一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)及方法，燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)電機(jī)連接，燃?xì)廨啓C(jī)排煙口與污泥干化裝置連通，污泥干化裝置出口連接有氣固分離裝置，氣固分離裝置的干污泥出口與料斗相連通，料斗與流化床鍋爐的進(jìn)料管相連通，流化床鍋爐煙氣出口與分離器相連通，分離器固體出口經(jīng)返料器與流化床鍋爐的進(jìn)料口相連通；利用燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣余熱作為污泥干化的熱源，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，熱效率高，避免了燃燒燃煤干化污泥產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物和粉塵等排放問題，有效避免污泥填埋和土地利用造成的污染地下水和環(huán)境問題，經(jīng)過干化后的污泥含水率大幅度降低，在流化床鍋爐內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定燃燒，不需要添加輔助燃料，避免劇毒污染物二噁英的產(chǎn)生。
【專利說明】一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水污泥處理領(lǐng)域，特別涉及一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002](一)污水污泥的產(chǎn)量及其危害
[0003]隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，中國(guó)的污水處理產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，污水處理能力及處理率增長(zhǎng)迅速，污水污泥的產(chǎn)量迅速增加。截止到2009年底，中國(guó)投入運(yùn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠1992座，處理污水量280億m3，產(chǎn)生含水率80%的污泥約2005萬(wàn)噸。隨著城鎮(zhèn)化水平和污水處理量的增加，污泥量將很快突破3000萬(wàn)噸。污泥的成分和化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，既包含有機(jī)物、植物營(yíng)養(yǎng)成分等，也包含重金屬等有害物質(zhì)。污泥的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)主要包括細(xì)菌總數(shù)、糞大腸菌群數(shù)、寄生蟲卵含量等。污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)，未經(jīng)有效處理處置，極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染。
[0004]經(jīng)過幾十年的發(fā)展，歐美、日本等發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)家的污泥處理處置技術(shù)已經(jīng)基本成熟，相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本完善。主要技術(shù)路線包括:焚燒處理、衛(wèi)生填埋、土地利用等，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的減量化·、無(wú)害化、穩(wěn)定化的目的。
[0005]據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有小部分進(jìn)行衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒和建材利用等，而大部分未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置，直接威脅我國(guó)的環(huán)境安全和公眾健康，使污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大大降低。
[0006](二)污泥處理的基本要求
