專利名稱：污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體廢棄物無(wú)害化資源化能源化處理方法，更具體涉及一種污泥干化 焚燒發(fā)電一體化方法和裝置。
背景技術(shù)：
在給水和廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的各類沉淀物、漂浮物等統(tǒng)稱為污泥。一般污水處 理廠產(chǎn)生的污泥為含水量在75 99%不等的固體或流體狀物質(zhì)。由于其有機(jī)物含量高、易 腐爛，有強(qiáng)烈的臭味，并且含有寄生蟲(chóng)卵、病原微生物和銅、鋅、鉻、汞等重金屬，以及鹽類、 多氯聯(lián)苯、二噁英等難降解的有毒有害物質(zhì)，如不加以妥善處理，任意排放，將會(huì)造成二次 污染。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，城市污水產(chǎn)生量在不斷增長(zhǎng)。污水處理伴隨產(chǎn)生 大量污泥，以焚燒為核心的處置方法因其具有能使剩余污泥的體積減小到最小化，處理速 度快，能回收污泥中所含的能量并使有毒有害物質(zhì)完全焚毀等優(yōu)點(diǎn)已成為最徹底的污泥處 置方法?，F(xiàn)有技術(shù)中，污泥的干化焚燒技術(shù)的實(shí)施分為兩大類，一種是依托現(xiàn)有的熱電廠 來(lái)建設(shè)，采用熱電廠的蒸汽來(lái)干化，干化后的污泥送入鍋爐焚燒，此類熱電廠的汽輪發(fā)電機(jī) 組的發(fā)電功率較高，都在6麗和12麗以上，電以送入電網(wǎng)為主，汽輪發(fā)電機(jī)組可以在污泥干 化系統(tǒng)不運(yùn)行的情況下獨(dú)立運(yùn)行，系統(tǒng)關(guān)聯(lián)程度差；另一種是在單獨(dú)建設(shè)的污泥干化焚燒 廠，污泥干化后進(jìn)入流化床鍋爐焚燒，焚燒產(chǎn)生的蒸汽用于污泥干化，焚燒產(chǎn)生的蒸汽只是 作為污泥干化機(jī)的熱源使用，沒(méi)有轉(zhuǎn)化為更高品位的電能，而干化焚燒設(shè)備在運(yùn)行中耗電 量大，整體運(yùn)行成本較高，鍋爐可產(chǎn)生蒸汽溫度可達(dá)300°C甚至更高，而干化機(jī)的熱源只需 要200°C以下的溫度，能量浪費(fèi)嚴(yán)重，因此，開(kāi)發(fā)一種整體化的污泥干化焚燒發(fā)電一體化技 術(shù)，實(shí)現(xiàn)污泥焚燒熱能的梯級(jí)利用，降低系統(tǒng)運(yùn)行綜合成本，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法和裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中 的污泥處理過(guò)程中，干化和焚燒環(huán)節(jié)在過(guò)程和設(shè)備上耗電大，運(yùn)行成本高，熱能不能充分利 用等技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一、一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法利用螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)，將含水率80% -85%的濕污泥干化到含水率40%以 下，成為l_5mm污泥顆粒，熱源采用小型汽輪機(jī)發(fā)電后的蒸汽；干化后的污泥通過(guò)物料輸送 系統(tǒng)進(jìn)入流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行焚燒，鍋爐本體上設(shè)有風(fēng)室、布風(fēng)裝置、爐膛，爐內(nèi)分離器，過(guò)熱 器，省煤器，空氣預(yù)熱器，爐膛上方設(shè)有汽包，空氣由鼓風(fēng)機(jī)提供，布風(fēng)裝置后設(shè)有排渣口 ； 焚燒后污泥釋放的熱能被蒸汽吸收，轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能，用于小型發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了蒸汽 熱能的梯級(jí)利用；小型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電供干燥機(jī)、鍋爐的輔機(jī)系統(tǒng)用電設(shè)備自用，滿足系統(tǒng)的用電自平衡。二、一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化裝置包括螺旋回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)、流化床鍋爐、小型汽輪機(jī)和小型發(fā)電機(jī)；濕污泥通過(guò)給料 進(jìn)口給進(jìn)螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)，螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)的干污泥出口用皮帶輸送機(jī)將干 燥后的污泥輸送到流化床鍋爐，蒸汽換熱冷凝后，通過(guò)冷凝水出口接鍋爐給水泵，流化床鍋 爐產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)過(guò)熱蒸汽管道接小型汽輪機(jī)，帶動(dòng)小型發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)小型汽輪機(jī)做功 的低品位蒸汽輸入螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)空心熱軸進(jìn)口。