公布日：2022.03.25
申请日：2021.12.22
分类号：F23G7/00(2006.01)I;F23G5/30(2006.01)I;F23G5/50(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/10(2006.01)I;B01D53/86(2006.01)I;
B01D53/48(2006.01)I;B01D53/56(2006.01)I
摘要
本发明涉及污泥处理环保技术领域，尤其涉及一种低温烟气污泥干化掺烧系统及掺烧方法。低温烟气污泥干化掺烧系统包括：脱硫脱硝装置、空预器、表面式换热器和调节组件。脱硫脱硝装置与循环流化床锅炉连接；空预器内设置有放热管和吸热管，放热管与脱硫脱硝装置连接；表面式换热器分别与放热管和脱硫脱硝装置连接，表面式换热器内部分隔成污泥腔和烟气腔并能够进行不接触换热，污泥腔的排气管与循环流化床锅炉连接；调节组件能够调节脱硫脱硝装置出口管道内的烟气和与放热管连接的出口管道内的烟气体积比例，以调节进入烟气腔的混合烟气的温度。本发明既能减小对后端烟气治理系统产生的影响，又能调节烟气腔中混合烟气的温度以提升污泥的掺烧效率。
权利要求书
1.一种低温烟气污泥干化掺烧系统，其特征在于，所述低温烟气污泥干化掺烧系统包括：脱硫脱硝装置(SCR)，所述脱硫脱硝装置(SCR)能够与循环流化床锅炉(D)的出口管道连接以对所述循环流化床锅炉(D)排出的烟气进行脱硫脱硝；空预器(A)，所述空预器(A)内设置有能够相互换热的放热管和吸热管，所述放热管与所述脱硫脱硝装置(SCR)的出口管道连接；表面式换热器(B)，所述表面式换热器(B)分别与所述空预器(A)的放热管的出口和所述脱硫脱硝装置(SCR)的出口管道连接，所述表面式换热器(B)内通过导热板分隔成污泥腔(B1)和烟气腔(B2)，所述污泥腔(B1)内的污泥与所述烟气腔(B2)内的烟气进行不接触换热，经过换热的所述污泥能够进入所述循环流化床锅炉(D)内，所述污泥腔的排气管(E3)依次经二次风管道(E2)、所述吸热管与所述循环流化床锅炉(D)的二次风入口连接；调节组件，所述调节组件能够调节所述脱硫脱硝装置(SCR)的出口管道内的烟气和与所述放热管连接的出口管道内的烟气的比例，以能够调节进入所述烟气腔(B2)内的混合烟气的温度；以及，控制器，所述控制器与所述调节组件电连接。
2.根据权利要求1所述的低温烟气污泥干化掺烧系统，其特征在于，所述放热管的出口连接第一管道(E11)和第二管道(E12)，所述第一管道(E11)的出口与混合烟气管道(E4)连接，所述混合烟气管道(E4)的出口与所述烟气腔(B2)连接。
3.根据权利要求2所述的低温烟气污泥干化掺烧系统，其特征在于，所述调节组件包括第一调节阀(V1)和第二调节阀(V2)，所述第一调节阀(V1)设置于所述脱硫脱硝装置(SCR)的出口管道上以调节高温烟气(G0)的排放量，所述第二调节阀(V2)设置于所述第一管道(E11)上以调节低温烟气(G1)的排放量，所述高温烟气(G0)与所述低温烟气(G1)在所述混合烟气管道(E4)内混合后通入所述烟气腔(B2)。
4.根据权利要求3所述的低温烟气污泥干化掺烧系统，其特征在于，所述高温烟气(G0)的温度为160℃～180℃，所述低温烟气(G1)的温度为70℃～90℃，所述高温烟气(G0)和所述低温烟气(G1)能够以(2.5～3.5)：(7.5～6.5)的烟气体积比例混合，以使混合后的热源烟气(G2)的温度为100℃～120℃。
5.根据权利要求2所述的低温烟气污泥干化掺烧系统，其特征在于，所述低温烟气污泥干化掺烧系统还包括电除尘设备(ESP)，所述电除尘设备(ESP)与所述烟气腔(B2)的出口管道和所述第二管道(E12)的出口连接以对烟气进行除尘处理。
6.根据权利要求1 5中任意一项所述的低温烟气污泥干化掺烧系统，其特征在于，所述低温烟气污泥干化掺烧系统还包括送风机(C)，所述送风机(C)设置于所述二次风管道(E2)上，所述送风机(C)与所述污泥腔的排气管(E3)连接，所述送风机(C)的出口与所述吸热管连接。