[0007]污泥處理應(yīng)符合安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗等原則。在污泥的處理過程中，污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)必須達(dá)到的污染控制標(biāo)準(zhǔn)；充分利用污泥中所含有的有機(jī)質(zhì)、各種營(yíng)養(yǎng)元素和能量，將污泥中的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素補(bǔ)充到土地中，或者通過厭氧消化或焚燒等技術(shù)回收污泥中的能量；應(yīng)避免采用消耗大量的優(yōu)質(zhì)清潔能源、物料和土地資源的處理處置技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)污泥低碳處理處置。
[0008]國(guó)家鼓勵(lì)利用污泥厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒余熱、發(fā)電廠余熱或其他余熱作為污泥處理處置的熱源。
[0009](三)污泥處理技術(shù)
[0010]污泥處置包括土地利用、焚燒、填埋等方式。
[0011]污泥的土地利用包括用于土地改良、用于園林綠化、用于農(nóng)業(yè)等。但是，污泥的土地利用對(duì)污泥的泥質(zhì)有非常嚴(yán)格的要求，否則可能對(duì)地下水和周圍環(huán)境產(chǎn)生二次污染。
[0012]污泥的填埋處理不僅需要占用大量的土地，填埋場(chǎng)還排放大量惡臭氣體、甲烷等溫室氣體，如果處置不當(dāng)，也會(huì)造成地下水污染。
[0013]污泥焚燒處理技術(shù)方案為:首先對(duì)含水率為80%的濕污泥進(jìn)行干化，干化后的污泥進(jìn)入焚燒裝置完成焚燒處理。污泥的焚燒處理可以最大程度的實(shí)現(xiàn)減量化和穩(wěn)定化，幾乎殺死污泥中100%的病菌，無(wú)害化程度高，而且還可以對(duì)污泥中的可燃物進(jìn)行熱利用，實(shí)現(xiàn)污泥熱能的資源化。但是，污泥焚燒處理的干化過程中需要消耗燃煤等優(yōu)質(zhì)能源，成本較高；此外，濕污泥干化過程需要消耗燃煤提供能源，煤炭燃燒排放二氧化硫、氮氧化物、粉塵等大氣污染物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種利用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電后排放的煙氣余熱對(duì)濕污泥進(jìn)行低成本干化，并利用干化污泥的熱能資源進(jìn)行發(fā)電的污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)及方法。
[0015]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是: [0016]一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)，包括燃?xì)廨啓C(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)電機(jī)連接，燃?xì)廨啓C(jī)排煙口與污泥干化裝置進(jìn)氣口相連通，污泥干化裝置的污泥進(jìn)口與污泥供應(yīng)裝置連通，污泥干化裝置出口連接有氣固分離裝置，氣固分離裝置的干污泥出口與料斗相連通，料斗與流化床鍋爐的進(jìn)料口相連通，流化床鍋爐設(shè)置有與爐膛連通的助燃空氣入口和石灰石粉管，流化床鍋爐煙氣出口與分離器相連通，分離器氣體出口與煙氣凈化裝置相連通，煙氣凈化裝置出口連接有引風(fēng)機(jī)，分離器固體出口經(jīng)返料器與流化床鍋爐的進(jìn)料口相連通。
[0017]所述流化床鍋爐的蒸汽管路出口與蒸汽輪機(jī)相連通，蒸汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相連通，所述分離器氣體出口連接換熱器后與煙氣凈化裝置相連通，蒸汽輪機(jī)的乏汽出口連接有凝汽器，凝汽器經(jīng)給水泵與換熱器冷水入口連接，換熱器蒸汽出口與流化床鍋爐的蒸汽管路入口連通。
[0018]所述污泥干化裝置為噴霧干燥塔，噴霧干燥塔進(jìn)氣口上設(shè)置有布風(fēng)裝置，污泥進(jìn)口上設(shè)置有霧化器；所述污泥供應(yīng)裝置包括漿料罐，漿料罐依次連接過濾器和污泥泵后與霧化器連通，燃?xì)廨啓C(jī)排煙口與布風(fēng)裝置相連通。
[0019]所述煙氣凈化裝置采用活性炭廢氣凈化裝置結(jié)合電除塵器或布袋除塵器為活性炭廢氣凈化裝置結(jié)合電除塵器或布袋除塵器。
[0020]所述氣固分離裝置為袋式過濾器，袋式過濾器廢氣出口經(jīng)引風(fēng)機(jī)與除臭裝置相連通，袋式過濾器干污泥出口與料斗相連通。
[0021]所述除臭裝置為UV光解凈化設(shè)備。
[0022]一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法，包括以下步驟:
