專利名稱：一種帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢棄物(濕污泥)的處理方法，特別是涉及一種采用帶粒子干燥器的干化與焚燒相結(jié)合的濕污泥處理方法。
背景技術(shù)：
污泥是污水處理后的固體殘留物，污泥量約占污水處理量的3‰～5‰(以含水率97％計(jì))。我國的工業(yè)和生活污水處理量正在迅速增加，隨著污水處理廠的不斷興建，必將產(chǎn)生更多的污泥。污泥的成分非常復(fù)雜，除含有大量的水分外，還含有大量的有機(jī)質(zhì)、難降解的有機(jī)物、多種微量元素、病原微生物和寄生蟲卵、重金屬等成分。
以焚燒為核心的污泥處理方法能夠達(dá)到減量化、穩(wěn)定化和無害化的目標(biāo)。但是現(xiàn)有的污泥焚燒方法，大都要求先使用專門的設(shè)備對污泥進(jìn)行干化等預(yù)處理后再進(jìn)行焚燒，干化與焚燒在兩套設(shè)備中完成，系統(tǒng)復(fù)雜；干化設(shè)備能耗大，運(yùn)行成本高，安全性要求高；而且焚燒干化污泥，會(huì)產(chǎn)生大量NOx，需在焚燒爐后配備脫氮裝置；同時(shí)，由于污泥中含硫，還需在焚燒爐后配備脫硫裝置。這使得污泥焚燒系統(tǒng)復(fù)雜、無害化處理成本高昂。
直接向焚燒爐內(nèi)添加未經(jīng)干化的濕污泥進(jìn)行焚燒，可以將污泥的干燥、焚燒甚至煙氣的無害化處理等單元工藝集中在單一裝置中同時(shí)進(jìn)行，簡化污泥焚燒處理工藝，降低處理成本；但濕污泥中所含的水分將隨焚燒所產(chǎn)生的煙氣一起排出爐膛，帶走大量熱量，增加了輔助燃料消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法，該方法將污泥的干化和焚燒有機(jī)結(jié)合起來，集中在單一循環(huán)流化床裝置中進(jìn)行，濕污泥干化所需熱量直接來自于污泥以及輔助燃料的燃燒，干化后的污泥送回爐膛焚燒。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法，在循環(huán)流化床焚燒爐或循環(huán)流化床鍋爐中干化焚燒含水率在60-90％之間的濕污泥，其特征在于，在循環(huán)流化床高溫循環(huán)灰回路中設(shè)置粒子干燥器，旋風(fēng)分離器分離下來的高溫循環(huán)灰，一部分經(jīng)返料器直接返回爐膛，另一部分進(jìn)入粒子干燥器；經(jīng)打散裝置打散的濕污泥送入粒子干燥器，在粒子干燥器中與高溫循環(huán)灰直接摻混，被加熱、干燥成為含水率為5-20％的干化污泥后，再與循環(huán)灰一起返回爐膛焚燒。
所述的粒子干燥器為鼓泡流化床式，其底部通入流化氣體。通過熱灰分配閥調(diào)節(jié)進(jìn)入粒子干燥器的高溫循環(huán)灰量，將粒子干燥器的排氣溫度控制在80-150℃。可以通過向循環(huán)回路中添加沙子以增加總循環(huán)灰量的方式，增強(qiáng)熱灰分配閥對粒子干燥器的排氣溫度的調(diào)節(jié)。所述的粒子干燥器排氣經(jīng)除塵和除濕后，送回粒子干燥器作為流化氣體循環(huán)使用，或者送入爐膛焚燒。
本發(fā)明在循環(huán)流化床焚燒爐或循環(huán)流化床鍋爐的高溫循環(huán)灰循環(huán)回路中設(shè)置粒子干燥器，旋風(fēng)分離器分離下來的高溫循環(huán)灰經(jīng)機(jī)械式或氣動(dòng)控制式熱灰分配閥，一部分進(jìn)入返料器直接返回爐膛，另一部分進(jìn)入粒子干燥器；含水率在60-90％之間的濕污泥經(jīng)打散裝置打散后從設(shè)在粒子干燥器上的濕污泥加入口加入；粒子干燥器為鼓泡流化床式，底部通入流化氣體；通過熱灰分配閥調(diào)節(jié)進(jìn)入粒子干燥器的高溫循環(huán)灰量，可以將粒子干燥