[發明專利]一種低NOX排放的污泥干燥、燃燒裝置及干燥、燃燒方法

無效

• 申請號: 201210508995.3
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN103848550A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 金晶;張號;張傳美;曾武勇;高文靜;董振;高新勇;孟磊;蔣杰
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;C10L5/46;B01D53/76;B01D53/56;F23K3/00
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所(普通合伙) 31245
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本發明涉及固體廢棄物循環利用和清潔燃燒領域，特別是涉及一種低NO_X排放的污泥干燥、燃燒裝置及干燥、燃燒方法。

背景技術

污泥的處置最常見的有填埋、堆肥和焚燒幾種方式。其中填埋和堆肥需要占據大量的空地，而且處理不當容易造成土壤重金屬污染和板結，以及污染地下河等。中國作為一個農業大國和世界工廠，土地閑置率較低，沒有多余的土地進行填埋和堆肥。而直接焚燒會產生大量的空氣污染。

污泥的水分含量高，干燥無灰基揮發份高，發熱量低，使其直接燃燒的熱效率較低，溫室氣體排放量大。污泥的干化可以使污泥的體積縮水八成以上，使有機物全部碳化，使得病原菌全部殺死，同時產生的污泥干粒含有很高的熱值。因此污泥的干化已成為污泥焚燒的關鍵。

無論是市政污泥還是工業污泥其含氮量均較高，一般是固體燃料煤中氮含量的3～4倍，因此污泥干燥和燃燒過程中，不可避免的存在污染物NO_X排放濃度較高的環境問題。氮氧化物除了形成酸雨，破壞生態環境，還會形成光化學煙霧，直接危害人類健康。隨著環保要求的提高，控制氮氧化物的排放成為必然。因此需要在保證污泥充分燃燒的基礎上降低氮氧化物的排放量。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供一種低NO_X排放的污泥干燥、燃燒裝置及干燥、燃燒方法，通過將燃料分級燃燒技術與高溫煙氣干燥污泥技術有機地結合起來，使污泥在脫水干燥及燃燒的過程中降低NO_X的排放。

本發明的技術原理是污泥在回轉型干燥裝置中完成干燥、成型和熱分解等過程，其組成和結構發生變化，轉化成具有近似煤顆粒性質的干化污泥。干燥后的污泥經螺旋給料機送入爐膛燃燒；污泥干燥過程中產生的水蒸汽和熱解氣經激冷器除去水蒸汽后送入爐膛污泥干燥熱解氣燃料噴嘴，同時，污泥干燥后的煙氣經回料閥攜帶物料經回料口回到爐膛，通過污泥干燥熱解氣的還原作用和煙氣的沖淡作用降低NO_X的排放，實現燃用污泥的鍋爐的低NO_X燃燒，然后將鍋爐尾部煙道的部分熱煙氣引入污泥干燥裝置，依次循環，使污泥快速干燥脫水，并伴以部分熱解。

本發明的技術解決方案如下：

一種低NO_X排放的污泥干燥和燃燒裝置，包括污泥干燥裝置和污泥焚燒裝置,其特點是:

A)所述的污泥干燥裝置包括料倉、料斗、活塞給料機、回轉式干燥爐、螺旋給料機、激冷器、風機、污泥干燥熱解氣管道、第一煙氣循環管、第二煙氣循環管、循環風機；

B)所述的污泥燃燒裝置包括分為密相區和稀相區的鍋爐爐膛、污泥進料口、回料口、污泥干燥熱解氣噴嘴、旋風分離器、回料閥、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器、除塵器、引風機、尾部煙道。

C)上述部件的連接關系如下：

所述的污泥干燥裝置的回轉式干燥爐為套筒式結構，料倉通過輸送管道，經料斗和活塞給料機與回轉式干燥爐內筒第一入口相連，該回轉式干燥爐內筒底部第一出口與所述的螺旋給料機相連，該回轉式干燥爐內筒近鍋爐爐膛側的第二出口通過污泥干燥熱解氣管道依次經激冷器、風機、與污泥燃燒裝置的污泥干燥熱解氣噴嘴相連，該污泥干燥裝置回轉式干燥爐外筒第一入口與第一煙氣循環管相連，該回轉式干燥爐外筒的第一出口與所述的第二煙氣循環管相連；第一煙氣循環管另一端與所述的污泥燃燒裝置的尾部煙道相連，第二煙氣循環管另一端與循環風機與污泥燃燒裝置的回料閥相連。

所述的第一煙氣循環管和第二煙氣循環管外部分別設有保溫材料；

所述的回轉式干燥爐與水平面夾角為15°。

所述污泥的干燥、燃燒方法，

包括以下步驟：

①從料倉1經料斗2送來的污泥通過活塞給料機送入回轉式干燥爐，從尾部煙道循環回來的部分600℃左右的熱煙氣經第一煙氣循環管從干燥爐外筒第一入口送入干燥爐內，對干燥爐內的污泥進行干燥、脫水，并伴以部分熱解；

②污泥干燥脫水后轉化成具有近似煤顆粒性質的燃料，經回轉式干燥爐內筒底部第一出口，通過螺旋給料機送入爐膛內燃燒；

③污泥干燥過程中產生的包含熱解氣、水蒸汽的混合氣體通過回轉式干燥爐靠近爐膛側的內筒第二出口經污泥干燥熱解氣管道上的激冷器、風機，由污泥干燥熱解氣噴嘴噴入爐膛的污泥干燥熱解氣區，熱解氣在此高效的還原密相區燃燒產生的NO_X；