所述的由小型汽輪機(jī)和小型發(fā)電機(jī)組成的小型發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)組的功率在 IOOOkw 以下。本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明集污泥干化焚燒發(fā)電于一體，與已有技術(shù)相比，效果是積極和明顯的。本發(fā) 明利用螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)為流化床焚燒鍋爐給料，利用焚燒產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行發(fā)電，并 采用汽輪機(jī)的低品位排氣作為干燥機(jī)的熱源，大大提高了蒸汽動(dòng)力裝置的熱效率；同時(shí)小 型發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能足以滿足設(shè)備運(yùn)行的用電，降低了運(yùn)行成本；該系統(tǒng)通過(guò)一體化設(shè) 計(jì)，集成裝置連接合理緊湊，采用設(shè)備結(jié)構(gòu)成熟，具有較好的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于解決我國(guó)迫在眉 睫的城市污水污泥處理問(wèn)題具有重要的應(yīng)用價(jià)值。


附圖是本發(fā)明的污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法和裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中1、螺旋回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)，2、流化床鍋爐，3、小型汽輪機(jī)，4、小型發(fā)電機(jī)，5、濕污 泥進(jìn)口，6、干污泥出口，7、過(guò)熱蒸汽，8、低品位蒸汽，9、冷凝水出口。
具體實(shí)施例方式如附圖所示，本發(fā)明包括螺旋回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)1、流化床鍋爐2、小型汽輪機(jī)3和小型 發(fā)電機(jī)4 ；濕污泥通過(guò)給料進(jìn)口 5給進(jìn)螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)1，螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)1 的干污泥出口 6用皮帶輸送機(jī)將干燥后的污泥輸送到流化床鍋爐2，蒸汽換熱冷凝后，通過(guò) 冷凝水出口 9接鍋爐給水泵，流化床鍋爐2產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)過(guò)熱蒸汽管道接小型汽輪機(jī)3， 帶動(dòng)小型發(fā)電機(jī)4發(fā)電，經(jīng)小型汽輪機(jī)3做功的低品位蒸汽8輸入螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī) 1空心熱軸進(jìn)口。所述的由小型汽輪機(jī)3和小型發(fā)電機(jī)4組成的小型發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)組的功率在 IOOOkw 以下。本發(fā)明的工作原理如下如圖1所示，本發(fā)明的污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)，包括一個(gè)利用螺旋回轉(zhuǎn)式 污泥干燥機(jī)1干燥污泥的步驟，流化床焚燒鍋爐2焚燒污泥并產(chǎn)生蒸汽的步驟，以及一個(gè)小 型汽輪機(jī)3和小型發(fā)電機(jī)4發(fā)電的步驟。螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)1內(nèi)部安設(shè)兩根連接傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)的空心熱軸，小型汽輪機(jī)3的低品位排氣8進(jìn)入空心熱軸的進(jìn)口，以間接加熱的方式對(duì) 污泥進(jìn)行加熱干燥，蒸汽換熱冷凝后，通過(guò)冷凝水出口 9和鍋爐給水泵泵入鍋爐進(jìn)行回用， 通過(guò)空心熱軸換熱將含水率80% -85%的濕污泥干化到含水率40%以下，成為l-5mm污 泥顆粒，；干化后的污泥通過(guò)物料輸送系統(tǒng)進(jìn)入流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行焚燒，鍋爐本體上設(shè)有風(fēng)室、布風(fēng)裝置、爐膛，爐內(nèi)分離器，過(guò)熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器，爐膛上方設(shè)有汽包，空氣由鼓風(fēng)機(jī)提供，布風(fēng)裝置后設(shè)有排渣口 ；焚燒后污泥釋放的熱能被蒸汽吸收，經(jīng)過(guò)換熱器產(chǎn)生 過(guò)熱蒸汽7進(jìn)入小型汽輪機(jī)3，并帶動(dòng)小型發(fā)電機(jī)4做功，產(chǎn)生的電能作為生產(chǎn)用電，實(shí)現(xiàn)了 蒸汽熱能的梯級(jí)利用；小型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電供干燥機(jī)、鍋爐的輔機(jī)系統(tǒng)用電設(shè)備自用，滿足 系統(tǒng)的用電自平衡。
