申请日2016.04.06
公开(公告)日2016.11.23
IPC分类号F23G5/02; F23G5/027; F23G5/04
摘要
本实用新型涉及一种污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，包括一次连接设置的污泥水热脱水装置、热风喷动干化装置、污泥气化炉、烟气处理器。通过设置污泥水热脱水装置，有助于污泥改性，有益污泥脱水，间接减少脱水药剂的投加量，就可实现在所述热风喷动干化装置的污泥干化吹，有利于后端污泥资源化，通过设置污泥气化炉，且污泥气化后，可产生可燃气、焦油、生物炭，经干法制备的生物炭，其具有固碳减排、固化重金属、改良土壤等多种功效，经济、社会和生态效益显著。可燃气与焦油可以产生高温蒸汽用于污泥水热脱水、热风喷动干化，实现节能、环保。
权利要求书
1.一种污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，包括：
污泥水热脱水装置，包括污泥搅拌罐以及与所述污泥搅拌罐相连接设置的板框压滤机;所述污泥搅拌罐上设置有蒸汽入口和水入口;
热风喷动干化装置，所述热风喷动干化装置与所述板框压滤机相连，用于将经过所述板框压滤机压滤后的污泥进行干化处理;
污泥气化炉，所述污泥气化炉与所述热风喷动干化装置相连，
用于将经过干化处理后的污泥进行气化;
烟气处理器，所述烟气处理器与所述污泥气化炉相连。
2.根据权利要求1所述的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，热风喷动干化装置包括干化腔，所述干化腔的排气口连接第一旋风分离器;所述干化腔包括设置在一侧的污泥投料口、设置在底部的多个并排设置的倾斜布风管和设置在所述倾斜布风管上侧的刮渣机，每个所述倾斜布风管上顶端设置布风帽;所述污泥投料口下侧还设置有喷动风口，所述喷动风口与所述倾斜布风管与热气入口相连;所述干化腔的一侧还设置有出料口，所述污泥投料口与所述板框压滤机的污泥出口相连。
3.根据权利要求2所述的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，所述污泥气化炉设置有流化气入口、流化气出口、污泥入口和生物炭出口，所述污泥气化炉的污泥入口与所述热风喷动干化装置的出料口相连，所述污泥气化炉的流化气出口与所述烟气处理器相连。
4.根据权利要求3所述的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，还包括废气净化装置，所述污泥气化炉的流化气出口通过第二旋风分离器与所述废气净化装置的气体入口相连;所述第一旋风分离器的气体出口与所述废气净化装置的气体入口相连;所述废气净化装置的气体出口与所述烟气处理器相连。
5.根据权利要求4所述的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，还包括设置在所述废气处理装置与所述烟气处理器之间的高温蒸汽产生装置，所述高温蒸汽产生装置包括壳体以及设置在所述壳体内的高温蒸汽产生管，所述高温蒸汽产生管包括水入口和蒸汽出口;所述壳体上设置有气体入口和气体出口，分别与所述废气净化装置的气体出口和所述烟气处理器相连。
6.根据权利要求5所述的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，还包括水热交换器、第一热风交换器和第二热风交换器，所述高温蒸汽产生管的蒸汽出口分别与所述水热交换器、所述第一热风交换器和所述第二热风交换器相连，经过热交换后，所述水热交换器与所述污泥搅拌罐的蒸汽入口相连，所述第一热风交换器与所述热风喷动干化装置的热气入口相连，所述第二热风交换器与所述污泥气化炉的流化气入口相连。
7.根据权利要求6所述的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，所述高温蒸汽产生装置的壳体的气体出口还与所述污泥气化炉的流化气入口相连。
8.根据权利要求7所述的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，所述第一旋风分离器的固体出口与所述干化腔相连。
9.根据权利要求7所述的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，其特征在于，在所述热风喷动干化装置的所述出料口与 所述污泥气化炉的污泥入口之间还设置有干化污泥储仓。
说明书
一种污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置
技术领域
本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置。
背景技术
