[发明专利]污泥干化焚烧集成处理系统及其工艺

权利要求书

1.一种污泥干化焚烧集成处理系统，其特征在于包括污泥焚烧炉（1）、蒸汽锅筒（4）、污泥干化单元（12）、空气预热器（23）、除尘器（24）、载气预热器（27）、脱硫单元（28）和烟囱（29），污泥焚烧炉（1）包括烟气防爆门（2）、排渣口（3）、膜式水冷壁（5）、蒸汽出口（6）、循环水进口（7）、布风板（8）、风帽（9）、干污泥投料口（10）、烟气出口（11），污泥干化单元（12）包括外壁（13）、固定浆片（14）、空心转轴（15）、旋转浆片（16）、湿污泥进料口（17）、干化污泥出料口（18）、蒸汽热源进口（19）、蒸汽热源出口（20）、载气进口（21）、干化尾气出口（22）、烟气热源进口（25）、烟气热源出口（26）；

污泥焚烧炉（1）炉膛周壁设有膜式水冷壁（5）、顶部设有烟气防爆门（2）、下部设有布风板（8）、底部设有排渣口（3）、中部侧壁设有干污泥投料口（10）、上部侧壁设有烟气出口（11），膜式水冷壁（5）顶部设有蒸汽出口（6）、下部设有循环水进口（7），布风板（8）上布置有风帽（9）；

污泥干化单元（12）本体设有空心外壁（13）、空心转轴（15），顶部的一侧设有湿污泥进料口（17）、中部设有干化尾气出口（22）、另一侧设污泥干化载气进口（21），底部与湿污泥进料口（17）相反的一侧设有干化污泥出料口（18），空心外壁（13）内侧设有固定浆片（14）、外侧设有蒸汽热源进口（19）和蒸汽热源出口（20），空心转轴（15）上设有旋转浆片（16）、两端设有烟气热源进口（25）和烟气热源出口（26）；

烟气出口（11）、空气预热器（23）、除尘器（24）、烟气热源进口（25）、烟气热源出口（26）、干化载气预热器（27）、脱硫单元（28）和烟囱（29）顺次连接，蒸汽出口（6）、蒸汽锅筒（4）、蒸汽热源进口（19）、蒸汽热源出口（20）、循环水进口（7）顺次连接，干污泥出料口（18）与干污泥投料口（10）相连接，干化载气预热器（27）与污泥干化载气进口（21）相连接，空气预热器（23）、干化载气预热器（27）分别与布风板（8）相连接。

2.一种使用如权利要求1所述系统的污泥干化焚烧集成处理工艺，其特征在于：污泥干化单元（12）设置在烟气管道上，采用蒸汽和烟气联合换热，空心外壁（13）和固定浆片（14）通蒸汽热源，空心转轴（15）与烟气管道直接相连，空心转轴（15）和旋转浆片（16）内部通烟气热源，含水率78-82%的湿污泥从湿污泥进料口（17）进入污泥干化单元（12）本体内部，采用间接换热的方式将热源所带热量传递给污泥，并在固定浆片（14）和旋转浆片（16）的切割和摩擦作用下进行破碎，干化后的污泥从干污泥出料口（18）离开污泥干化单元（1）本体；

干化后的污泥从干污泥进料口（10）进入污泥焚烧炉（1）炉膛，污泥焚烧处理时产生的850-900摄氏度的高温烟气将一部分热量传递给膜式水冷壁（5），膜式水冷壁（5）内的循环水吸收热量后产生0.8兆帕、175摄氏度的蒸汽并从蒸汽出口（6）输送到蒸汽锅筒（4），而后从蒸汽热源进口（19）进入并充满空心外壁（13）和固定桨片（14），将热量传递给污泥，蒸汽疏水放热后产生的100摄氏度的热水从蒸汽热源出口（20）排出，再泵送至循环水进口（7）进行循环使用；

污泥焚烧时产生的850-900摄氏度高温烟气从烟气出口（11）排出，首先在空气预热器（23）中加热污泥焚烧所需新鲜空气，再经除尘器（24）去除大部分粉尘颗粒后温度降至380-400摄氏度，然后作为热源直接从烟气热源进口（25）进入，并充满空心转轴（15）和旋转桨片（16），空心转轴（15）作为烟气管道的一部分，污泥干化在烟气通道中进行，使污泥焚烧炉（1）和污泥干化单元（12）紧密结合，烟气热源在空心转轴（15）内的流动方向与污泥在污泥干化单元（1）本体内的移动方向相反，旋转桨片（16）表面布置1厘米直径、3毫米高的凸起，以强化传热，烟气热源所带热量通过空心转轴（15）和旋转浆片（16）传递给污泥后温度降至180-200摄氏度，从烟气热源出口（26）排出，在载气预热器（27）中对干化载气进行加热，然后送往脱硫单元（28），处理后从烟囱（29）达标排放；

污泥干化过程所需的载气先在载气预热器（27）中加热，再从干化载气进口（21）进入污泥干化单元（12），携带污泥干化产生的水蒸气和挥发性气体后成为污泥干化尾气从干化尾气出口（22）排出；在空气预热器（23）加热后的新鲜空气与污泥干化尾气一道从布风板（8）和风帽（9）进入污泥焚烧炉（1）进行焚烧处理，彻底消除对环境的影响，运行风速采用3-4米/秒的较低风速。