專利名稱：利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污泥的無(wú)害化處置與資源化利用的方法，具體涉及一種利用電廠磨煤
機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，城市和工業(yè)污水的數(shù)量不斷增加，污水處理廠污 泥的數(shù)量與日倶增。污泥的成分很復(fù)雜，是由多種微生物形成的含菌膠團(tuán)與其吸附的有機(jī) 物和無(wú)機(jī)物組成的集合體，除含有大量的水分外(可高達(dá)80 %以上)，還含有難降解的有機(jī) 物、重金屬和鹽類，以及病原微生物和寄生蟲(chóng)卵等，若不加以有效處置，必將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán) 重的危害。 另一方面，污泥雖然成分復(fù)雜，含有大量的有害物質(zhì)，但是污泥具有較高的燒失量 和熱值，扣除燒失量后，其主要化學(xué)成分為&0、51021203、？6203，與粘土等無(wú)機(jī)原料的成分 相近，因此，污泥又是一種資源，如果對(duì)污泥的熱值和成分不加綜合利用，其實(shí)是一種資源浪費(fèi)。 目前，國(guó)內(nèi)外處置污泥的方法主要有填埋、農(nóng)用和焚燒等方法。填埋侵占寶貴的土 地，只是拖延處置時(shí)間，而且有滲漏等風(fēng)險(xiǎn)；污泥農(nóng)用雖然簡(jiǎn)單，但存在重金屬和病源體污 染；單純的污泥焚燒只是減量化處理方法，投資大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。 近年來(lái)，污泥的處理技術(shù)有了很大進(jìn)展，其中污泥的資源化利用猶為人們所重視， 相繼開(kāi)發(fā)了利用污泥制磚、制水泥和發(fā)電等無(wú)害化處置和資源化利用相結(jié)合的技術(shù)，這些 技術(shù)為污泥的資源化利用開(kāi)劈了新的有效途徑，但是各種技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)和不足，而且由于 污泥的排放量大，污泥種類繁多，單一的途徑或技術(shù)還不足以解決整個(gè)污泥資源化利用問(wèn) 題。 利用污泥發(fā)電是一種較好的污泥資源化利用方法，已有相關(guān)的專利和實(shí)踐。申請(qǐng) 號(hào)為200820085305. 7的中國(guó)專利公開(kāi)了一種利用電站煤粉鍋爐的污泥處理系統(tǒng)，專門(mén)采 用一個(gè)螺旋式污泥干燥成型機(jī)和高溫蒸汽對(duì)污泥進(jìn)行干燥，再與燃煤一道送入磨煤機(jī)磨制 并送入煤粉鍋爐焚燒處理。申請(qǐng)?zhí)枮?00510050634. 9的中國(guó)專利公開(kāi)了一種利用垃圾發(fā) 電廠煙氣余熱干化污泥與污泥發(fā)電一體化的方法，該方法對(duì)污泥堆放和擠壓成條后，送入 第一回轉(zhuǎn)烘干爐和第二回轉(zhuǎn)烘干爐，利用垃圾發(fā)電廠煙氣余熱對(duì)污泥進(jìn)行分段干化，然后 與垃圾、煤混合進(jìn)行燃燒發(fā)電。這兩個(gè)專利的關(guān)鍵技術(shù)都涉及了如何解決污泥高含水率的 問(wèn)題，都采用了專門(mén)的利用蒸汽或煙氣的污泥干化設(shè)備，工藝復(fù)雜、投資大，對(duì)老電廠的改 造還有場(chǎng)地等限制，在發(fā)電廠中的應(yīng)用有一定的局限性。因此，開(kāi)發(fā)一種能夠充分利用電廠 現(xiàn)有的工藝，不增加新的污泥干燥設(shè)備和干燥熱源的情況下，就能對(duì)污泥進(jìn)行干燥并用于 焚燒發(fā)電的方法，這將大大節(jié)省投資、降低運(yùn)行費(fèi)用，便于推廣應(yīng)用，促進(jìn)污泥在電廠中的 資源化利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于 發(fā)電的污泥處理方法。 利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法的步驟為 1)將含水率70 90%以的濕污泥直接導(dǎo)入磨煤機(jī)，污泥導(dǎo)入的比例為燃煤的
2 10% ; 2)電站鍋爐的煙氣余熱通過(guò)空氣預(yù)熱器對(duì)的空氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的240 28(TC的一次風(fēng)，吹入磨煤機(jī)內(nèi)作為干燥介質(zhì)，在磨煤機(jī)中，污泥與燃煤邊混合、邊研磨、邊 干燥； 3)將含有干燥污泥的煤粉噴入電站鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，用于發(fā)電。