7.根据权利要求1 5中任意一项所述的低温烟气污泥干化掺烧系统，其特征在于，所述低温烟气污泥干化掺烧系统还包括污泥存储仓(W)和污泥传送带(H)，所述污泥传送带(H)贯穿于所述污泥腔(B1)的内部，所述污泥传送带(H)的首端与所述污泥存储仓(W)连接，所述污泥传送带(H)的尾端与运煤系统连接，所述运煤系统包括落煤口(M)、煤仓(Q)、给煤机(R)和磨煤机(S)，换热后的所述污泥依次经所述落煤口(M)、所述煤仓(Q)、所述给煤机(R)和所述磨煤机(S)运输至所述循环流化床锅炉(D)中燃烧。
8.根据权利要求1 5中任意一项所述的低温烟气污泥干化掺烧系统，其特征在于，所述表面式换热器(B)的上层为所述污泥腔(B1)，所述表面式换热器(B)的下层为所述烟气腔(B2)。
9.一种低温烟气污泥干化掺烧方法，其特征在于，基于权利要求1 8中任意一项所述的低温烟气污泥干化掺烧系统实施，所述低温烟气污泥干化掺烧方法包括以下步骤：将所述循环流化床锅炉(D)的尾部烟气导入所述脱硫脱硝装置(SCR)，在所述脱硫脱硝装置(SCR)中经过催化剂脱硫脱硝得到高温烟气(G0)，所述高温烟气(G0)一部分经第一调节阀(V1)调节导入混合烟气管道(E4)，另一部分导入所述空预器(A)的放热管进行换热得到低温烟气(G1)，所述低温烟气(G1)经第二调节阀(V2)调节导入所述混合烟气管道(E4)，所述低温烟气(G1)与所述高温烟气(G0)在所述混合烟气管道(E4)内混合汇成热源烟气(G2)，将所述热源烟气(G2)导入所述表面式换热器(B)的烟气腔(B2)，对所述表面式换热器(B)的污泥腔(B1)的所述污泥进行不接触换热；所述低温烟气(G1)的一部分由所述第二调节阀(V2)调节流出到所述表面式换热器(B)的烟气腔(B2)，将经过换热后的剩余烟气(G3)导入电除尘设备(ESP)除尘排放，所述低温烟气(G1)的另一部分则直接通过第二管道(E12)通入所述电除尘设备(ESP)除尘排放；污泥传送带(H)将污泥存储仓(W)中的所述污泥运送至所述表面式换热器(B)的污泥腔(B1)，所述污泥经换热后通过所述污泥传送带(H)传送往落煤口(M)，所述污泥经运煤系统磨碎后，运输至所述循环流化床锅炉(D)中燃烧；所述污泥经加热干化时会产生乏汽(F)，所述乏汽(F)从污泥腔的排气管(E3)排出，所述乏汽(F)通过废气引风机导入所述二次风管道(E2)，再与冷二次风(A0)混合导入送风机(C)，经所述送风机(C)输送至所述吸热管，经所述吸热管加热为热二次风(A1)后导入所述循环流化床锅炉(D)中燃烧高温降解。
10.根据权利要求9所述的低温烟气污泥干化掺烧方法，其特征在于，通过所述第一调节阀(V1)来调节所述高温烟气(G0)导入所述混合烟气管道(E4)的烟气量，通过所述第二调节阀(V2)来调节所述低温烟气(G1)导入所述混合烟气管道(E4)的烟气量。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种低温烟气污泥干化掺烧系统及掺烧方法，其解决了污泥干化时对锅炉烟气温度的调节问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明的低温烟气污泥干化掺烧系统包括：
脱硫脱硝装置，所述脱硫脱硝装置能够与循环流化床锅炉的出口管道连接以对所述循环流化床锅炉排出的烟气进行脱硫脱硝；
空预器，所述空预器内设置有能够相互换热的放热管和吸热管，所述放热管与所述脱硫脱硝装置的出口管道连接；
表面式换热器，所述表面式换热器分别与所述空预器的放热管的出口和所述脱硫脱硝装置的出口管道连接，所述表面式换热器内通过导热板分隔成污泥腔和烟气腔，所述污泥腔内的污泥与所述烟气腔内的烟气进行不接触换热，经过换热的所述污泥能够进入所述循环流化床锅炉内，所述污泥腔的排气管依次经二次风管道、所述吸热管与所述循环流化床锅炉的二次风入口连接；
