公布日：2022.12.13
申請日：2022.08.12
分類(lèi)號：F23G5/04(2006.01)I;F23G5/30(2006.01)I;F23G5/44(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23G7/00(2006.01)I;F23J15/00(2006.01)I;F23J15/02(2006.01)I
摘要
本發(fā)明屬于污泥處置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統及工藝，包括鼓泡流化床、噴霧干燥單元、粉塵收集單元、煙氣凈化單元以及泥罐，鼓泡流化床的高溫煙氣出口經(jīng)氣氣換熱器換熱后與噴霧干燥單元的高溫煙氣入口連通，噴霧干燥單元的出氣口與粉塵收集單元連通以收集噴霧干燥單元的出氣口排出煙氣內夾帶的干污泥粉塵，噴霧干燥單元的固體物出口和粉塵收集單元的固體物出口分別與污泥收集器連通，污泥收集器的出口與污泥混合裝置的進(jìn)料口連通，污泥混合裝置的出料口連接鼓泡流化床的污泥進(jìn)料口，粉塵收集單元的出氣口與用于煙氣凈化的煙氣凈化單元相連；泥罐分別與噴霧干燥單元的污泥噴射口和污泥混合裝置的進(jìn)料口連通。
權利要求書(shū)
1.一種基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：包括用于焚燒污泥的鼓泡流化床(1)、噴霧干燥單元(8)、粉塵收集單元、煙氣凈化單元以及用于裝載污泥的泥罐(6)，鼓泡流化床(1)的煙氣出口經(jīng)氣氣換熱器(3)換熱后與噴霧干燥單元(8)的高溫煙氣入口連通，噴霧干燥單元(8)的出氣口與粉塵收集單元連通以收集所述噴霧干燥單元(2)的出氣口排出煙氣內夾帶的干污泥粉塵，噴霧干燥單元(2)的固體物出口和粉塵收集單元的固體物出口分別與污泥收集器(9)連通，污泥收集器(9)的出口與污泥混合裝置(11)的進(jìn)料口連通，污泥混合裝置(11)的出料口連接所述鼓泡流化床(1)的污泥進(jìn)料口，粉塵收集單元的出氣口與用于煙氣凈化的煙氣凈化單元相連；所述泥罐(6)分別與噴霧干燥單元(8)的污泥噴射口和污泥混合裝置(11)的進(jìn)料口連通。
2.根據權利要求1所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：所述氣氣換熱器(3)與噴霧干燥單元(8)之間還設有第一旋風(fēng)分離器(4)。
3.根據權利要求1所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：所述氣氣換熱器(3)上包括相對設置的煙氣通道和流化風(fēng)通道，煙氣通道的入口連接所述鼓泡流化床(1)的煙氣出口，煙氣通道的出口連接所述噴霧干燥單元(8)的高溫煙氣入口，流化風(fēng)通道的入口連接流化風(fēng)機(2)，流化風(fēng)通道的出口連接鼓泡流化床(1)的燃燒空氣入口。
4.根據權利要求1所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：所述粉塵收集單元包括第二旋風(fēng)分離器(10)和第一布袋除塵器(12)，噴霧干燥單元(8)的出氣口與第二旋風(fēng)分離器(10)的進(jìn)氣口連通，第二旋風(fēng)分離器(10)的出氣口與第一布袋除塵器(12)的進(jìn)氣口連通，布袋除塵器(12)的出氣口與煙氣凈化單元的進(jìn)氣口連通，第二旋風(fēng)分離器(10)和第一布袋除塵器(12)的固體物出口分別與污泥收集器(9)連通。
5.根據權利要求1所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：所述煙氣凈化單元包括沿煙氣傳輸方向依次設置的煙道反應器(14)、第二布袋除塵器(16)、噴淋塔(19)、煙氣脫白裝置(21)以及煙囪(22)，所述煙道反應器(14)上設有消石灰噴射口和活性碳噴射口，消石灰噴射口與消石灰儲罐(13)連通，活性炭噴射口與活性炭?jì)?/span>(23)連通。
6.根據權利要求5所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：所述消石灰儲罐(13)還與所述鼓泡流化床(1)連通以向所述鼓泡流化床(1)內的污泥燃燒過(guò)程提供消石灰進(jìn)行脫酸。
