申请日2019.08.21
公开(公告)日2019.11.01
IPC分类号C02F11/13; C02F11/10; F23G7/00; F23G5/027
摘要
本发明涉及无害化处理技术领域，公开了一种污泥干化设备，包括热解气化炉、污泥给料装置、污泥干燥装置和空气预热装置，所述空气预热装置通过引风机与热解气化炉连接，为热解气化炉提供高温烟气，所述污泥给料装置通过污泥泵连接至污泥干燥装置，所述热解气化炉连接至污泥干燥装置，所述污泥干燥装置连接至空气预热装置，所述污泥干燥装置连接至热解气化炉，所述空气预热装置、热解气化炉和污泥干燥装置形成烟气的循环通道。本发明还公开了相关的干化过程方法。本发明利用污泥高温燃烧产生的烟气余热资源，实现热能源循环干化污泥。
权利要求书
1.一种污泥干化设备，其特征在于：包括热解气化炉、污泥给料装置、污泥干燥装置和空气预热装置，所述空气预热装置通过引风机与热解气化炉连接，为热解气化炉提供高温烟气，所述污泥给料装置通过污泥泵连接至污泥干燥装置，将含水污泥送至污泥干燥装置，所述热解气化炉连接至污泥干燥装置，将高温烟气送至污泥干燥装置，所述污泥干燥装置连接至空气预热装置，将低温烟气送至空气预热装置进行加热，所述污泥干燥装置连接至热解气化炉，将低含水量污泥送至热解气化炉，所述空气预热装置、热解气化炉和污泥干燥装置形成烟气的循环通道。
2.根据权利要求1所述的污泥干化设备，其特征在于：所述污泥干燥装置包括箱体，在箱体的顶部设置污泥进口和箱体烟气出口，在箱体的底部设置污泥出口，所述污泥进口连接至污泥给料装置，污泥出口连接至热解气化炉，箱体烟气出口连接至空气预热装置的进口，所述箱体内设置多根空心热轴，所述空心热轴连接到传动机构，空心热轴上设置螺旋叶片，所述空心热轴的一端为热轴烟气进口，另一端为热轴烟气出口，热轴烟气进口伸出于箱体外面，热轴烟气进口连接至热解气化炉的出口，热轴烟气出口位于箱体内。
3.根据权利要求2所述的污泥干化设备，其特征在于：所述空心热轴内设置半隔板，所述半隔板交错间隔设置，使空心热轴内的烟气延长路径，空心热轴外设置夹套管，所述螺旋叶片通过夹套管设置在空心热轴上，所述夹套管内设有导热液。
4.根据权利要求3所述的污泥干化设备，其特征在于：多根空心热轴并列布置，相邻的空心热轴上的螺旋叶片交错设置。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的污泥干化设备，其特征在于：在箱体内位于污泥进口位置下方，设置上传送网带，多个空心热轴位于上传送网带的下方，上传送网带覆盖多个空心热轴上方的部分空间，所述上传送网带的传送终端位于多个空心热轴的中部位置。
6.根据权利要求5所述的污泥干化设备，其特征在于：在箱体内多个空心热轴的下方设置下传送网带，所述下传送网带覆盖多个空心热轴下方的全部空间。
7.根据权利要求6所述的污泥干化设备，其特征在于：所述下传送网带的高度高于污泥出口的高度，下传送网带的传送终端位置与污泥出口之间设置倾斜设置的导料板。
8.根据权利要求7所述的污泥干化设备，其特征在于：在多个空心热轴与下传送网带之间设置导热载体器，所述导热载体器为倒扣空心圆台状，中间为锥形通道，内部设有导热液，所述导热液由连接至箱体外循环加热装置加热。
9.根据权利要求8所述的污泥干化设备，其特征在于：所述导热载体器下方与箱体内部之间设置保温材料。
10.一种应用如权利要求1至9中任一项所述的污泥干化设备进行污泥的干化方法，其特征在于：包括同时进行的污泥通道传送过程和烟气通道传送过程，
其中污泥通道传送过程的步骤如下：
(1)通过污泥泵将带水污泥送至污泥干燥装置的箱体的污泥进口;
(2)污泥经上传送网带传送后落入多个空心热轴的螺旋叶片进行翻转和加热蒸发;
(3)污泥经多个空心热轴后落入导热载体器进一步加热蒸发;
(4)污泥经导热载体器后落入下传送网带;
(5)传送网带将污泥经导料板送至污泥出口;
(6)污泥从污泥出口送至热解气化炉进行高温燃烧;
其中烟气通道传送过程的步骤如下：
(一)热解气化炉的高温烟气从多根空心热轴的热轴烟气进口进入空心热轴;
(二)高温烟气对螺旋叶片进行加热后，从热轴烟气出口扩散至箱体内;
(三)烟气与箱体传送过程中的污泥进行热交换，形成低温烟气;
(四)低温烟气从箱体烟气出口进入热解气化炉加热后循环。
说明书
污泥干化设备及干化方法
技术领域