所述的磨煤機(jī)的熱風(fēng)導(dǎo)入裝置為旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)與噴嘴靜 態(tài)錐環(huán)的配合間隙S為4 8mm，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)噴口中心線與垂直面間的夾角ei為 8 20° ，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)中形成噴口的內(nèi)外兩錐面的夾角9 2為5 12° ，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式 熱風(fēng)噴嘴環(huán)的噴口分隔板與水平方向的夾角9 3為40 65° 。所述的磨煤機(jī)的回粉裝置 為直通型導(dǎo)流回粉錐，直通型導(dǎo)流回粉錐上部為圓錐體，直通型導(dǎo)流回粉錐下部為直管段， 直通型導(dǎo)流回粉錐上部的內(nèi)徑D1為021OO 038OOmm，直通型導(dǎo)流回粉錐的錐體夾角 e 4為72 90° ，直通型導(dǎo)流回粉錐下部直管段的內(nèi)徑D2為045O 0卯Omm，直通型導(dǎo)
流回粉錐下部直管段長(zhǎng)度L為400 1500mm。所述的磨煤機(jī)的分離裝置為帶有一次分離靜 葉片的旋轉(zhuǎn)分離器。 與現(xiàn)有的污泥用于發(fā)電的方法相比，本發(fā)明的有益效果是 1)磨煤機(jī)兼作污泥的干燥設(shè)備，污泥直接在磨煤機(jī)中研磨和干燥，不需要增加其 它新的污泥干燥設(shè)備，大大節(jié)約設(shè)備投資； 2)由于不需要增加專門(mén)的污泥干燥設(shè)備，因而節(jié)省場(chǎng)地，適應(yīng)性強(qiáng)。例如，許多老 電廠限于場(chǎng)地，無(wú)法增加新的干燥設(shè)備，因而無(wú)法來(lái)處理污泥，而本發(fā)明以磨煤機(jī)兼作污泥 的干燥設(shè)備，沒(méi)有場(chǎng)地的限制，因而也便于在老電廠中推廣應(yīng)用； 3)利用電廠的熱一次風(fēng)系統(tǒng)對(duì)污泥進(jìn)行干燥，即以煙氣余熱預(yù)熱空氣，預(yù)熱后的 空氣作為污泥的干燥介質(zhì)，不需要增加新的熱源，簡(jiǎn)化了工藝，同時(shí)利用了煙氣余熱。
4)本發(fā)明使污泥在較低溫度下干燥，從而保持了污泥的熱值，干燥后的污泥粉均 勻地混合于煤粉中，噴入電站鍋爐內(nèi)燃燒，污泥中的熱值得到充分利用，可以降低發(fā)電煤耗；
5)干燥和輸送過(guò)程均無(wú)外排氣體，污泥燃燒后的灰渣均勻混合于煤粉燃燒的灰渣 中，也可用作建筑材料，因而無(wú)二次污染。


圖1是利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法的工藝流程圖；
圖2是本發(fā)明所述的用于污泥干燥的磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明所述的磨煤機(jī)的旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明所述的磨煤機(jī)的旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)沿噴口中心線所在錐面的剖面 展開(kāi)示意圖； 圖5是本發(fā)明所述的磨煤機(jī)的直通型導(dǎo)流回粉錐結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法的步驟為 1)將含水率70 90%以的濕污泥直接導(dǎo)入磨煤機(jī)，污泥導(dǎo)入的比例為燃煤的
2 10% ; 2)電站鍋爐的煙氣余熱通過(guò)空氣預(yù)熱器對(duì)的空氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的240 28(TC的一次風(fēng)，吹入磨煤機(jī)內(nèi)作為干燥介質(zhì)，在磨煤機(jī)中，污泥與燃煤邊混合、邊研磨、邊 干燥； 3)將含有干燥污泥的煤粉噴入電站鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，用于發(fā)電。
如圖2所示，用于干燥污泥的磨煤機(jī)包括電機(jī)1、減速機(jī)2、磨盤(pán)3、旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴 環(huán)4、嘴靜態(tài)錐環(huán)5、磨輥6、殼體7、壓力加載架8、直通式回粉錐9、旋轉(zhuǎn)分離器10、排渣口 11、壓力加載系統(tǒng)12。 如圖3所示，磨煤機(jī)的熱風(fēng)導(dǎo)入裝置為旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)4，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)4 與噴嘴靜態(tài)錐環(huán)5的配合間隙S為4 8mm，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)噴口中心線與垂直面間的 夾角9 1為8 20° ，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)中形成噴口的內(nèi)外兩錐面的夾角9 2為5 12° 。
如圖4所示，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)的噴口分隔板13與水平方向的夾角93為 40 65° 。 如圖5所示，磨煤機(jī)的回粉裝置為直通型導(dǎo)流回粉錐9，直通型導(dǎo)流回粉錐9上 部為圓錐體，直通型導(dǎo)流回粉錐9下部為直管段，回粉錐上部的內(nèi)徑D1要與分離器導(dǎo)向