[0023](I)、高壓燃?xì)馀c經(jīng)過壓縮的高壓空氣在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)燃燒推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，并推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做完功的煙氣與來(lái)自污泥供應(yīng)裝置的濕污泥進(jìn)入到污泥干化裝置內(nèi)直接接觸換熱，污泥中的大部分水分蒸發(fā)進(jìn)入到煙氣中，干化后的污泥與煙氣一同離開污泥干化裝置進(jìn)入氣固分離裝置，干化后的污泥與煙氣在氣固分離裝置中分離，煙氣排出，干化污泥送入料斗中；
[0024](2)、料斗內(nèi)的干化污泥進(jìn)入到流化床鍋爐，與助燃空氣燃燒，爐內(nèi)脫硫用的石灰石粉經(jīng)過石灰石粉管進(jìn)入到爐膛，與污泥燃燒反應(yīng)生成的SO2相結(jié)合生成硫酸鹽，煙氣攜帶顆粒離開爐膛進(jìn)入到分離器完成氣固分離，大部分顆粒被分離器捕集下來(lái)并經(jīng)返料器返回流化床鍋爐爐膛，高溫?zé)煔怆x開分離器進(jìn)入到煙氣凈化器凈化達(dá)標(biāo)后，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排放到大氣中。
[0025]所述步驟(2)中干化污泥在流化床鍋爐燃燒，流化床鍋爐蒸汽管路產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)、并推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，蒸汽輪機(jī)排放的乏汽進(jìn)入凝汽器轉(zhuǎn)變成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)給水泵加壓后進(jìn)入換熱器中，由流化床鍋爐進(jìn)一步加熱后轉(zhuǎn)變成過熱蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)，完成循環(huán)；離開分離器的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到換熱器并對(duì)布置在其中的受熱面放熱后進(jìn)入到煙氣凈化器凈化后排放。
[0026]所述步驟(1)中污泥干化裝置為噴霧干燥塔，污泥供應(yīng)裝置包括漿料罐，經(jīng)過機(jī)械干化的污泥餅在漿液罐內(nèi)經(jīng)加水?dāng)嚢枵{(diào)整成能實(shí)現(xiàn)霧化的污泥漿液，污泥漿液經(jīng)過濾器過濾后由污泥泵輸送至布置在噴霧干燥塔上的霧化器，污泥漿液霧化成具有一定粒徑分布的污泥漿液滴后進(jìn)入到噴霧干燥塔；燃?xì)廨啓C(jī)排出的煙氣進(jìn)入到布置在噴霧干燥塔上的布風(fēng)裝置整流后進(jìn)入到噴霧干燥塔與污泥漿液滴直接接觸換熱，漿液滴中的大部分水分蒸發(fā)進(jìn)入到煙氣中，干化后的污泥顆粒與煙氣一同離開噴霧干燥塔進(jìn)入氣固分離裝置。
[0027]所述氣固分離裝置為袋式過濾器，袋式過濾器內(nèi)布置大量多孔結(jié)構(gòu)的織物，進(jìn)入袋式過濾器的煙氣通過該多孔結(jié)構(gòu)的織物時(shí)，煙氣攜帶的污泥顆粒被分離下來(lái)輸送至料斗，廢氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入除臭裝置中脫臭、殺菌得到的凈化煙氣排放到大氣中。
[0028]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0029](I)利用燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣余熱作為污泥干化的熱源，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，熱效率高，可以節(jié)省污泥干化的燃料成本，也避免了燃燒燃煤干化污泥產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物和粉塵等大氣污染物的排放問題。
[0030](2)經(jīng)干化焚燒處理，污泥的減量化、穩(wěn)定化效果顯著，而且由于污泥干化、焚燒處理所需時(shí)間短，本發(fā)明在較小用地的條件下，可以處理大量的污泥。有效避免污泥填埋和土地利用造成的污染地下水和環(huán)境問題。
[0031 ] (3 )經(jīng)過干化后的污泥含水率大幅度降低，污泥的低位發(fā)熱量可以高達(dá)8000kJ/kg以上，在流化床鍋爐內(nèi)可以穩(wěn)定燃燒，不需要添加輔助燃料的條件下，床溫可以穩(wěn)定維持在8500C以上，滿足污泥焚燒的溫度條件，避免劇毒污染物二噁英的產(chǎn)生。