本发明涉及无害化处理技术领域，尤其涉及一种污泥干化设备及干化方法。
背景技术
我国对污泥的处理方式主要为填埋，其次是发酵堆肥、自然干化、焚烧等。从技术和经济性角度来看，厌氧消化产沼气的方式缺点明显，无法大规模推广。填埋在地域广阔、城镇化率不高的国家适宜;土地利用、堆肥对污泥来源和处置的技术要求较高，在发达国家普及率高。对于我国而言，大多数的污水处理厂采用机械简单脱水后填埋，脱水率仅为80%~90%，既占用了大量土地，又对生态环境造成了破坏，我国污泥处置方式亟待改变。
城市污泥具有较高的热值，绝干污泥的平均低位热值为10363.7 kJ/kg，相当于褐煤的热值，即使污泥的含固率为70%左右, 其平均低位热值也达到7 247.08 kJ/k，表明城市污泥中约50%的物质可以燃烧而贡献热值，如果将城市污泥的热值完全利用起来，不仅能够产生经济效益，而且能够大大减少污泥体积。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种污泥干化设备及干化方法，利用污泥高温燃烧产生的烟气余热资源，实现热能源循环干化污泥。
本发明采取的技术方案是：
一种污泥干化设备，其特征是，包括热解气化炉、污泥给料装置、污泥干燥装置和空气预热装置，所述空气预热装置通过引风机与热解气化炉连接，为热解气化炉提供高温烟气，所述污泥给料装置通过污泥泵连接至污泥干燥装置，将含水污泥送至污泥干燥装置，所述热解气化炉连接至污泥干燥装置，将高温烟气送至污泥干燥装置，所述污泥干燥装置连接至空气预热装置，将低温烟气送至空气预热装置进行加热，所述污泥干燥装置连接至热解气化炉，将低含水量污泥送至热解气化炉，所述空气预热装置、热解气化炉和污泥干燥装置形成烟气的循环通道。
进一步，所述污泥干燥装置包括箱体，在箱体的顶部设置污泥进口和箱体烟气出口，在箱体的底部设置污泥出口，所述污泥进口连接至污泥给料装置，污泥出口连接至热解气化炉，箱体烟气出口连接至空气预热装置的进口，所述箱体内设置多根空心热轴，所述空心热轴连接到传动机构，空心热轴上设置螺旋叶片，所述空心热轴的一端为热轴烟气进口，另一端为热轴烟气出口，热轴烟气进口伸出于箱体外面，热轴烟气进口连接至热解气化炉的出口，热轴烟气出口位于箱体内。
进一步，所述空心热轴内设置半隔板，所述半隔板交错间隔设置，使空心热轴内的烟气延长路径，空心热轴外设置夹套管，所述螺旋叶片通过夹套管设置在空心热轴上，所述夹套管内设有导热液。
进一步，多根空心热轴并列布置，相邻的空心热轴上的螺旋叶片交错设置。
进一步，在箱体内位于污泥进口位置下方，设置上传送网带，多个空心热轴位于上传送网带的下方，上传送网带覆盖多个空心热轴上方的部分空间，所述上传送网带的传送终端位于多个空心热轴的中部位置。
进一步，在箱体内多个空心热轴的下方设置下传送网带，所述下传送网带覆盖多个空心热轴下方的全部空间。
进一步，所述下传送网带的高度高于污泥出口的高度，下传送网带的传送终端位置与污泥出口之间设置倾斜设置的导料板。
进一步，在多个空心热轴与下传送网带之间设置导热载体器，所述导热载体器为倒扣空心圆台状，中间为锥形通道，内部设有导热液，所述导热液由连接至箱体外循环加热装置加热。
进一步，所述导热载体器下方与箱体内部之间设置保温材料。
一种应用污泥干化设备进行污泥的干化方法，其特征是，包括同时进行的污泥通道传送过程和烟气通道传送过程，
其中污泥通道传送过程的步骤如下：
(1)通过污泥泵将带水污泥送至污泥干燥装置的箱体的污泥进口;
(2)污泥经上传送网带传送后落入多个空心热轴的螺旋叶片进行翻转和加热蒸发;
(3)污泥经多个空心热轴后落入导热载体器进一步加热蒸发;
(4)污泥经导热载体器后落入下传送网带;
(5)传送网带将污泥经导料板送至污泥出口;
(6)污泥从污泥出口送至热解气化炉进行高温燃烧;
其中烟气通道传送过程的步骤如下：
(一)热解气化炉的高温烟气从多根空心热轴的热轴烟气进口进入空心热轴;
(二)高温烟气对螺旋叶片进行加热后，从热轴烟气出口扩散至箱体内;
(三)烟气与箱体传送过程中的污泥进行热交换，形成低温烟气;
(四)低温烟气从箱体烟气出口进入热解气化炉加热后循环。
本发明的有益效果是：
(1)热解气化的高温烟气对污泥干燥设备的污泥进行烘干，充分利用热能;
(2)污泥在转移、翻转、搅拌的过程中充分与烟气接触，干化效果好;
(3)干化过程密封，对环境影响很小。（发明人张宝家）