葉片的外徑尺寸相匹配，直通型導(dǎo)流回粉錐上部的內(nèi)徑D1為021OO 038OOmm，直通
型導(dǎo)流回粉錐的錐體夾角94為72 9(T ，直通型導(dǎo)流回粉錐下部直管段的內(nèi)徑D2為 0450 0900mm，直通型導(dǎo)流回粉錐下部直管段長(zhǎng)度L為400 1500mm。
本發(fā)明中磨煤機(jī)的分離裝置為帶有一次分離靜葉片的旋轉(zhuǎn)分離器。
實(shí)施例1 : 裝機(jī)容量為300麗的電廠，磨煤機(jī)采用4+1運(yùn)行方式，4臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用，原單臺(tái)磨 煤機(jī)出力為36噸/小時(shí)，單臺(tái)磨煤機(jī)日處理含水率70%的濕污泥能力70噸，每日共處理 濕污泥280噸為例，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方法。將280噸/天的原始濕污泥運(yùn)到電廠后， 貯放于污泥池，通過(guò)計(jì)量泵和管道輸送到磨煤機(jī)上部，用污泥加料器將污泥導(dǎo)入磨煤機(jī)，污 泥的加入量為原煤的8% (約2.9噸/臺(tái).小時(shí))。電站鍋爐的煙氣余熱通過(guò)空氣預(yù)熱器 對(duì)風(fēng)機(jī)引入的空氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的26(TC的一次風(fēng)，直接吹入磨煤機(jī)內(nèi)作為干燥熱源， 熱一次風(fēng)的風(fēng)的風(fēng)量為18.7kg/s，從磨煤機(jī)的一次風(fēng)口噴入磨內(nèi)。污泥在磨煤機(jī)中與燃煤 邊混合、邊研磨、邊干燥。干燥后的污泥均勻混合與煤粉中，隨一次風(fēng)一起噴入鍋爐內(nèi)燃燒， 無(wú)外排氣體。每天處理280噸濕污泥，相當(dāng)于干污泥84噸，污泥發(fā)熱量約為原煤的3000大 卡左右，每天相當(dāng)于貢獻(xiàn)42噸左右原煤；干污泥燃燒后的灰渣均勻混合于煤粉燃燒的灰渣 中，用于生產(chǎn)建筑材料等。這個(gè)實(shí)施例表明了利用該發(fā)明技術(shù)，不僅能夠使污泥得到徹底的 無(wú)害化處置，而且得到資源化利用，產(chǎn)生顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)施例2 : 裝機(jī)容量為200麗的電廠，磨煤機(jī)采用4+1運(yùn)行方式，4臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用，原單臺(tái)磨 煤機(jī)產(chǎn)量為25噸/小時(shí)，單臺(tái)磨煤機(jī)日處理含水量為總重量75%污泥42噸，每日共處理濕污泥168噸為例，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方法。將168噸/天的原始濕污泥運(yùn)到電廠后， 貯放于污泥池，通過(guò)計(jì)量泵和管道輸送到磨煤機(jī)上部，用污泥加料器將污泥導(dǎo)入磨煤機(jī)，污 泥的加入量為原煤重量的7% (約1.75噸/臺(tái).小時(shí))。電站鍋爐的煙氣余熱通過(guò)空氣預(yù) 熱器對(duì)風(fēng)機(jī)引入的空氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的26(TC的一次風(fēng)，直接吹入磨煤機(jī)內(nèi)作為干燥熱 源，熱一次風(fēng)的風(fēng)的風(fēng)量為12.5kg/s，從磨煤機(jī)的一次風(fēng)口噴入磨內(nèi)。污泥在磨煤機(jī)中與 原煤邊混合、邊研磨、邊干燥。干燥后的污泥粉均勻混合與煤粉中，隨一次風(fēng)一起噴入鍋爐 內(nèi)燃燒，無(wú)外排氣體。每天處理168噸濕污泥，相當(dāng)于干污泥42噸，污泥發(fā)熱量約為原煤的 3000大卡左右，每天相當(dāng)于貢獻(xiàn)21噸左右原煤。干污泥燃燒后的灰渣均勻混合于煤粉燃燒 的灰渣中，用于生產(chǎn)建筑材料等。
實(shí)施例3 : 裝機(jī)容量為135麗的電廠，磨煤機(jī)采用3+l運(yùn)行方式，3臺(tái)運(yùn)行l(wèi)臺(tái)備用，原單臺(tái)磨 煤機(jī)產(chǎn)量為20噸/小時(shí)，單臺(tái)磨煤機(jī)日處理含水量為總重量85%污泥24噸，每日共處理污 泥72噸為例，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方法。將72噸/天的濕污泥運(yùn)到電廠后，貯放于污泥 池，通過(guò)計(jì)量泵和管道輸送到磨煤機(jī)上部，用污泥加料器將污泥導(dǎo)入磨煤機(jī)，污泥的加入量 為原煤的5% (約1. 0噸/臺(tái).小時(shí))。電站鍋爐的煙氣余熱通過(guò)空氣預(yù)熱器對(duì)風(fēng)機(jī)引入 的空氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的260°C的一次風(fēng)，直接吹入磨煤機(jī)內(nèi)作為干燥熱源，熱一次風(fēng)的 風(fēng)的風(fēng)量為6. 7kg/s，從磨煤機(jī)的一次風(fēng)口噴入磨內(nèi)。污泥在磨煤機(jī)中與原煤邊混合、邊研 磨、邊干燥。干燥后的污泥均勻混合與煤粉中，隨一次風(fēng)一起噴入鍋爐內(nèi)燃燒，無(wú)外排氣體。 每天處理72噸濕污泥，相當(dāng)于干污泥11噸，污泥發(fā)熱量約為原煤的3000大卡左右，每天相 當(dāng)于貢獻(xiàn)5. 5噸左右原煤。干污泥燃燒后的灰渣均勻混合于煤粉燃燒后的灰渣中，用于生 產(chǎn)建筑材料等。