·[0032]進(jìn)一步，利用污泥焚燒產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)蒸汽發(fā)電機(jī)組發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了污泥能源資源的利用，滿足污泥處理的節(jié)能減排要求，進(jìn)一步提高能源利用率。
[0033]進(jìn)一步，本發(fā)明利用噴霧式干燥塔來(lái)干化污泥，熱煙氣與污泥顆粒在干燥塔內(nèi)直接接觸，熱效率高，解決了傳統(tǒng)技術(shù)采用間接加熱的污泥干化方式存在的熱效率低、以及受熱面的磨損問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖中:1-凝結(jié)水管，2-石灰石粉管，3-鼓風(fēng)機(jī)，4-給水泵，5-進(jìn)料管，6_返料器，7-換熱器，8-煙氣凈化裝置，9-引風(fēng)機(jī)，10-袋式過濾器，11-分離器，12-料斗，13-給料管，14-流化床鍋爐，15-料氣混合通道，16-噴霧干燥塔，17-蒸汽管，18-排氣管，19-除臭裝置，20-漿料罐，21-漿液管，22-過濾器，23-污泥泵，24-霧化器，25-布風(fēng)裝置，26-排煙管，27-燃?xì)夤埽?8-燃?xì)廨啓C(jī)，29-發(fā)電機(jī)，30-空氣管，31-蒸汽輪機(jī)，33-凝汽器。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0037]參見圖1，本發(fā)明主要包括燃?xì)廨啓C(jī)28，噴霧干燥塔16，袋式過濾器10，除臭裝置19，流化床鍋爐14，換熱器7、煙氣凈化裝置8等。
[0038]所述燃?xì)廨啓C(jī)28的空氣進(jìn)口與空氣管30相連通、燃?xì)膺M(jìn)口與燃?xì)夤?7相連通，燃?xì)廨啓C(jī)28與發(fā)電機(jī)29相連接，所述燃?xì)廨啓C(jī)28通過排煙管26與噴霧干燥塔16的進(jìn)氣口相連通，漿料罐20通過漿液管21與噴霧干燥塔16的污泥進(jìn)口相連通，噴霧干燥塔16的出口與袋式過濾器10的進(jìn)口相連通，袋式過濾器10的廢氣出口與除臭裝置19相連通，除臭裝置19的進(jìn)口煙道上設(shè)置引風(fēng)機(jī)9，除臭裝置19的出口與排氣管18相連通，袋式過濾器10的干污泥出口通過給料管13與料斗12相連通；料斗12與流化床鍋爐14的進(jìn)料管5相連通，流化床鍋爐14通過蒸汽管17與蒸汽輪機(jī)31相連通，蒸汽輪機(jī)31與發(fā)電機(jī)29相連通，流化床鍋爐14蒸汽管路出口依次連接有凝汽器33、給水泵4，給水泵4與換熱器7冷水入口連接，換熱器7蒸汽出口與流化床鍋爐14的蒸汽管路入口連通；流化床鍋爐14煙氣出口與分離器11相連通，分離器11與換熱器7相連通，換熱器7的煙氣出口與煙氣凈化裝置8相連通。
[0039]所述的噴霧干燥塔16上設(shè)置布風(fēng)裝置25和霧化器24 ;來(lái)自排煙管26的高溫?zé)煔饨?jīng)布風(fēng)裝置25進(jìn)入噴霧干燥塔16，來(lái)自于漿料罐20的漿液通過漿液管21進(jìn)入霧化器24霧化成漿液滴后進(jìn)入噴霧干燥塔16，漿液管21上還設(shè)置過濾器22和污泥泵23 ;漿液滴與高溫?zé)煔庠趪婌F干燥塔16內(nèi)直接接觸換熱，漿液滴內(nèi)的絕大部分水分經(jīng)加熱蒸發(fā)后進(jìn)入到煙氣中，干化的污泥顆粒與煙氣一同離開噴霧干燥塔16，經(jīng)料氣混合通道15進(jìn)入袋式過濾器10 ；
[0040]所述的流化床鍋爐14的下部設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)3、石灰石粉管2、進(jìn)料管5 ;來(lái)自袋式過濾器10的干化污泥經(jīng)給料管13進(jìn)入料斗12，進(jìn)一步經(jīng)過進(jìn)料管5進(jìn)入流化床鍋爐14 ;流化床鍋爐14上部的煙氣出口與分離器11相連通，分離器11捕集下來(lái)的顆粒經(jīng)返料器6和進(jìn)料管5返回流化床鍋爐14，氣固分離后的煙氣進(jìn)入換熱器7，煙氣溫度降低后離開換熱器7，進(jìn)入煙氣凈化裝置8，凈化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)9排入到大氣中；
·[0041]流化床鍋爐14產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽經(jīng)蒸汽管17進(jìn)入蒸汽輪機(jī)31、并推動(dòng)發(fā)電機(jī)29發(fā)電，蒸汽輪機(jī)31排放的乏汽進(jìn)入凝汽器33轉(zhuǎn)變成凝結(jié)水，凝汽器33通過凝結(jié)水管I與給水泵4相連通，凝結(jié)水經(jīng)給水泵4加壓后進(jìn)入換熱器7吸熱。
