申请日2015.12.04
公开(公告)日2016.03.02
IPC分类号F23G7/00; F23G5/04
摘要
本发明提供一种污泥干化焚烧工艺，将干燥炉排出的气体通入到热风发生炉和焚烧炉内，使具有一定湿度的气体被通入热风发生炉和焚烧炉内，提高热气和高温气体的比热容，提高热气和高温气体中所带有的热能，提高热效率，另外，通过将干燥炉排出的气体到热风发生炉和焚烧炉再次进行燃烧，可以充分利用干馏气体的热能，并且去除有臭气体，焚烧炉产生的气体通入干燥炉内也可以使在焚烧炉内产生的气体通入干燥炉内燃烧，并且可充分利用排出焚烧炉的气体本身带有的热能，通过上述方式使得整个干化焚烧工艺中能耗得到了极大地降低，同时还提高了干化焚烧的效率。
摘要附图
权利要求书
1.一种污泥干化焚烧工艺，其特征在于，包括
将污泥置入干燥炉内并在干燥炉内通入280-350℃热气进行干燥形成干燥污泥;
将干燥污泥置入焚烧炉内并在焚烧炉内通入800-1100℃高温气体进行焚烧;
所述干燥炉排出的部分气体通入到焚烧炉内，部分气体排放到空气中，部分气体用于产生所述热气;
所述焚烧炉产生的气体通入所述干燥炉内。
2.根据权利要求1所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于，所述干燥炉排出的气体通入到干燥炉内，排放到空气中及用于产生所述热气的量分别为3-4：2-1：1-0.5。
3.根据权利要求1或2所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于，通入干燥炉内的热气中的含水量为6%-15%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于，所述焚烧炉内设置有焚烧搅拌装置，所述焚烧搅拌装置，包括，
转轴(211)，竖直地从所述焚烧炉(22)外部穿过所述焚烧炉(22) 的底壁伸入到所述焚烧炉(22)内部，并且内部中空，受动力装置带动而能够旋转;
横管(12)，设置在所述转轴(211)上，水平布置并与所述转轴(211) 连通;
若干根竖管(213)，竖直地设置在所述横管(212)上并与所述横管(212) 连通，并且沿轴向成型有若干通孔(131);
第一风机(231)，与所述转轴(211)位于所述焚烧炉(22)外的端部连通，用于通过所述转轴(211)经横管(12)和竖管(213)从所述通孔 (131)喷出而向所述焚烧炉(22)内通入气体，每t/h的污泥处理量的气体通入量为10-25Nm3/h。
5.根据权利要求4所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于所述通孔 (214)的直径为10-20mm，且位于同一根竖管(213)上的所述通孔(214) 的中轴线之间的距离为20-40mm。
6.根据权利要求4或5所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于，所述焚烧搅拌装置的旋转速度为20-50r/min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于，
所述干燥炉内设置有干燥搅拌装置(14)，所述干燥搅拌装置(14)包括设置在所述滚筒(111)内的能够旋转的搅拌轴(141)和设置在所述搅拌轴(141)上搅拌叶片(142);所述搅拌轴(141)相对于所述滚筒(111) 偏心设置;所述搅拌叶片(142)包括固定在所述搅拌轴(141)上的竖轴 (411)及与设置在所述竖轴(411)上的若干根相互平行的搅动棒(412);所述竖轴(411)与所述搅拌轴(141)的中轴线垂直设置，所述搅动棒(412) 的中轴线与所述竖轴(411)的夹角α为60°-80°，所述搅拌轴(141)的旋转速度为250-400r/min。
8.根据权利要求7所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于，所述干燥炉的气体排放到空气中之前进行除尘，并且将除尘时收集的灰尘也送入所述焚烧炉(22)内。
9.根据权利要求8所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于，所述干燥炉排出的气体排放到空气中之前还要进行除臭处理和冷却处理。
