠；相較于現有技術(shù)中采用燃煤發(fā)電機組的蒸汽進(jìn)行污泥干化而言，本發(fā)明的裝置系統不會(huì )影響到燃煤鍋爐的滿(mǎn)負荷滿(mǎn)供熱工況的運行，燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化裝置安全穩定。
優(yōu)選地，所述污泥干化裝置包括真空干化機。
優(yōu)選地，所述第一管道上設置有水泵。
優(yōu)選地，所述換熱裝置設置在燃煤鍋爐的頂部。
優(yōu)選地，所述裝置系統還包括汽輪機和發(fā)電機。
優(yōu)選地，所述換熱裝置、汽輪機和第一省煤裝置依次連接。
優(yōu)選地，所述汽輪機與發(fā)電機共軸連接。
優(yōu)選地，所述汽輪機、第二省煤裝置和第一省煤裝置依次連接。
優(yōu)選地，所述裝置系統還包括氣固分離裝置、冷凝裝置、冷卻裝置和污水處理裝置。
優(yōu)選地，所述污泥干化裝置、氣固分離裝置、冷凝裝置和燃煤鍋爐依次連接。
優(yōu)選地，所述氣固分離裝置經(jīng)第二管道與燃煤鍋爐連接。
本發(fā)明所述氣固分離裝置分離后的固體顆粒和污泥干化裝置產(chǎn)生的臭氣通過(guò)第二管道進(jìn)入燃煤鍋爐進(jìn)行充分燃燒，再與燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣一同經(jīng)換熱裝置、第一省煤裝置、空氣預熱裝置和第二省煤裝置進(jìn)行換熱，最后經(jīng)過(guò)脫硫除塵裝置處理后達標排放，不會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生污染。
優(yōu)選地，所述冷卻裝置與冷凝裝置循環(huán)連接。
優(yōu)選地，所述冷凝裝置經(jīng)冷凝水管道與污水處理裝置連接。
本發(fā)明所述冷凝裝置出水進(jìn)入污水處理裝置進(jìn)行處理，處理后的達標水在場(chǎng)內進(jìn)行綜合利用，實(shí)現廢水零排。
優(yōu)選地，所述裝置系統還包括與脫硫除塵裝置相連的煙囪。
優(yōu)選地，所述裝置系統還包括污泥儲存裝置和污泥輸送裝置。
優(yōu)選地，所述污泥輸送裝置、污泥儲存裝置和污泥干化裝置依次連接。
第二方面，本發(fā)明提供一種燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的方法，所述方法采用第一方面所述的燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的裝置系統進(jìn)行。
本發(fā)明所述方法考慮到燃煤機組內的第二省煤裝置為煙氣深度余熱利用裝置，且第二省煤裝置的出水的溫度為85～95℃，而污泥干化裝置需要的進(jìn)水溫度正好為85～95℃，干化污泥之后的出水溫度降低為65～75℃，可以作為第二省煤裝置的進(jìn)水與煙氣進(jìn)行換熱。本發(fā)明利用污泥干化裝置的進(jìn)出水溫度與第二省煤裝置的進(jìn)出水溫度的完美契合，從而實(shí)現了實(shí)現燃煤發(fā)電機組與污泥干化裝置實(shí)現完美耦合。
優(yōu)選地，所述方法包括如下步驟：
濕污泥經(jīng)污泥干化裝置處理后，得到干化污泥，所述干化污泥進(jìn)入燃煤鍋爐進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的煙氣依次經(jīng)換熱裝置、第一省煤裝置、空氣預熱裝置和第二省煤裝置換熱后，進(jìn)入脫硫除塵裝置處理后排放；第二省煤裝置的出水一部分進(jìn)入第一省煤裝置，另一部分進(jìn)入污泥干化裝置干化濕污泥，污泥干化裝置的出水返回第二省煤裝置進(jìn)行循環(huán)。
本發(fā)明所述第二省煤裝置的出水中對于進(jìn)入第一省煤裝置和污泥干化裝置的比例不進(jìn)行限定，需要根據實(shí)際運行情況進(jìn)行調整。當濕污泥含水率較高或濕污泥量較大時(shí)，第二省煤裝置的出水進(jìn)入污泥干化裝置的水量大于進(jìn)入第一省煤裝置的水量；當實(shí)際運行中濕污泥量較少時(shí)，第二省煤裝置的出水進(jìn)入污泥干化裝置的水量小于進(jìn)入第一省煤裝置的水量。
本發(fā)明所述煙氣進(jìn)入脫硫除塵裝置處理后，經(jīng)煙囪排放。
優(yōu)選地，所述濕污泥的含水率為75％～85％，例如可以是75％、76％、78％、80％、82％、84％或85％。
本發(fā)明所述濕污泥經(jīng)密閉污泥輸送車(chē)輸送至污泥儲存裝置后，經(jīng)污泥輸送裝置輸送到污泥干化裝置中進(jìn)行干化處理。
優(yōu)選地，所述干化污泥的含水率為35％～45％，例如可以是35％、37％、39％、40％、42％、44％或45％。
優(yōu)選地，所述第二省煤裝置的出水的溫度為85～95℃，例如可以是85℃、87℃、89℃、90℃、92℃、93℃或95℃。
優(yōu)選地，所述污泥干化裝置的出水的溫度為65～75℃，例如可以是65℃、67℃、69℃、70℃、72℃、73℃或75℃。
本發(fā)明所述的數值范圍不僅包括上述列舉的點(diǎn)值，還包括沒(méi)有列舉出的上述數值范圍之間的任意的點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述方法包括如下步驟：
含水率為75％～85％的濕污泥經(jīng)污泥干化裝置處理后，得到含水率為35％～45％的干化污泥，所述干化污泥進(jìn)入燃煤鍋爐進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的煙氣依次經(jīng)換熱裝置、第一省煤裝置、空氣預熱裝置和第二省煤裝置換熱后，進(jìn)入脫硫除塵裝置處理后排放；溫度為85～95℃的第二省煤裝置的出水一部分進(jìn)入第一省煤裝置，另一部分進(jìn)入污泥干化裝置干化濕污泥，溫度為65～75℃的污泥干化裝置出水返回第二省煤裝置進(jìn)行循環(huán)；所述換熱裝置產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機做功，帶動(dòng)發(fā)電機進(jìn)行發(fā)電；所述污泥干化裝置產(chǎn)生的氣體進(jìn)入氣固分離裝置進(jìn)行分離，所述氣固分離裝置的底部排出的固體顆粒進(jìn)入燃煤鍋爐燃燒，所述氣固分離裝置的頂部排出的氣體進(jìn)入冷凝裝置冷凝后，進(jìn)入污水處理裝置處理。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明提供的燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的裝置系統將第二省煤裝置與污泥干化裝置循環(huán)連接，利用第二省煤裝置的出水對污泥進(jìn)行干燥，實(shí)現了能量梯級利用，節能效果顯著(zhù)，且污泥干化裝置的溫度水平低，低于100℃，運行安全可靠；
(2)本發(fā)明提供的燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的裝置系統不影響燃煤鍋爐的滿(mǎn)負荷滿(mǎn)供熱工況的運行，燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化裝置安全穩定；
(3)本發(fā)明提供的燃煤發(fā)電機組耦合污泥干化的方法降低了污泥干化裝置的能耗，且污泥干化過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣在燃煤鍋爐充分燃燒，經(jīng)煙氣處理達標排放，對環(huán)境無(wú)二次污染，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
（發(fā)明人：張濤;吳明州;林雪健;黃輝武;趙亮;何翔;劉向民;劉平元）