[0042]燃?xì)廨啓C(jī)排放的煙氣余熱作為污泥噴霧干化的熱源，污泥干化尾氣經(jīng)過除臭裝置凈化后排放，干化后的污泥進(jìn)入流化床鍋爐直接焚燒產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。本發(fā)明的天然氣高品位能源發(fā)電、低品位煙氣余熱用于干化污泥，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)高效利用，能源利用率高；利用干化后的污泥焚燒并發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了污泥的無(wú)害化、資源化、減量化處理；污泥的焚燒處理不需要添加燃煤等輔助燃料，污泥的處理成本低、大氣污染物的排放量低。因此，本發(fā)明能夠在安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的前提下實(shí)現(xiàn)污泥的處理處置和綜合利用，達(dá)到節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。
[0043]同時(shí)公開了一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法，包括以下步驟:
[0044](I)、高壓燃?xì)馀c經(jīng)過壓縮的高壓空氣在燃?xì)廨啓C(jī)28內(nèi)燃燒推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，并推動(dòng)發(fā)電機(jī)29發(fā)電，做完功的煙氣經(jīng)燃?xì)廨啓C(jī)28的排煙口排出，溫度在350°C至550°C之間。高溫?zé)煔饨?jīng)排煙管26進(jìn)入到布置在噴霧干燥塔16上的布風(fēng)裝置25，經(jīng)過布風(fēng)裝置25進(jìn)行整流后進(jìn)入到噴霧干燥塔16 ；[0045]經(jīng)過機(jī)械干化的污泥餅的含水率在80%左右，污泥餅在漿料罐20內(nèi)經(jīng)加水?dāng)嚢枵{(diào)整成一定含水率的污泥漿液，并能實(shí)現(xiàn)霧化。污泥漿液進(jìn)入到漿液管21、經(jīng)過濾器22過濾、經(jīng)污泥泵23輸送至布置在噴霧干燥塔16上的霧化器24，污泥漿液霧化成具有一定粒徑分布的污泥漿液滴后進(jìn)入到噴霧干燥塔16。
[0046]整流后的熱煙氣與污泥漿液滴進(jìn)入到噴霧干燥塔16內(nèi)直接接觸換熱，漿液滴中的大部分水分蒸發(fā)進(jìn)入到煙氣中，煙氣放熱后溫度降低到100°C以下，干化后的污泥顆粒與煙氣一同離開噴霧干燥塔16，經(jīng)料氣混合通道15進(jìn)入到袋式過濾器10。袋式過濾器10內(nèi)布置大量多孔結(jié)構(gòu)的織物，在煙氣通過該多孔結(jié)構(gòu)的織物時(shí)，煙氣攜帶的污泥顆粒被分離下來(lái)，并經(jīng)給料管13送至料斗12。除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)9進(jìn)入到除臭裝置19，該除臭裝置優(yōu)先采用高能UV光束裂解除臭原理，使惡臭氣體中細(xì)菌的分子鍵裂解，破壞細(xì)菌的核酸(DNA)，再通過臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，徹底達(dá)到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的。凈化后的煙氣經(jīng)排氣管18排放到大氣中； [0047](2)、料斗12內(nèi)的干化污泥經(jīng)過進(jìn)料管5進(jìn)入到流化床鍋爐14，與鼓風(fēng)機(jī)3提供的助燃空氣燃燒，使?fàn)t膛溫度穩(wěn)定在850°C左右，有效殺死污泥中的大量病菌，使污泥中的有機(jī)成分燃燒分解。爐內(nèi)脫硫用的石灰石粉經(jīng)過石灰石粉管2進(jìn)入到爐膛，與污泥燃燒反應(yīng)生成的SO2相結(jié)合生成硫酸鹽，實(shí)現(xiàn)SO2的有效脫除。煙氣攜帶顆粒離開爐膛進(jìn)入到分離器11，完成氣固分離，大部分顆粒被分離器11捕集下來(lái)并經(jīng)返料器6返回爐膛，高溫?zé)煔怆x開分離器11進(jìn)入到換熱器7并對(duì)布置在其中的受熱面放熱，溫度降低到100°C以下的煙氣離開換熱器7進(jìn)入到煙氣凈化器8。該煙氣凈化裝置優(yōu)選活性炭廢氣凈化裝置，吸附煙氣中的重金屬、二噁英類污染物，并結(jié)合電除塵器或袋式除塵器。凈化達(dá)標(biāo)后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)9排放到大氣中；