10.根据权利要求9所述的污泥干化焚烧工艺，其特征在于，所述除臭处理为将燃烧除臭，且除臭后冷却处理之前气体与进行除臭处理前的气体进行热交换，以预热除臭处理前的气体。
说明书
一种污泥干化焚烧工艺
技术领域
本发明涉及污染物处理设备技术领域，具体涉及一种污泥干化焚烧工艺。
背景技术
当前国内外对污泥的处理处置方法主要有填埋、焚烧、土地利用。污泥填埋占用大量土地，产生的渗滤液和气体会严重污染地下水和大气。土地利用时由于污泥中含有病原菌、寄生虫卵、重金属和多种难降解有机化合物，将会危害人体健康和动植物生长。焚烧是实现污泥无害化、减量化、稳定化最为彻底的手段，在污泥处理处置中所占的比例逐年提高，已成为发达国家采用的主要技术，但其技术和装备投资大，运行成本高，高温烟气未能充分利用。最近几年出现的一些资源化技术也因处理成本过高，且有些技术尚处在实验室研究阶段，实际生产中难以大规模推广应用。
如中国专利文献CN1800062A公开了一种污泥干化与焚烧工艺及其系统装置，适用于城市污水处理厂活性污泥的处理，工艺流程经过：湿污泥料仓、计量斗、污泥混合器、污泥干燥机、粒状分离器、冷却器、干化产品贮仓、焚烧炉、烟气净化装置，所述的焚烧炉采用鼓泡流化床焚烧炉，焚烧炉尾部布置有省煤器、空气预热器，焚烧所产生的高温烟气分别用来加热导热油及冷空气，被加热后的导热油通过循环泵送至污泥干燥机干燥湿污泥。由于其采用导热油间接换热，从烟气到与污泥换热需经过二次换热，不但降低了系统的干化效率，增大了能耗;而且增加了余热锅炉、导热油站等装置，致使系统投资大、结构更为复杂。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的污泥干化焚烧工艺的能耗高、处理效果差的问题，从而提供一种能耗低、处理效果好的污泥干化焚烧工艺。
本发明提供一种污泥干化焚烧工艺，包括
将污泥置入干燥炉内并在干燥炉内通入280-350℃热气进行干燥形成干燥污泥;
将干燥污泥置入焚烧炉内并在焚烧炉内通入800-1100℃高温气体进行焚烧;
所述干燥炉排出的部分气体通入到焚烧炉内，部分气体排放到空气中，部分气体用于产生所述热气;
所述焚烧炉产生的气体通入所述干燥炉内。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，所述干燥炉排出的气体通入到干燥炉内，排放到空气中及用于产生所述热气的量分别为3-4：2-1： 1-0.5。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，通入干燥炉内的热气中的含水量为6%-15%。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，所述焚烧炉内设置有焚烧搅拌装置，所述焚烧搅拌装置，包括，
转轴，竖直地从所述焚烧炉外部穿过所述焚烧炉的底壁伸入到所述焚烧炉内部，并且内部中空，受动力装置带动而能够旋转;
横管，设置在所述转轴上，水平布置并与所述转轴连通;
若干根竖管，竖直地设置在所述横管上并与所述横管连通，并且沿轴向成型有若干通孔;
第一风机，与所述转轴位于所述焚烧炉外的端部连通，用于通过所述转轴经横管和竖管从所述通孔喷出而向所述焚烧炉内通入气体，每t/h的污泥处理量的气体通入量为10-25Nm3/h。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，其特征在于所述通孔的直径为10-20mm，且位于同一根竖管上的所述通孔的中轴线之间的距离为 20-40mm。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，所述焚烧搅拌装置的旋转速度为20-50r/min。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，
所述干燥炉内设置有干燥搅拌装置，所述干燥搅拌装置包括设置在所述滚筒内的能够旋转的搅拌轴和设置在所述搅拌轴上搅拌叶片;所述搅拌轴相对于所述滚筒偏心设置;所述搅拌叶片包括固定在所述搅拌轴上的竖轴及与设置在所述竖轴上的若干根相互平行的搅动棒;所述竖轴与所述搅拌轴的中轴线垂直设置，所述搅动棒的中轴线与所述竖轴的夹角α为60° -80°，所述搅拌轴的旋转速度为250-400r/min。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，所述干燥炉的气体排放到空气中之前进行除尘，并且将除尘时收集的灰尘也送入所述焚烧炉内。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，所述干燥炉排出的气体排放到空气中之前还要进行除臭处理和冷却处理。