器排氣溫度控制在80-150℃，以保證濕污泥不會(huì)發(fā)生熱解、氣化，抑制CO的產(chǎn)生，防止發(fā)生爆炸，此外還可以通過向循環(huán)回路中添加沙子以增加總循環(huán)灰量的方式，增大熱灰分配閥的調(diào)節(jié)范圍，增強(qiáng)其對粒子干燥器排氣溫度的調(diào)節(jié)能力；濕污泥在粒子干燥器中與循環(huán)灰直接摻混，并被加熱，所含水分蒸發(fā)，濕污泥被干燥至含水率為5-20％的干化污泥，與循環(huán)灰一起通過機(jī)械輸送方式或者氣力方式返回爐膛焚燒；對于采用帶絕熱爐膛的循環(huán)流化床焚燒爐干化焚燒濕污泥，當(dāng)所加入的濕污泥含水率低于72％左右時(shí)(具體數(shù)值根據(jù)污泥特性確定)，可以不加輔助燃料，單純干化焚燒濕污泥，即可使?fàn)t膛保持能夠保證污泥完全燃燒的800-950℃的高溫；當(dāng)濕污泥含水率高于72％左右時(shí)(具體數(shù)值根據(jù)污泥特性確定)，一般需要加入煤、油、氣等輔助燃料，才能使?fàn)t膛保持800-950℃的高溫；由于送入爐膛焚燒的是含水率較低的干化污泥，因此焚燒產(chǎn)生的煙氣中只含有少量水蒸氣，排出爐膛的熱量大大減少；濕污泥所含水分大部分在粒子干燥器中被蒸發(fā)出來，隨粒子干燥器流化氣體從其頂部引出；粒子干燥器排氣經(jīng)細(xì)粉分離器分離出細(xì)粉和灰塵、冷卻器冷凝出冷凝水后，再經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓，作為粒子干燥器流化氣體送回粒子干燥器循環(huán)使用，或者送入爐膛焚燒；細(xì)粉分離器分離出的細(xì)粉和灰塵通過機(jī)械輸送方式或者氣力方式送回爐膛焚燒，冷卻器冷凝出的冷凝水送回污水處理廠處理。
本發(fā)明的方法也可用于常規(guī)循環(huán)流化床燃煤鍋爐摻燒濕污泥，在循環(huán)流化床鍋爐中增設(shè)粒子干燥器以及熱灰分配閥，將濕污泥從粒子干燥器加入，通過熱灰分配閥從高溫循環(huán)灰回路中分流出部分熱灰送入粒子干燥器中，與濕污泥直接摻混，干化濕污泥，再將干化污泥與循環(huán)灰一起送回爐膛焚燒；引出粒子干燥器排氣進(jìn)行除塵、除濕，循環(huán)使用或者送入爐膛焚燒。
其原理是濕污泥的干化過程在粒子干燥器中進(jìn)行，利用高溫循環(huán)灰?guī)氲奈勰嘁约拜o助燃料的燃燒產(chǎn)生的熱量直接干化濕污泥，濕污泥在與高溫循環(huán)灰充分摻混、被加熱的同時(shí)完成造粒，成為含水率為5-20％的顆粒狀干化污泥，具有較好的流動(dòng)性，與循環(huán)灰一起返回爐膛焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵兄缓猩倭克魵猓粷裎勰嘀械拇蟛糠炙忠运魵獾男问诫S溫度較低的粒子干燥器排氣排出，水蒸氣在冷卻器中冷凝成水，可送回污水處理廠處理，經(jīng)過除塵除濕的粒子干燥器排氣可在封閉循環(huán)中循環(huán)使用，也可送入爐膛焚燒處理，都能夠避免污泥干化時(shí)產(chǎn)生的有異味的氣體排放到環(huán)境中。
本發(fā)明提供的帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法具有如下優(yōu)點(diǎn)突破先干化再焚燒、兩個(gè)過程各自獨(dú)立進(jìn)行的模式，將污泥的干化和焚燒有機(jī)結(jié)合起來，集中在單一裝置中進(jìn)行，大大簡化了濕污泥的干化焚燒處理工藝，簡化了干化焚燒設(shè)備；濕污泥干化所需熱量直接來自于污泥以及輔助燃料的燃燒，熱粒子與濕污泥在粒子干燥器中直接接觸，充分摻混，強(qiáng)化了傳熱，使?jié)裎勰嘌杆俦患訜帷⒏稍?。濕污泥中所含的水分大部分不再隨焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀欧?，而是集中在粒子干燥器排出的低溫氣體中，減少了系統(tǒng)的熱量損失，減少了焚燒爐輔助燃料的消耗量，或者使能夠不添加輔助燃料、單獨(dú)干化焚燒的濕污泥含水率的上限提高；污泥干化中產(chǎn)生的氣體經(jīng)處理后可循環(huán)使用或者送入爐膛焚燒，使處理過程中不排放有異味的氣體。


附圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的方法示意圖。
附圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的方法示意圖。
其中爐膛1 旋風(fēng)分離器2熱灰分配閥3返料器4 粒子干燥器5打散裝置6濕污泥加入口7細(xì)粉分離器8冷卻器9風(fēng)機(jī)10 濕污泥A干化污泥B粉塵D冷凝水E煙氣G粒子干燥器排氣C經(jīng)除塵除濕的氣體F具體實(shí)施方式
實(shí)施例1在循環(huán)流化床焚燒爐中單獨(dú)干化焚燒含水率為60％的濕污泥A，將濕污泥A從設(shè)在粒子干燥器5上的濕污泥加入口7加入，加入時(shí)被裝在加入口7上的打散裝置6打散；粒子干燥器5設(shè)置在循環(huán)流化床焚燒爐循環(huán)灰循環(huán)回路中，旋風(fēng)分離器2分離下來的高溫循環(huán)灰經(jīng)機(jī)械式熱灰分配閥3，一部分進(jìn)入返料器4直接返回爐膛1，另一部分進(jìn)入粒子干燥器5；粒子干燥器5為鼓泡流化床式，底部通入流化氣體；從爐膛1下部加入沙子，增加總循環(huán)量，并通過熱灰分配閥3調(diào)節(jié)進(jìn)入粒子干燥器5的高溫循環(huán)灰量，將粒子干燥器排氣C溫度控制在80℃左右；濕污泥A在粒子干燥器5中與循環(huán)灰直接摻混，并被加熱，所含水分蒸發(fā)，濕污泥A被干燥至含水率為20％的干化污泥B，與循環(huán)灰一起通過氣力方式返回爐膛1焚燒；粒子干燥器排氣C從其頂部引出，經(jīng)細(xì)粉分離器8分離出粉塵D、冷卻器9冷凝出冷凝水E后，再經(jīng)風(fēng)機(jī)10加壓，作為粒子干燥器流化氣體送回粒子干燥器5循環(huán)使用；細(xì)粉分離器8分離出的粉塵D送回爐膛焚燒，冷卻器9冷凝出的冷凝水E送回污水處理廠處理。
實(shí)施例2在循環(huán)流化床焚燒爐中添加煤作為輔助燃料干化焚燒含水率為90％的濕污泥A，將濕污泥A從設(shè)在粒子干燥器5上的濕污泥加入口7加入，加入時(shí)被裝在加入口7上的打散裝置6打散；粒子干燥器5設(shè)置在循環(huán)流化床焚燒爐循環(huán)灰循環(huán)回路中，旋風(fēng)分離器2分離下來的高溫循環(huán)灰經(jīng)氣動(dòng)控制式熱灰分配閥3，一部分進(jìn)入返料器4直接返回爐膛1，另一部分進(jìn)入粒子干燥器5；粒子干燥器5為鼓泡流化床式，底部通入流化氣體；通過熱灰分配閥3調(diào)節(jié)進(jìn)入粒子干燥器5的高溫循環(huán)灰量，將粒子干燥器排氣C溫度控制在120℃左右；濕污泥A在粒子干燥器5中與循環(huán)灰直接摻混，并被加熱，所含水分蒸發(fā)，濕污泥A被干燥至含水率為15％的干化污泥B，與循環(huán)灰一起通過機(jī)械輸送方式返回爐膛1焚燒；粒子干燥器排氣C從其頂部引出，經(jīng)細(xì)粉分離器8分離出粉塵D、冷卻器9冷凝出冷凝水E后，再經(jīng)風(fēng)機(jī)10加壓，送入爐膛1焚燒；細(xì)粉分離器8分離出的粉塵D送回爐膛1焚燒，冷卻器9冷凝出的冷凝水E送回污水處理廠處理。