[0048]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步優(yōu)化方案，流化床鍋爐14蒸汽管路產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽經(jīng)蒸汽管17進(jìn)入蒸汽輪機(jī)31并推動(dòng)發(fā)電機(jī)29發(fā)電，蒸汽輪機(jī)31排放的乏汽進(jìn)入凝汽器33，發(fā)熱后凝結(jié)成水，通過凝結(jié)水管I進(jìn)入到給水泵4，經(jīng)給水泵4加壓后進(jìn)入到換熱器7吸熱，并經(jīng)流化床鍋爐14進(jìn)一步加熱后轉(zhuǎn)變成高溫高壓蒸汽，再一次進(jìn)入到蒸汽管路，完成循環(huán)。
[0049]本發(fā)明的技術(shù)效果有:
[0050]1、利用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電后排放的煙氣余熱在噴霧干燥塔內(nèi)對(duì)濕污泥液滴直接加熱干化，干化強(qiáng)度大，污泥干化的產(chǎn)量大。
[0051]2、通過除臭裝置對(duì)干化污泥過程中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行除臭凈化處理，對(duì)大氣環(huán)境的不利影響小。
[0052]3、利用流化床鍋爐對(duì)干化污泥進(jìn)行焚燒處理，燃燒穩(wěn)定，有效實(shí)現(xiàn)污泥處理的減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化，并通過污泥焚燒發(fā)電，實(shí)現(xiàn)污泥熱資源的有效利用，實(shí)現(xiàn)了污泥處理的資源化。
[0053]4、干化后的污泥采用焚燒方式處理的處理量大，適合大規(guī)模水處理廠產(chǎn)生大量污泥的處理。解決了污泥土地利用和填埋處理造成的地下水污染和環(huán)境污染問題。
【權(quán)利要求】
1.一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)，其特征在于:包括燃?xì)廨啓C(jī)(28)，燃?xì)廨啓C(jī)(28 )與發(fā)電機(jī)(29 )連接，燃?xì)廨啓C(jī)(28 )排煙口與污泥干化裝置進(jìn)氣口相連通，污泥干化裝置的污泥進(jìn)口與污泥供應(yīng)裝置連通，污泥干化裝置出口連接有氣固分離裝置，氣固分離裝置的干污泥出口與料斗(12)相連通，料斗(12)與流化床鍋爐(14)的進(jìn)料口相連通，流化床鍋爐(14)設(shè)置有與爐膛連通的助燃空氣入口和石灰石粉管(2)，流化床鍋爐(14)煙氣出口與分離器(11)相連通，分離器(11)氣體出口與煙氣凈化裝置(8)相連通，煙氣凈化裝置(8)出口連接有引風(fēng)機(jī)(9)，分離器(11)固體出口經(jīng)返料器(6)與流化床鍋爐(14)的進(jìn)料口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述流化床鍋爐(14)的蒸汽管路出口與蒸汽輪機(jī)(31)相連通，蒸汽輪機(jī)(31)與發(fā)電機(jī)(29 )相連通，所述分離器(11)氣體出口連接換熱器(7)后與煙氣凈化裝置(8)相連通，蒸汽輪機(jī)(31)的乏汽出口連接有凝汽器(33 )，凝汽器(33 )經(jīng)給水泵(4)與換熱器(7 )冷水入口連接，換熱器(7 )蒸汽出口與流化床鍋爐(14 )的蒸汽管路入口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述污泥干化裝置為噴霧干燥塔(16 )，噴霧干燥塔(16 )進(jìn)氣口上設(shè)置有布風(fēng)裝置(25 )，污泥進(jìn)口上設(shè)置有霧化器(24);所述污泥供應(yīng)裝置包括漿料罐(20 )，漿料罐(20 )依次連接過濾器(22 )和污泥泵(23 )后與霧化器(24 )連通，燃?xì)廨啓C(jī)(28 )排煙口與布風(fēng)裝置(25 )相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣凈化裝置(8 )采用活性炭廢氣凈化裝置結(jié)合電除塵器或布袋除塵器。
5.根據(jù) 權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述氣固分離裝置為袋式過濾器(10)，袋式過濾器(10)廢氣出口經(jīng)引風(fēng)機(jī)(9)與除臭裝置(19)相連通，袋式過濾器(10)干污泥出口與料斗(12)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5任一項(xiàng)所述的污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述除臭裝置(19)為UV光解凈化設(shè)備。