7.根據權利要求5所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：從第二布袋除塵器(16)的固體物出口處到所述煙道反應器(14)的消石灰噴射口處設有一條回收消石灰的管路以實(shí)現消石灰的循環(huán)利用。
8.根據權利要求5所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：所述第二布袋除塵器(16)與噴淋塔(19)之間的煙道上設有臭氧噴入裝置。
9.根據權利要求5所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，其特征在于：所述噴淋塔(19)的內部上部區域設有多層堿液噴嘴，所述堿液噴嘴連接外部堿液儲存罐。
10.一種基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒工藝，其特征在于，采用根據權利要求1-9任一項中所述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，具體包括以下步驟：S1：將污泥收集器(9)內的干燥污泥與泥罐(6)內的部分濕污泥在污泥混合裝置(11)內混合均勻后送入鼓泡流化床(1)內進(jìn)行焚燒，焚燒后產(chǎn)生高溫煙氣；S2：高溫煙氣經(jīng)氣氣換熱器(3)換熱后進(jìn)入到噴霧干燥單元(8)，泥罐(6)內的另一部分濕污泥�；髧娚溥M(jìn)噴霧干燥單元(8)內與高溫煙氣直接接觸進(jìn)行干燥，干燥后的污泥顆粒進(jìn)入到污泥收集器(9)內，干燥后的低溫煙氣進(jìn)入到粉塵收集單元內；S3：低溫煙氣在粉塵收集單元內進(jìn)行干污泥顆粒的進(jìn)一步收集，收集到的干污泥顆粒進(jìn)入到污泥收集器(9)中；S4：從粉塵收集單元內排出的煙氣進(jìn)入煙氣凈化單元，煙氣凈化單元對煙氣進(jìn)行脫酸、除臭、脫硝以及脫白后進(jìn)行排放。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統及工藝，結合鼓泡流化床具有燃燒效率高、經(jīng)濟性好、過(guò)量空氣系數小、燃料消耗小、易于實(shí)現對有害氣體的控制等焚燒優(yōu)點(diǎn)，配套污泥直接干化方式處置污泥。鼓泡流化床焚燒污泥產(chǎn)生的高溫煙氣在噴霧干燥單元中直接干燥污泥，然后再將干燥污泥與濕污泥混合后送入鼓泡流化床進(jìn)行焚燒，再搭配煙氣凈化單元對干燥污泥后的煙氣進(jìn)行凈化后排放，實(shí)現了污泥焚燒與污泥干燥的協(xié)同配合，解決了污泥干燥成本高、效率低和污泥焚燒的熱量無(wú)法回收、能源利用率低的問(wèn)題，并且能夠將部分濕污泥直接進(jìn)行焚燒，進(jìn)一步降低了污泥處理的成本。
為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一方面，本發(fā)明提供一種基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，包括用于焚燒污泥的鼓泡流化床、噴霧干燥單元、粉塵收集單元、煙氣凈化單元以及用于裝載污泥的泥罐，鼓泡流化床的煙氣出口經(jīng)氣氣換熱器換熱后與噴霧干燥單元的高溫煙氣入口連通，噴霧干燥單元的出氣口與粉塵收集單元連通以收集所述噴霧干燥單元的出氣口排出煙氣內夾帶的干污泥粉塵，噴霧干燥單元的固體物出口和粉塵收集單元的固體物出口分別與污泥收集器連通，污泥收集器的出口與污泥混合裝置的進(jìn)料口連通，污泥混合裝置的出料口連接所述鼓泡流化床的污泥進(jìn)料口，粉塵收集單元的出氣口與用于煙氣凈化的煙氣凈化單元相連；所述泥罐分別與噴霧干燥單元的污泥噴射口和污泥混合裝置的進(jìn)料口連通。
進(jìn)一步，所述氣氣換熱器與噴霧干燥單元之間還設有第一旋風(fēng)分離器，所述第一旋風(fēng)分離器用于脫除高溫煙氣中的飛灰。
進(jìn)一步，所述氣氣換熱器上包括相對設置的煙氣通道和流化風(fēng)通道，煙氣通道的入口連接所述鼓泡流化床的煙氣出口，煙氣通道的出口連接所述噴霧干燥單元的高溫煙氣入口，流化風(fēng)通道的入口連接流化風(fēng)機，流化風(fēng)通道的出口連接鼓泡流化床的燃燒空氣入口。