權(quán)利要求
一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法，其特征在于利用螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)，將含水率80％-85％的濕污泥干化到含水率40％以下，成為1-5mm污泥顆粒，熱源采用小型汽輪機(jī)發(fā)電后的蒸汽；干化后的污泥通過(guò)物料輸送系統(tǒng)進(jìn)入流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行焚燒，鍋爐本體上設(shè)有風(fēng)室、布風(fēng)裝置、爐膛，爐內(nèi)分離器，過(guò)熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器，爐膛上方設(shè)有汽包，空氣由鼓風(fēng)機(jī)提供，布風(fēng)裝置后設(shè)有排渣口；焚燒后污泥釋放的熱能被蒸汽吸收，轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能，用于小型發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了蒸汽熱能的梯級(jí)利用；小型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電供干燥機(jī)、鍋爐的輔機(jī)系統(tǒng)用電設(shè)備自用，滿足系統(tǒng)的用電自平衡。
2.按權(quán)利要求1所述方法的一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化裝置，其特征在于包括螺 旋回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)(1)、流化床鍋爐(2)、小型汽輪機(jī)(3)和小型發(fā)電機(jī)(4)；濕污泥通過(guò)給料 進(jìn)口(5)給進(jìn)螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)(1)，螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)(1)的干污泥出口(6)用 皮帶輸送機(jī)將干燥后的污泥輸送到流化床鍋爐(2)，蒸汽換熱冷凝后，通過(guò)冷凝水出口(9) 接鍋爐給水泵，流化床鍋爐(2)產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)過(guò)熱蒸汽管道接小型汽輪機(jī)(3)，帶動(dòng)小型 發(fā)電機(jī)(4)發(fā)電，經(jīng)小型汽輪機(jī)(3)做功的低品位蒸汽(8)輸入螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)(1) 空心熱軸進(jìn)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化裝置，其特征在于所述的由 小型汽輪機(jī)(3)和小型發(fā)電機(jī)(4)組成的小型發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)組的功率在IOOOkw以下。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法和裝置。包括螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)，干燥后的污泥進(jìn)入流化床鍋爐進(jìn)行焚燒，利用焚燒產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行發(fā)電，并采用小型汽輪機(jī)的排汽對(duì)污泥進(jìn)行干燥，實(shí)現(xiàn)蒸汽熱能的梯級(jí)利用；小型發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能足以滿足設(shè)備運(yùn)行的用電，降低了運(yùn)行成本，充分節(jié)約能源，集污泥干化焚燒發(fā)電于一體。本發(fā)明利用螺旋回轉(zhuǎn)式污泥干燥機(jī)為流化床焚燒鍋爐給料，利用焚燒產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行發(fā)電，并采用汽輪機(jī)的低品位排氣作為干燥機(jī)的熱源，大大提高蒸汽動(dòng)力裝置的熱效率；同時(shí)小型發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能足以滿足設(shè)備運(yùn)行的用電，降低了運(yùn)行成本；該系統(tǒng)通過(guò)一體化設(shè)計(jì)，集成裝置連接合理緊湊，采用設(shè)備結(jié)構(gòu)成熟，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)F23G7/00GK101817629SQ20101013674
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者嚴(yán)建華, 劉淵源, 張?jiān)螺x, 李曉東, 池涌, 王飛, 金余其, 陸勝勇, 馬增益, 馬攀, 黃群星 申請(qǐng)人:浙江大學(xué);浙江物華天寶能源環(huán)保有限公司