權(quán)利要求
一種利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法，其特征在于，方法的步驟為1)將含水率70～90％以的濕污泥直接導(dǎo)入磨煤機(jī)，污泥導(dǎo)入的比例為燃煤的2～10％；2)電站鍋爐的煙氣余熱通過(guò)空氣預(yù)熱器對(duì)的空氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的240～280℃的一次風(fēng)，吹入磨煤機(jī)內(nèi)作為干燥介質(zhì)，在磨煤機(jī)中，污泥與燃煤邊混合、邊研磨、邊干燥；3)將含有干燥污泥的煤粉噴入電站鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，用于發(fā)電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法，其特征在于，所述的磨煤機(jī)的熱風(fēng)導(dǎo)入裝置為旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)4，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)4與噴嘴靜態(tài)錐環(huán)5的配合間隙S為4 8mm，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)噴口中心線與垂直面間的夾角e 1為8 20° ，旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)中形成噴口的內(nèi)外兩錐面的夾角9 2為5 12° ，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)的噴口分隔板13與水平方向的夾角9 3為40 65° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法，其特征在于，所述的磨煤機(jī)的回粉裝置為直通型導(dǎo)流回粉錐9，直通型導(dǎo)流回粉錐9上部為圓錐體，直通型導(dǎo)流回粉錐9下部為直管段，直通型導(dǎo)流回粉錐上部的內(nèi)徑D1為0 2100 03800mm，直通型導(dǎo)流回粉錐的錐體夾角9 4為72 90° ，直通型導(dǎo)流回粉錐下部直管段的內(nèi)徑D2為0. 450 0 900mm，直通型導(dǎo)流回粉錐下部直管段長(zhǎng)度L為400 1500mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法，其特征在于，所述的磨煤機(jī)的分離裝置為帶有一次分離靜葉片的旋轉(zhuǎn)分離器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用電廠磨煤機(jī)干燥污泥并用于發(fā)電的污泥處理方法。方法步驟為1)將含水率70～90％的濕污泥直接導(dǎo)入磨煤機(jī)，比例為燃煤的2～10％；2)電站鍋爐煙氣余熱對(duì)空氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的一次風(fēng)吹入磨煤機(jī)，在磨煤機(jī)中，污泥邊與燃煤混合、邊研磨、邊干燥；3)含有干燥污泥的煤粉噴入電站鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，用于發(fā)電。兼作污泥干燥設(shè)備的磨煤機(jī)有以下特征熱風(fēng)導(dǎo)入裝置為旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)噴嘴環(huán)，回粉裝置為直通型導(dǎo)流回粉錐，分離裝置為帶有一次分離靜葉片的旋轉(zhuǎn)分離器。本發(fā)明的污泥處理方法充分利用電廠原有工藝，充分利用煙氣的余熱和污泥的熱值，不需要新增干燥污泥的熱源和設(shè)備，具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低，無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/06GK101723570SQ200910155710
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者丁洪錄, 康毅忠, 陳幼榮, 陳胡星 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)