[發(fā)明專利]一種高水分固廢干化與高效摻燒處理的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010220395.1
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN111410395B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王長安;毛崎森;王超偉;馮芹芹;杜勇博;車得福
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/121
• 分類號(hào): C02F11/121;C02F11/13;B02C18/00;B02C18/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種高水分固廢干化與高效摻燒處理的系統(tǒng)及方法。針對(duì)污泥等高水分固廢中水分含量通常超過80％，且具有一定熱值的特性，本發(fā)明提出了一種采用擠壓脫水、太陽能聚焦預(yù)熱干燥和煙氣強(qiáng)對(duì)流干燥組成的三級(jí)固廢干化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了干燥污泥過程中的能量梯級(jí)利用。干燥后的污泥送入電站鍋爐中進(jìn)行高效摻燒，通過合理設(shè)置燃燒區(qū)域，優(yōu)化調(diào)整燃燒工況，不僅充分利用了污泥熱量，同時(shí)保證了污泥中有害物質(zhì)的充分降解。該系統(tǒng)在處理污泥的同時(shí)回收了污泥中的水分，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污泥的無害化處理和能量充分利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高水分固廢干化與高效摻燒處理的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著我國城市化的發(fā)展，城鎮(zhèn)人口激增，城市污水的產(chǎn)生量日益增加。即使城市配備了相應(yīng)的污水處理廠，但是處理污水后產(chǎn)生的數(shù)量巨大的污泥將會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)造成巨大的考驗(yàn)。污水處理廠直接傾倒或填埋污泥將造成嚴(yán)重的二次污染。與此同時(shí)，污泥不但是一種污染物，還是一種具有一定熱值的燃料。然而污泥作為一種含有高水分的燃料，如果直接將其送入燃燒設(shè)備中進(jìn)行燃燒，勢必會(huì)影響燃燒穩(wěn)定性，并且對(duì)爐膛造成一定的腐蝕損害。因此，對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)先干燥處理是必要的。

由于污泥中的水分可以達(dá)到60％以上，部分水分含量高的污泥甚至能達(dá)到80％以上，因此適合先擠壓脫水，由此本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種采用了擠壓脫水，太陽能聚焦預(yù)熱干燥和煙氣對(duì)流干燥耦合組成的三級(jí)固廢干化系統(tǒng)。

污泥是一種具有一定熱值的燃料，并且屬于可再生能源的一種。干燥后的污泥送入電站鍋爐中燃燒處理，利用了電站鍋爐中已有的廢棄物處理設(shè)備，既能高效低污染地處理掉污泥，減少對(duì)環(huán)境的破壞，又能節(jié)約電廠的煤耗，提高電廠的整體經(jīng)濟(jì)性。鍋爐實(shí)行分級(jí)燃燒，實(shí)現(xiàn)污泥與煤的耦合燃燒，既能減少電站煤炭消耗，又能降低NO_x排放，符合我國節(jié)能減排的政策。因此開發(fā)高水分固廢干化與高效摻燒處理的系統(tǒng)具有十分重大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)污泥這類具有高水分和低熱值的固廢燃料，由于水分含量高，難以直接燃燒，所以在燃燒前必須脫除水分。本發(fā)明提供了一種高水分固廢干化與高效摻燒處理的系統(tǒng)及方法，通過擠壓，太陽能以及煙氣干燥三級(jí)耦合干化的方法，從而實(shí)現(xiàn)了在電站鍋爐中高效摻燒污泥，其中主要包括脫水干燥系統(tǒng)、循環(huán)回水系統(tǒng)、鍋爐本體、燃燒器和燃盡風(fēng)噴口等設(shè)備。該系統(tǒng)綜合考慮了干燥部分和摻燒部分的優(yōu)化，開發(fā)了擠壓脫水的污泥初級(jí)干化，煙氣對(duì)流加破碎的干燥方式，實(shí)現(xiàn)了低能耗的污泥干化過程。并且合理設(shè)置燃燒分區(qū)，實(shí)現(xiàn)了污泥的高效摻燒過程。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種高水分固廢干化與高效摻燒處理的系統(tǒng)，包括偏心擠壓脫水裝置、金屬鏈板式傳送帶、透鏡、煙氣干燥器、攪拌裝置、冷凝回水裝置、磨制單一煤種的磨煤機(jī)、磨制污泥與煤混合物的磨煤機(jī)、鍋爐本體、水凈化裝置和冷卻塔；其中，

偏心擠壓脫水裝置上設(shè)置有污泥入口和偏心擠壓脫水裝置出口，攪拌裝置用于對(duì)煙氣干燥器進(jìn)行攪拌，煙氣干燥器上設(shè)置有煙氣干燥器入口、干燥器煙氣入口、干燥廢氣出口和煙氣干燥器污泥出口，冷凝回水裝置上設(shè)置有循環(huán)水入口、回收水與循環(huán)水出口和廢氣冷凝脫水后的出口，在鍋爐本體的爐膛內(nèi)自下而上依次設(shè)置有四個(gè)燃燒分區(qū)，分別為煙煤著火區(qū)，煙煤、污泥、廢氣燃燒區(qū)，廢氣熱分解區(qū)，以及燃燒燃盡區(qū)，煙煤著火區(qū)設(shè)置有著火區(qū)燃燒器，煙煤、污泥、廢氣燃燒區(qū)設(shè)置有主燃區(qū)燃燒器，廢氣熱分解區(qū)設(shè)置有還原區(qū)燃燒器，鍋爐本體的尾部煙道內(nèi)設(shè)置有高溫省煤器和低溫省煤器，且尾部煙道上設(shè)置有鍋爐尾部煙道抽氣口；