[發明專利]一種新型冷凝熱回收盤式污泥低溫干化系統

有效

• 申請號: 202011068759.5
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112066686B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 陳琦;林俊光;俞李斌;姚正楠;董益華;鄭渭建;張曦;蔣月紅;趙申軼;葉飛宇
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: F26B11/18
• 分類號: F26B11/18;F26B25/02;F26B5/04;F26B21/00;F26B23/10;F25B30/04;F25B15/06;C02F11/13;F28C1/00;F28F25/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種新型冷凝熱回收盤式污泥低溫干化系統，包括：盤式污泥干化機、高溫冷凝器、低溫冷凝器、真空泵、第一類溴化鋰熱泵、空氣加熱器、鼓風機、廢水池、第一閥門至第十六閥門、冷卻塔、汽輪機、水箱和脫硫塔。本發明的有益效果是：本發明設有第一類溴化鋰熱泵，利用低溫熱水作為盤式污泥干化裝置和干化裝置進口空氣預熱的熱源，大大降低了污泥干化的用能品位；提升了系統的用能效率，大幅降低了能耗成本；本發明的真空低溫干化裝置可以顯著降低污泥中有害物質、腐蝕性物質的生成和揮發，同時設計了采用抗腐蝕材料的干化污泥廢氣換熱表面和冷凝器，可提高系統運行的可靠性和壽命，可延長易腐蝕表面和換熱器件壽命。

技術領域

本發明屬于能源領域,尤其涉及一種新型冷凝熱回收盤式污泥低溫干化系統。

背景技術

我國污水處理產生的污泥高達5000萬噸/天以上，清潔處置困難很大。污泥熱干化技術是利用熱能將污泥中水分烘干，其過程中污泥中的部分有機物得到分解，同時在高溫作用下，污泥中病原菌和寄生蟲被殺死，避免了臭味及有害物質對周邊環境的影響。污泥干化最大的優點是產品的廣泛適應性，經過半干化處理后的污泥含水率一般可降至40％以下，其體積可減少2/3；而全干化處理后的污泥含水率可降至10％。體積大量減少后的污泥儲存方便，性狀也相當穩定，無病原菌及寄生蟲，無臭味產生，可以作為所有污泥處置工藝的前置處理工藝。

目前，大規模污泥干化主要采用盤式污泥干化機。污泥干化過程是一個需要消耗大量熱能的過程，這是由于要將液態水分變成氣態，需要供給較大的汽化潛熱。理論上，在標準條件蒸發1kg水分所需的能量為2200～2700kJ，實際干化過程的單位能耗比理論值要高得多。目前我國污泥干化主要采用品位較高的熱源，每噸污泥干化(80％干化到40％)需180kgce或0.8t蒸汽，能耗大，成本高，并且換熱器不耐腐蝕壽命低。因此如何提高干化過程能量利用率，減小干化總能耗，對于提高污泥干化利-再利用系統的效率，提升系統的經濟效益具有重要的理論和工程意義。

熱泵技術可以顯著提升低溫熱源的利用率，理論上環境中含有的熱量都能作為低溫熱源被熱泵利用，傳統的空氣源、地源溫度相對較低，易受環境溫度、濕度等不可控因素影響，一般需要電、天然氣等高品位能源驅動壓縮式熱泵才可以回收低溫熱源；另一方面，電廠、化工廠等工業冷凝廢熱溫度一般高于氣溫和地溫，且來源廣泛，是優質的低溫熱源，但因為缺乏合適的應用場景通常被忽視而被直接排放。

污泥本身帶有很多有害物質和腐蝕性物質，在高溫干化作用下，會加劇有害和腐蝕性物質生成，所產生的熱風容易腐蝕換熱器、冷凝器等部件，需要經常更換換熱器和冷凝器等部件，提高換熱器壽命對整套技術處置方案的安全性至關重要。

綜上所述，提出一種新型冷凝熱回收盤式污泥低溫干化系統，就顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種新型冷凝熱回收盤式污泥低溫干化系統。可將每噸污泥干化(80％干化到40％)能耗從0.8t蒸汽降低到0.6t蒸汽，延長易腐蝕表面(干化污泥廢氣換熱表面和冷凝器)壽命50％以上。

這種新型冷凝熱回收盤式污泥低溫干化系統，包括：盤式污泥干化機、高溫冷凝器、低溫冷凝器、真空泵、第一類溴化鋰熱泵、空氣加熱器、鼓風機、廢水池、第一閥門至第十六閥門、冷卻塔、汽輪機、水箱和脫硫塔；盤式污泥干化機的干化廢氣出口連接第五閥門的一端，第五閥門的另一端連接高溫冷凝器的氣側進口；盤式污泥干化機的熱源出口連接第六閥門的一端，空氣加熱器的熱源出口連接第三閥門的一端，第三閥門的另一端連接第六閥門的一端，第六閥門的另一端連接第一類溴化鋰熱泵的中溫熱源進口；第一類溴化鋰熱泵的中溫熱源出口連接第四閥門的一端，第四閥門的另一端分為兩路分別連接第一閥門的一端和第二閥門的一端；第一閥門的另一端連接盤式污泥干化機的熱源進口，第二閥門的另一端連接空氣加熱器的熱源進口；空氣加熱器的空氣側出口連接盤式污泥干化機的空氣進口；空氣加熱器的空氣側進口連接鼓風機；第一類溴化鋰熱泵的高溫熱源進口連接第十閥門的一端，第十閥門的另一端連接汽輪機的低壓抽汽口；第一類溴化鋰熱泵的高溫熱源出口連接第十一閥門的一端，第十一閥門的另一端連接水箱。