進(jìn)一步，所述粉塵收集單元包括第二旋風(fēng)分離器和第一布袋除塵器，噴霧干燥單元的出氣口與第二旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口連通，第二旋風(fēng)分離器的出氣口與第一布袋除塵器的進(jìn)氣口連通，布袋除塵器的出氣口與煙氣凈化單元的進(jìn)氣口連通，第二旋風(fēng)分離器和第一布袋除塵器的固體物出口分別與污泥收集器連通。
進(jìn)一步，所述煙氣凈化單元包括沿煙氣傳輸方向依次設置的煙道反應器、第二布袋除塵器、噴淋塔、煙氣脫白裝置以及煙囪，所述煙道反應器上設有消石灰噴射口和活性碳噴射口，消石灰噴射口與消石灰儲罐連通，活性炭噴射口與活性炭?jì)捱B通。
進(jìn)一步，所述消石灰儲罐還與所述鼓泡流化床連通以向所述鼓泡流化床內的污泥燃燒過(guò)程提供消石灰進(jìn)行脫酸。
進(jìn)一步，從第二布袋除塵器的固體物出口處到所述煙道反應器的消石灰噴射口處設有一條回收消石灰的管路以實(shí)現消石灰的循環(huán)利用。
進(jìn)一步，所述第二布袋除塵器與噴淋塔之間的煙道上設有臭氧噴入裝置。
進(jìn)一步，所述噴淋塔的內部上部區域設有多層堿液噴嘴，所述堿液噴嘴連接外部堿液儲存罐。
另一方面，本發(fā)明還提供一種基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒工藝，上述的基于鼓泡流化床的污泥干燥焚燒系統，具體包括以下步驟：
S1：將污泥收集器內的干燥污泥與泥罐內的部分濕污泥在污泥混合裝置內混合均勻后送入鼓泡流化床內進(jìn)行焚燒，焚燒后產(chǎn)生高溫煙氣；
S2：高溫煙氣經(jīng)氣氣換熱器換熱后進(jìn)入到噴霧干燥單元，泥罐內的另一部分濕污泥�；髧娚溥M(jìn)噴霧干燥單元內與高溫煙氣直接接觸進(jìn)行干燥，干燥后的污泥顆粒進(jìn)入到污泥收集器內，干燥后的低溫煙氣進(jìn)入到粉塵收集單元內；
S3：低溫煙氣在粉塵收集單元內進(jìn)行干污泥顆粒的進(jìn)一步收集，收集到的干污泥顆粒進(jìn)入到污泥收集器中；
S4：從粉塵收集單元內排出的煙氣進(jìn)入煙氣凈化單元，煙氣凈化單元對煙氣進(jìn)行脫酸、除臭、脫硝以及脫白后進(jìn)行排放。
本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明將鼓泡流化床內出來(lái)的高溫煙氣經(jīng)過(guò)氣氣換熱器換熱，不僅降低了煙氣溫度，并且無(wú)需向煙氣內補充大量空氣，保障了進(jìn)入噴霧干燥單元的煙氣中含氧量低于10％，從而在污泥�；睆叫〉那闆r下，使得噴霧干燥也同樣安全可靠，并且能夠將高溫煙氣的溫度控制在污泥中有機質(zhì)不容易被直接熱解的范圍內，保證了入爐的干化污泥熱值；利用氣氣換熱器不僅實(shí)現了高溫煙氣的降溫，還實(shí)現了燃燒空氣的加熱，將氣氣換熱器加熱的燃燒空氣通入鼓泡流化床的燃燒空氣入口，加熱污泥的同時(shí)提供污泥燃燒需要的氧氣，極大地提高能源利用率。
2、本發(fā)明中的污泥無(wú)需全部干化，只需要通過(guò)噴霧干燥單元干燥一部分濕污泥，然后將干污泥與濕污泥在污泥混合裝置中混合均勻后即可送入鼓泡流化床中進(jìn)行焚燒，極大的減少了用于污泥干燥的能源。
3、本發(fā)明中采用煙道反應器+第二布袋除塵器的組合，一方面使煙氣與消石灰、活性炭混合更加均勻，另一方面通過(guò)布袋吸附，增加消石灰、活性炭與煙氣的反應時(shí)間，此處布袋除塵器不僅作為收集裝置，還作為反應裝置，使得煙氣的除重金屬和脫酸效果更好。并且本發(fā)明針對煙氣干燥污泥后，煙氣中水分含量高，此種工況下采用干法脫酸，脫酸效果更好。本發(fā)明采用向鼓泡流化床內直接噴入消石灰進(jìn)行焚燒預脫酸工藝與在煙道反應器上的干法脫酸以及消石灰再循環(huán)工藝相結合，實(shí)現完全脫酸效果。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現和獲得。
（發(fā)明人：李煜;丁堂文;彭澤均;何春龍;李俊;王睿;何強;馬成龍）
