污泥造粒燃烧工艺及系统

　　申请日2019.07.26

　　公开(公告)日2019.09.13

　　IPC分类号C02F11/13; C10L5/46; C10L5/40; C10L10/18; B01J2/22; F23G7/00; F23G5/44

　　摘要

　　本发明涉及一种污泥造粒燃烧工艺及系统，将含水率60%‑80%的湿污泥输入污泥干化机，污泥干化后干污泥含水率控制在15%‑35%，干污泥与防结焦药剂粉末、生物质粉末在搅拌机内充分混合后输入到环模造粒机，形成直径大于0.5cm的圆柱状颗粒，再输入到链条层燃炉，经过1.5‑2.5小时实现完全燃烧，产生高温烟气经过余热锅炉，余热锅炉产生的水蒸气作为前端干化机热源。水蒸气通过污泥干化机水蒸气入口，进入污泥干化机，与污泥间壁式换热后，成为冷凝水，通过冷凝水出口返回到余热锅炉。本发明将污泥与防结焦药剂及生物质充分混合，采用环模造粒方式，形成致密颗粒，并采用层燃炉燃烧，实现颗粒内的燃料充分燃烧。

　　权利要求书

　　1.一种污泥造粒燃烧工艺，其特征在于：将含水率60%-80%的湿污泥输入污泥干化机(1)，污泥干化后干污泥含水率控制在15%-35%，干污泥与防结焦药剂粉末、生物质粉末在搅拌机(2)内充分混合后输入到环模造粒机(3)，形成直径大于0.5cm的圆柱状颗粒，再输入到链条层燃炉(4)，经过1.5-2.5小时实现完全燃烧，产生高温烟气经过余热锅炉(5)，余热锅炉产生的水蒸气作为前端干化机热源;

　　水蒸气通过污泥干化机(1)水蒸气入口(c)，进入污泥干化机，与污泥间壁式换热后，成为冷凝水，通过冷凝水出口(d)返回到余热锅炉(5);

　　所述污泥造粒燃烧工艺将污泥与防结焦药剂及生物质充分混合，采用环模造粒方式，形成致密颗粒，并采用层燃炉燃烧，实现颗粒内的燃料充分燃烧，有效实现污泥的减量化、资源化、无害化。

　　2.根据权利要求1所述的污泥造粒燃烧工艺，其特征在于：所述污泥中碱性金属总量要求低于干污泥总量的25%。

　　3.根据权利要求1所述的污泥造粒燃烧工艺，其特征在于：所述防结焦药剂含有高岭土及矾土。

　　4.根据权利要求1所述的污泥造粒燃烧工艺，其特征在于：所述防结焦药剂添加量为干污泥总量的0-50%。

　　5.根据权利要求1所述的污泥造粒燃烧工艺，其特征在于：所述生物质粉末含水率低于20%。

　　6.根据权利要求1所述的污泥造粒燃烧工艺，其特征在于：所述生物质粉末添加量为干污泥总量的0-50%。

　　7.一种污泥造粒燃烧系统，其特征在于：所述污泥造粒及燃烧系统由污泥干化机(1)、搅拌机(2)、防结焦药剂仓、生物质仓、环模造粒机(3)、链条层燃炉(4)及余热锅炉(5)构成，污泥干化机(1)按顺序连接搅拌机(2)、环模造粒机(3)、链条层燃炉(4)与余热锅炉(5);

　　所述污泥干化机(1)设置有干化机湿污泥入口(a)、干化机干污泥出口(b)、水蒸气入口(c)及冷凝水出口(d);

　　所述搅拌机(2)设置有防结焦药剂仓、生物质仓、搅拌机污泥入口(e)、搅拌机防结焦药剂入口(f)、生物质粉末入口(g)及搅拌机出口(k);

　　所述环模造粒机(3)设置有环模造粒机入口(m)和环模造粒机出口(n);

　　所述链条层燃炉(4)设置有焚烧炉燃料入口(z)和炉渣出口(x);

　　所述余热锅炉(5)设置有余热锅炉蒸汽入口(w)和余热锅炉蒸汽出口(v);

　　湿污泥由干化机湿污泥入口(a)经过污泥干化机(1)后干化至含水率15%-35%，呈粉末状，干化污泥、生物质粉末、防结焦药剂粉末分别通过干化机干污泥出口(b)、搅拌机污泥入口(e)、生物质粉末入口(g)、搅拌机防结焦药剂入口(f)进入搅拌机(2)，经搅拌均匀后由环模造粒机入口(m)进入环模造粒机(3)，加入的生物质粉末含水率低于20%，生物质粉末添加量为干污泥总量的0-50%，防结焦药剂添加量为干污泥总量的0-50%;

　　环模造粒机(3)经造粒后由环模造粒机出口(n)输出直径大于0.5cm的圆柱状颗粒，颗粒燃料通过焚烧炉燃料入口(z)进入链条层燃炉(4)，燃烧后高温烟气由余热锅炉蒸汽入口(w)进入余热锅炉(5)，产生水蒸气由余热锅炉蒸汽出口(v)通过管道经污泥干化机(1)水蒸气入口(c)进入污泥干化机，与污泥间壁式换热后成为冷凝水，通过冷凝水出口(d)返回到余热锅炉(5)，炉渣通过炉渣出口(x)排出，由此构成整个污泥造粒及燃烧系统。