进一步地，本发明的污泥干化焚烧工艺，所述除臭处理为将燃烧除臭，且除臭后冷却处理之前气体与进行除臭处理前的气体进行热交换，以预热除臭处理前的气体。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的污泥干化焚烧工艺，干燥炉排出的气体有三个去向，一是通入到焚烧炉内，二是通入到热风发生炉用于产生新的热气，三则是通过烟囱排放到大气中。上述污泥干化焚烧工艺中，将干燥炉排出的气体通入通入到热风发生炉和焚烧炉内，使具有一定湿度的气体被通入热风发生炉和焚烧炉内，提高热气和高温气体的比热容，提高热气和高温气体中所带有的热能，提高热效率，另外，干燥炉排出的气体含有部分可燃烧发热的干馏气体和有臭气体，通过将干燥炉排出的气体到热风发生炉和焚烧炉再次进行燃烧，可以充分利用干馏气体的热能，并且去除有臭气体(通过烟囱排放到大气中的气体中的有臭气体通过其它方式处理)，所述焚烧炉产生的气体通入所述干燥炉内也可以使在焚烧炉内产生的气体通入干燥炉内燃烧，并且可充分利用排出焚烧炉的气体本身带有的热能，通过上述方式使得整个干化焚烧工艺中能耗得到了极大地降低，同时还提高了干化焚烧的效率。
2.本发明提供的污泥干化焚烧工艺，通过对所述干燥炉排出的气体通入到干燥炉内，排放到空气中及用于产生所述热气的量进行合理的分配，使气体实现了最大量的循环。气体循环可以向干燥炉和干燥炉内补充部分水分而提高气体热容量进而提高干燥焚烧效率，但是气体的循环又会导致防止水分聚集进而使干燥焚烧效果变差，设置上述分配比例可以使焚烧效率和焚烧效果达到最优。
3.本发明提供的污泥干化焚烧工艺，将通入干燥炉内的热气中的含水量控制在6%-15%，使热气中的比热容达到最优的值，使热气中的比热容大，同时还能够在1h-2h的处理时间内将干燥炉内的物料中的水分干燥到含水量20%以下。
4.本发明提供的污泥干化焚烧工艺，焚烧设备的焚烧搅拌装置中的转轴、横管及竖管设置在焚烧炉内部，动力装置和风机设置在焚烧炉外部，焚烧炉在进行焚烧作业时，动力装置驱动转轴转动，同时使横管和竖管也跟随转轴的转动而运动，从而起到机械搅拌焚烧炉内物料的作用，横管下方设置若干根竖直的竖管形成钉耙状结构，提高机械搅拌效果。同时风机接在气体引入口上从而将气体从焚烧炉外依次通过转轴、横管和竖管泵入焚烧炉内，气体从通孔处喷出，一方面通过流动的气体进一步搅动焚烧炉内物料，延伸了搅拌的范围，使焚烧炉内不存在搅拌死角，使焚烧更加均匀、充分，并且提高热效率和生产效率。另一方面还能够通过流动气体降低转轴、横管和竖管的温度，防止转轴、横管和竖管在高温的焚烧炉内的温度过高，防止转轴、横管和竖管因温度过高而导致强度降低发生变形(承受1000多度的高温)，提高焚烧炉的使用寿命。
5.本发明提供的污泥干化焚烧工艺，搅拌轴相对于所述滚筒偏心设置，所述搅拌轴的中轴线与所述滚筒的中轴线平行不共线，使搅拌轴在旋转时，可以向着滚筒一侧扬起物料，同时可以防止物料粘结在一起，使物料更容易粉碎分散，提高焚烧效率。通过设置若干根相互平行的搅动棒，提高叶片的作用范围，提高搅拌效果，使物料更容易粉碎分散，提高干燥效果和使物料干燥均匀。所述搅动棒的中轴线与所述竖轴形成一定的夹角，使搅动棒转动时，使物料能够具有向着出料口方向运动的趋势，保证物料运行通畅。通过上述干燥机后，使最终得到干燥物料为粒径为1-5mm的均指颗粒，可提高在焚烧炉内时的焚烧效果，且含水量低热值高，输送到焚烧炉内后能够迅速完全燃烧。
6.本发明提供的污泥干化焚烧工艺，所述干燥炉排出的气体排放到空气中之前还要进行除臭处理和冷却处理，以降低进入大气中的气体的温度、去除掉有臭气体，使排出的废气符合国家环保规定。
7.本发明提供的污泥干化焚烧工艺，除臭后冷却处理之前气体与进行除臭处理前的气体进行热交换，可以预热除臭处理前的气体，具体地，进入除臭炉之前的气体和经过除臭炉的气体在热交换器中进行热交换，通过预热除臭处理前的气体，可以降低除臭器中燃烧器所需要消耗的能源。