调节组件，所述调节组件能够调节所述脱硫脱硝装置的出口管道内的烟气和与所述放热管连接的出口管道内的烟气的比例，以能够调节进入所述烟气腔内的混合烟气的温度；以及，
控制器，所述控制器与所述调节组件电连接。
优选地，所述放热管的出口连接第一管道和第二管道，所述第一管道的出口与混合烟气管道连接，所述混合烟气管道的出口与所述烟气腔连接。
优选地，所述调节组件包括第一调节阀和第二调节阀，所述第一调节阀设置于所述脱硫脱硝装置的出口管道上以调节高温烟气的排放量，所述第二调节阀设置于所述第一管道上以调节低温烟气的排放量，所述高温烟气与所述低温烟气在所述混合烟气管道内混合后通入所述烟气腔。
优选地，所述高温烟气的温度为160℃～180℃，所述低温烟气的温度为70℃～90℃，所述高温烟气和所述低温烟气能够以(2.5～3.5)：(7.5～6.5)的烟气体积比例混合，以使混合后的热源烟气的温度为100℃～120℃。
优选地，所述低温烟气污泥干化掺烧系统还包括电除尘设备，所述电除尘设备与所述烟气腔的出口管道和所述第二管道的出口连接以对烟气进行除尘处理。
优选地，所述低温烟气污泥干化掺烧系统还包括送风机，所述送风机设置于所述二次风管道上，所述送风机与所述污泥腔的排气管连接，所述送风机的出口与所述吸热管连接。
优选地，所述低温烟气污泥干化掺烧系统还包括污泥存储仓和污泥传送带，所述污泥传送带贯穿于所述污泥腔的内部，所述污泥传送带的首端与所述污泥存储仓连接，所述污泥传送带的尾端与运煤系统连接，所述运煤系统包括落煤口、煤仓、给煤机和磨煤机，换热后的所述污泥依次经所述落煤口、所述煤仓、所述给煤机和所述磨煤机运输至所述循环流化床锅炉中燃烧。
优选地，所述表面式换热器的上层为所述污泥腔，所述表面式换热器的下层为所述烟气腔。
进一步地，本发明还提供一种低温烟气污泥干化掺烧方法，所述低温烟气污泥干化掺烧方法基于上述的低温烟气污泥干化掺烧系统实施，其包括以下步骤：
将所述循环流化床锅炉的尾部烟气导入所述脱硫脱硝装置，在所述脱硫脱硝装置中经过催化剂脱硫脱硝得到高温烟气，所述高温烟气一部分经第一调节阀调节导入混合烟气管道，另一部分导入所述空预器的放热管进行换热得到低温烟气，所述低温烟气经第二调节阀调节导入所述混合烟气管道，所述低温烟气与所述高温烟气在所述混合烟气管道内混合汇成热源烟气，将所述热源烟气导入所述表面式换热器的烟气腔，对所述表面式换热器的污泥腔的所述污泥进行不接触换热；
所述低温烟气的一部分由所述第二调节阀调节流出到所述表面式换热器的烟气腔，将经过换热后的剩余烟气导入电除尘设备除尘排放，所述低温烟气的另一部分则直接通过第二管道通入所述电除尘设备除尘排放；
污泥传送带将污泥存储仓中的所述污泥运送至所述表面式换热器的污泥腔，所述污泥经换热后通过所述污泥传送带传送往落煤口，所述污泥经运煤系统磨碎后，运输至所述循环流化床锅炉中燃烧；
所述污泥经加热干化时会产生乏汽，所述乏汽从污泥腔的排气管排出，所述乏汽通过废气引风机导入所述二次风管道，再与冷二次风混合导入送风机，经所述送风机输送至所述吸热管，经所述吸热管加热为热二次风后导入所述循环流化床锅炉中燃烧高温降解。
优选地，通过所述第一调节阀来调节所述高温烟气导入所述混合烟气管道的烟气量，通过所述第二调节阀来调节所述低温烟气导入所述混合烟气管道的烟气量。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：表面式换热器由导热板分隔为污泥腔和烟气腔，能够对污泥与混合烟气进行不接触换热，进而能够分开处理污泥换热后产生的污染废气以及混合烟气，其中，污染废气与冷二次风混合后，经送风机导入空预器的吸热管，加热为热二次风后导入循环流化床锅炉中燃烧降解，以减小对后端烟气治理系统产生的影响。同时能够通过调节组件调节导入烟气腔中冷热烟气的烟气量，进而调节混合烟气的温度，进而能够使得污泥达到预定的脱水状态，最终使得污泥能够在循环流化床锅炉中自持燃烧。本发明既能减小对后端烟气治理系统产生的影响，又能调节烟气腔中混合烟气的温度以提升污泥的掺烧效率。
（发明人：伊超;赵虎军;段丽;张晓峰;张芬芳;孙哲）