　　8.根据权利要求7所述的污泥造粒燃烧系统，其特征在于：所述链条层燃炉(4)的炉排通风孔隙小于污泥造粒的颗粒粒径。

　　说明书

　　污泥造粒燃烧工艺及系统

　　技术领域

　　本发明涉及污泥造粒技术，特别涉及一种污泥造粒燃烧工艺及系统。

　　背景技术

　　污泥干化到15%-35%，一般呈粉末状，根据物料粉末特性，业内一般采用流化床进行燃烧。流化床燃烧产生飞灰较多，运行及启停复杂。

　　由于干化后污泥成为粉状，不适应层燃，且含有大量碱性金属元素，容易引起结焦。为使粉状污泥适应层燃并能预防焚烧炉结焦，该领域技术人员致力于研发新的污泥造粒燃烧工艺及系统。

　　发明内容

　　本发明的任务是提供一种污泥造粒燃烧工艺及系统，通过干化污泥造粒，进而采用层燃燃烧使污泥颗粒之间形成空隙，有利于层燃炉一次风穿透，实现均匀配风，同时为了预防焚烧炉结焦，工艺中设置了搅拌机，将污泥粉末与防结焦药剂充分混合，再进行造粒，实现颗粒内的燃料充分燃烧，解决了污泥干化后成为粉状不适应层燃且含有大量碱性金属元素，容易引起结焦的问题。

　　本发明的技术解决方案如下：

　　一种污泥造粒燃烧工艺，将含水率60%-80%的湿污泥输入污泥干化机，污泥干化后干污泥含水率控制在15%-35%，干污泥与防结焦药剂粉末、生物质粉末在搅拌机内充分混合后输入到环模造粒机，形成直径大于0.5cm的圆柱状颗粒，再输入到链条层燃炉，经过1.5-2.5小时实现完全燃烧，产生高温烟气经过余热锅炉，余热锅炉产生的水蒸气作为前端干化机热源;

　　水蒸气通过污泥干化机水蒸气入口，进入污泥干化机，与污泥间壁式换热后，成为冷凝水，通过冷凝水出口返回到余热锅炉;

　　所述污泥造粒燃烧工艺将污泥与防结焦药剂及生物质充分混合，采用环模造粒方式，形成致密颗粒，并采用层燃炉燃烧，实现颗粒内的燃料充分燃烧，有效实现污泥的减量化、资源化、无害化。

　　所述污泥中碱性金属总量要求低于干污泥总量的25%。

　　所述防结焦药剂含有高岭土及矾土。

　　所述防结焦药剂添加量为干污泥总量的0-50%。

　　所述生物质粉末含水率低于20%。

　　所述生物质粉末添加量为干污泥总量的0-50%。

　　一种污泥造粒燃烧系统，所述污泥造粒及燃烧系统由污泥干化机、搅拌机、防结焦药剂仓、生物质仓、环模造粒机、链条层燃炉及余热锅炉构成，污泥干化机按顺序连接搅拌机、环模造粒机、链条层燃炉与余热锅炉;

　　所述污泥干化机设置有干化机湿污泥入口、干化机干污泥出口、水蒸气入口及冷凝水出口;

　　所述搅拌机设置有防结焦药剂仓、生物质仓、搅拌机污泥入口、搅拌机防结焦药剂入口、生物质粉末入口及搅拌机出口;

　　所述环模造粒机设置有环模造粒机入口和环模造粒机出口;

　　所述链条层燃炉设置有焚烧炉燃料入口和炉渣出口;

　　所述余热锅炉设置有余热锅炉蒸汽入口和余热锅炉蒸汽出口;

　　湿污泥由干化机湿污泥入口经过污泥干化机后干化至含水率15%-35%，呈粉末状，干化污泥、生物质粉末、防结焦药剂粉末分别通过干化机干污泥出口、搅拌机污泥入口、生物质粉末入口、搅拌机防结焦药剂入口进入搅拌机，经搅拌均匀后由环模造粒机入口进入环模造粒机，加入的生物质粉末含水率低于20%，生物质粉末添加量为干污泥总量的0-50%，防结焦药剂添加量为干污泥总量的0-50%;

　　环模造粒机经造粒后由环模造粒机出口输出直径大于0.5cm的圆柱状颗粒，颗粒燃料通过焚烧炉燃料入口进入链条层燃炉，燃烧后高温烟气由余热锅炉蒸汽入口进入余热锅炉，产生水蒸气由余热锅炉蒸汽出口通过管道经污泥干化机水蒸气入口进入污泥干化机，与污泥间壁式换热后成为冷凝水，通过冷凝水出口返回到余热锅炉，炉渣通过炉渣出口排出，由此构成整个污泥造粒及燃烧系统。

　　所述链条层燃炉的炉排通风孔隙小于污泥造粒的颗粒粒径。

　　采用本发明的一种污泥造粒燃烧工艺及系统，通过干化污泥造粒，进而采用层燃燃烧，污泥颗粒之间会形成空隙，有利于层燃炉一次风穿透，实现均匀配风。同时，污泥中含有大量碱性金属元素，为预防焚烧炉结焦，工艺中设置了搅拌机，将污泥粉末与防结焦药剂充分混合，再进行造粒;考虑到污泥造粒后较为致密，燃烧过程中灰污层阻力较大，所以加入部分生物质粉末，颗粒燃烧后，在表面形成大量孔隙，实现颗粒内的燃料充分燃烧。

　　本发明将污泥与防结焦药剂及生物质充分混合，采用环模造粒方式，形成致密颗粒，进而采用层燃炉燃烧，能够有效实现污泥的减量化、资源化、无害化，具有很好的经济效益与环保效益。