實(shí)施例3在循環(huán)流化床燃煤鍋爐中，摻燒含水率為80％的濕污泥A，在鍋爐高溫循環(huán)灰回路上增設(shè)粒子干燥器5和氣動(dòng)控制式熱灰分配閥3，使一部分高溫循環(huán)灰進(jìn)入返料器4直接返回爐膛，另一部分進(jìn)入粒子干燥器5，通過熱灰分配閥3調(diào)節(jié)進(jìn)入粒子干燥器5的高溫循環(huán)灰量，將粒子干燥器排氣C溫度控制在150℃左右；濕污泥A從粒子干燥器5加入，在粒子干燥器5中與循環(huán)灰直接摻混，并被加熱，所含水分蒸發(fā)，濕污泥A被干燥至含水率為5％的干化污泥B，與循環(huán)灰一起通過機(jī)械輸送方式返回爐膛1焚燒；粒子干燥器排氣C從其頂部引出，經(jīng)細(xì)粉分離器8分離出粉塵D、冷卻器9冷凝出冷凝水E后，再經(jīng)風(fēng)機(jī)10加壓，作為粒子干燥器流化氣體送回粒子干燥器5循環(huán)使用；細(xì)粉分離器8分離出的粉塵D送回爐膛1焚燒，冷卻器9冷凝出的冷凝水E送回污水處理廠處理。
權(quán)利要求
1.一種帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法，在循環(huán)流化床焚燒爐或循環(huán)流化床鍋爐中干化焚燒含水率在60-90％之間的濕污泥，其特征在于，在循環(huán)流化床高溫循環(huán)灰回路中設(shè)置粒子干燥器，旋風(fēng)分離器分離下來的高溫循環(huán)灰，一部分經(jīng)返料器直接返回爐膛，另一部分進(jìn)入粒子干燥器；經(jīng)打散裝置打散的濕污泥送入粒子干燥器，在粒子干燥器中與高溫循環(huán)灰直接摻混，被加熱、干燥成為含水率為5-20％的干化污泥后，再與循環(huán)灰一起返回爐膛焚燒。
2.按權(quán)利要求1所述的帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法，其特征在于，所述的粒子干燥器為鼓泡流化床式，其底部通入流化氣體。
3.按權(quán)利要求1所述的帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法，其特征在于，通過熱灰分配閥調(diào)節(jié)進(jìn)入粒子干燥器的高溫循環(huán)灰量，將粒子干燥器排氣溫度控制在80-150℃。
4.按權(quán)利要求3所述的帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法，其特征在于，通過向循環(huán)回路中添加沙子以增加總循環(huán)灰量方式，增強(qiáng)熱灰分配閥對粒子干燥器排氣溫度的調(diào)節(jié)能力。
5.按權(quán)利要求1所述的帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法，其特征在于，所述的粒子干燥器排氣經(jīng)除塵和除濕后，送回粒子干燥器作為流化氣體循環(huán)使用，或者送入爐膛焚燒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶粒子干燥器的循環(huán)流化床濕污泥干化焚燒處理方法，在循環(huán)流化床焚燒爐或循環(huán)流化床鍋爐中干化焚燒含水率在60－90％之間的濕污泥，將濕污泥的干化和焚燒集中在單一裝置中進(jìn)行，濕污泥在粒子干燥器中完成干化后與循環(huán)灰一起返回爐膛焚燒，使?jié)裎勰嗨拇罅克植浑S爐膛高溫?zé)煔庖黄疬M(jìn)入尾部煙道，而是隨粒子干燥器流化氣體引出，減少系統(tǒng)的熱量損失；粒子干燥器排氣經(jīng)除塵除濕后，作為粒子干燥器流化氣體循環(huán)使用或送入爐膛焚燒，處理過程中不排放有異味的氣體。
文檔編號(hào)F23G5/02GK1880849SQ20051001194
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日
發(fā)明者呂清剛, 那永潔, 高鳴, 包紹麟, 贠小銀, 孫運(yùn)凱, 賀軍, 矯維紅, 馬人熊, 王東宇, 雍玉梅 申請人:中國科學(xué)院工程熱物理研究所