7.一種基于權(quán)利要求1 一體化系統(tǒng)的污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法，其特征在于包括以下步驟: (1)、高壓燃?xì)馀c經(jīng)過壓縮的高壓空氣在燃?xì)廨啓C(jī)(28)內(nèi)燃燒推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，并推動(dòng)發(fā)電機(jī)(29)發(fā)電，做完功的煙氣與來(lái)自污泥供應(yīng)裝置的濕污泥進(jìn)入到污泥干化裝置內(nèi)直接接觸換熱，污泥中的大部分水分蒸發(fā)進(jìn)入到煙氣中，干化后的污泥與煙氣一同離開污泥干化裝置進(jìn)入氣固分離裝置，干化后的污泥與煙氣在氣固分離裝置中分離，煙氣排出，干化污泥送入料斗(12)中； (2)、料斗(12)內(nèi)的干化污泥進(jìn)入到流化床鍋爐(14)，與助燃空氣燃燒，爐內(nèi)脫硫用的石灰石粉經(jīng)過石灰石粉管(2)進(jìn)入到爐膛，與污泥燃燒反應(yīng)生成的SO2相結(jié)合生成硫酸鹽，煙氣攜帶顆粒離開爐膛進(jìn)入到分離器(11)完成氣固分離，大部分顆粒被分離器(11)捕集下來(lái)并經(jīng)返料器(6 )返回流化床鍋爐(14)爐膛，高溫?zé)煔怆x開分離器(11)進(jìn)入到煙氣凈化器(8 )凈化達(dá)標(biāo)后，經(jīng)引風(fēng)機(jī)(9 )排放到大氣中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法，其特征在于:所述步驟(2)中干化污泥在流化床鍋爐(14)燃燒，流化床鍋爐(14)蒸汽管路產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)(31 )、并推動(dòng)發(fā)電機(jī)(29 )發(fā)電，蒸汽輪機(jī)(31)排放的乏汽進(jìn)入凝汽器(33 )轉(zhuǎn)變成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)給水泵(4 )加壓后進(jìn)入換熱器(7 )中，由流化床鍋爐(14 )進(jìn)一步加熱后轉(zhuǎn)變成過熱蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)(31)，完成循環(huán)；離開分離器(11)的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到換熱器(7)并對(duì)布置在其中的受熱面放熱后進(jìn)入到煙氣凈化器(8)凈化后排放。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法，其特征在于:所述步驟(1)中污泥干化裝置為噴霧干燥塔(16)，污泥供應(yīng)裝置包括漿料罐(20)，經(jīng)過機(jī)械干化的污泥餅在漿液罐(20)內(nèi)經(jīng)加水?dāng)嚢枵{(diào)整成能實(shí)現(xiàn)霧化的污泥漿液，污泥漿液經(jīng)過濾器(22)過濾后由污泥泵(23)輸送至布置在噴霧干燥塔(16)上的霧化器(24)，污泥漿液霧化成具有一定粒徑分布的污泥漿液滴后進(jìn)入到噴霧干燥塔(16);燃?xì)廨啓C(jī)(28)排出的煙氣進(jìn)入到布置在噴霧干燥塔(16)上的布風(fēng)裝置(25)整流后進(jìn)入到噴霧干燥塔(16)與污泥漿液滴直接接觸換熱，漿液滴中的大部分水分蒸發(fā)進(jìn)入到煙氣中，干化后的污泥顆粒與煙氣一同離開噴霧干燥塔(16 )進(jìn)入氣固分離裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥干化焚燒發(fā)電一體化方法，其特征在于:所述氣固分離裝置為袋式過濾器(10)，袋式過濾器(10)內(nèi)布置大量多孔結(jié)構(gòu)的織物，進(jìn)入袋式過濾器(10)的煙氣通過該多孔結(jié)構(gòu)的織物時(shí)，煙氣攜帶的污泥顆粒被分離下來(lái)輸送至料斗(12)，廢氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)(9)送入除臭裝置(19)中脫臭、殺菌得到的凈化煙氣排放到大氣中。
【文檔編號(hào)】F02C6/00GK103539332SQ201310517928
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】錢瑞林, 何秀錦 申請(qǐng)人:杭州藍(lán)正環(huán)境工程有限公司, 鳳陽(yáng)海泰科能源環(huán)境管理服務(wù)有限公司