我国目前的污泥处置方式中，土地填埋占63%、污泥好氧发酵+农用约占13.5%、污泥自然干化综合利用占5.4%、污泥焚烧占1.8%、污泥露天堆放和外运各占1.8%和14.4%。土地填埋成本较低，易于操作，但会占用大量土地且污泥产生的渗滤液也会威胁地下水资源。污泥焚烧对技术和经济要求比较高，其运行、维护等费用是其他工艺的2～4倍，同时焚烧造成重金属在飞灰中富集，且会生成二恶英等剧毒物质。污泥中氮、磷的含量约占5%左右，可作为肥料，但污泥中含有病原菌与重金属等污染物，若前处理不当而施用于土壤则会通过食物链进入人体，对人类健康产生危害。目前，国内真正实现安全处置的污泥比例不超过20%。
在上述污泥处理过程中，用到的主要装置是连续式流化床干燥机又称卧式流化床干燥机。其中，一定量的空气经过滤、除湿(可选)、加热后进入干燥机，进风温度可精确控制。湿物料通过加料器加入流化床，与热空气充分接触。经过流化干化，最终达到产品的要求。与物料接触过的夹带细粉废气，凭藉设备体积扩张原理，在干化装置内使细粉达到理想的沉降速度，从而使排出空气的细粉含量降到最低，废气经旋风分离器等处理。而喷动床技术是流态化技术的一个分支，最早出现20世纪50年代中期，创始人是加拿大的Gisher P E和印度的Mathur K B， 起初用于干燥颗粒状、流动性较好的小麦。与流化床相比，喷动床又具有以下特点：床内流型重复性强且流型变化比流化床少，其流动比流化床相对更简单和有规律;操作压降比流化床低;对粗颗粒，其气固接触效率和传热及传质效果优于流化床。
喷动床可用于许多固体物料的处理，如大颗粒物料的干燥、造粒、涂敷、非均相反应、煤的碳化和气化、加热或冷却等领域。迄今为止，未见到针对污泥的干化特性以及热风再利用技术中容易引起的堵塞问题而将喷动技术引入到流化床系统中的相关报道。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于：为克服上述问题，提供一种基于热风以及热风再循环，进而喷动技术和污泥气化组合的一种污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，包括：
污泥水热脱水装置，包括污泥搅拌罐以及与所述污泥搅拌罐相连接设置的板框压滤机;所述污泥搅拌罐上设置有蒸汽入口和水入口;
热风喷动干化装置，所述热风喷动干化装置与所述板框压滤机相连，用于将经过所述板框压滤机压滤后的污泥进行干化处理;
污泥气化炉，所述污泥气化炉与所述热风喷动干化装置相连，用于将经过干化处理后的污泥进行气化;
烟气处理器，所述烟气处理器与所述污泥气化炉相连。
进一步，热风喷动干化装置包括干化腔，所述干化腔的排气口连接第一旋风分离器;所述干化腔包括设置在一侧的污泥投料口、设置在底部的多个并排设置的倾斜布风管和设置在所述倾斜布风管上侧的刮渣 机，每个所述倾斜布风管上顶端设置布风帽;所述污泥投料口下侧还设置有喷动风口，所述喷动风口与所述倾斜布风管与热气入口相连;所述干化腔的一侧还设置有出料口，所述污泥投料口与所述板框压滤机的污泥出口相连。
进一步，所述污泥气化炉设置有流化气入口、流化气出口、污泥入口和生物炭出口，所述污泥气化炉的污泥入口与所述热风喷动干化装置的出料口相连，所述污泥气化炉的流化气出口与所述烟气处理器相连。
进一步，还包括废气净化装置，所述污泥气化炉的流化气出口通过第二旋风分离器与所述废气净化装置的气体入口相连;所述第一旋风分离器的气体出口与所述废气净化装置的气体入口相连;所述废气净化装置的气体出口与所述烟气处理器相连。
进一步，还包括设置在所述废气处理装置与所述烟气处理器之间的高温蒸汽产生装置，所述高温蒸汽产生装置包括壳体以及设置在所述壳体内的高温蒸汽产生管，所述高温蒸汽产生管包括水入口和蒸汽出口;所述壳体上设置有气体入口和气体出口，分别与所述废气净化装置的气体出口和所述烟气处理器相连。
进一步，还包括水热交换器、第一热风交换器和第二热风交换器，所述高温蒸汽产生管的蒸汽出口分别与所述水热交换器、所述第一热风交换器和所述第二热风交换器相连，经过热交换后，所述水热交换器与所述污泥搅拌罐的蒸汽入口相连，所述第一热风交换器与所述热风喷动干化装置的热气入口相连，所述第二热风交换器与所述污泥气化炉的流化气入口相连。
所述高温蒸汽产生装置的壳体的气体出口还与所述污泥气化炉的流化气入口相连。
进一步，所述第一旋风分离器的固体出口与所述干化腔相连。
进一步，在所述热风喷动干化装置的所述出料口与所述污泥气化炉的污泥入口之间还设置有干化污泥储仓。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本实用新型的污泥水热脱水、干化及热解气化焚烧组合装置，包括一次连接设置的污泥水热脱水装置、热风喷动干化装置、污泥气化炉、烟气处理器。通过设置污泥水热脱水装置，有助于污泥改性，有益污泥脱水，间接减少脱水药剂的投加量，就可实现在所述热风喷动干化装置的污泥干化吹，有利于后端污泥资源化，通过设置污泥气化炉，且污泥气化后，可产生可燃气、焦油、生物炭，经干法制备的生物炭，其具有固碳减排、固化重金属、改良土壤等多种功效，经济、社会和生态效益显著。可燃气与焦油可以产生高温蒸汽用于污泥水热脱水、热风喷动干化，实现节能、环保。
