[发明专利]基于两介质烟气干燥和循环流化床锅炉的煤-污泥混烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃物处置系统，尤其涉及一种污泥干化并与煤混烧的系统。

背景技术

随着城市污水的产生量和处理量越来越大，在城市污水的处理过程中产生的污泥也与日俱增。污泥是由水分、有机颗粒和无机颗粒等组成的絮状体，其中含有大量重金属、病原体和难降解有毒有机物，还会散发臭气。因此，必须对污泥进行妥善处理。

污泥的预处理有调理、浓缩、脱水、稳定化和干化等技术，污泥的最终处置主要有填埋、土地利用、建筑材料利用、生物处理和焚烧等方式，热解、气化和热水解等新兴技术也在研究开发之中。由于土壤保护、地下水保护和食品安全等诸多方面的要求不断提高，填埋和土地利用等传统技术的应用面临越来越多的制约因素，焚烧和其它污泥处置新技术迅速发展。

根据焚烧系统使用的燃料，污泥焚烧可分为单独焚烧和与其他燃料混合焚烧两类；根据是否进行干化处理，污泥焚烧分为直接焚烧和干化后焚烧两类；根据所采用的焚烧装置，污泥焚烧可分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、熔融炉焚烧、回转窑焚烧和电站锅炉掺烧等。

由于来自污水处理厂的脱水污泥一般还有较高含水率，热值很低，直接入炉焚烧时，需要较多的辅助燃料，掺烧污泥的比例较低，处理规模小，锅炉的排烟损失大，热效率下降。将脱水污泥干化后再入炉焚烧，可提高炉内燃烧的稳定性和处理规模。

干化-焚烧技术广泛采用电厂低压蒸汽和其它加热介质对来自污水处理厂的含水率较高的脱水污泥进行加热，使污泥中水分进一步蒸发而获得含水率较低、热值更高的干化污泥，然后经干化污泥给料系统送入锅炉内焚烧；焚烧产生的高温烟气经热量回收和净化处理后排放，从而实现污泥减容、减量和无害化。

污泥热干化环节有直接干化、间接干化和联合干化三种典型工艺。直接干化是在操作过程中，热介质（热空气、热烟气或热灰等）与污泥直接接触，热介质低速流过污泥层，在此过程中吸收污泥中的水分，处理后的干污泥需与热介质进行分离。排出的废气一部分通过热量回收系统回到原系统中再用，剩余的部分经无害化后排放。间接干化过程中热介质并不直接与污泥接触，而是通过热交换器将热量传递给污泥，使污泥中的水分得以蒸发，热介质一般为160-200℃饱和水蒸气或导热油。过程中蒸发的水分到冷凝器中加以冷凝，热介质的一部分回到原系统中再利用，以节约能源。直接－间接联合干化结合了上述两种技术。

污泥焚烧环节的几种常用炉型中，炉排炉、熔融炉和回转窑的处理容量都相对较小；大型流化床锅炉和煤粉锅炉的燃料消耗量大，即使掺烧较低比例的污泥，其能实现的污泥处理量仍然很大，而且掺烧较低比例的污泥不会对锅炉安全运行产生影响，炉内燃烧稳定，温度高，污染物分解彻底，而且这些电站锅炉往往配备有先进的烟气净化系统，它能对污泥燃烧带来的污染物进行净化处理。可见，利用电站锅炉对污泥进行协同处置具有良好的应用前景。

结合不同的污泥干化和焚烧方式，在已投产的污泥干化-焚烧工程中，就产生了蒸汽干化-流化床焚烧、蒸汽干化-煤粉锅炉掺烧、烟气干化-回转窑焚烧等不同的工艺路线。由于多数工程是对投运多年的锅炉机组进行技术改造，增加污泥储存、干化和输送系统而成的，最初设计锅炉机组时并未考虑污泥焚烧的需要，所以增设的污泥干化车间一般采用蒸汽间接干化工艺，其位置和锅炉之间的距离通常较远，需要先将干化污泥转运到电厂的煤场堆存，然后采用皮带输送方式送入制粉系统，或直接送入炉内焚烧。这导致系统流程复杂，设备多，占地面积大，投资成本高；又因为干化后的污泥在堆放及输送过程中会有扬尘和臭气散发，且皮带输送系统的密封性能较差，所以容易引起臭气在厂区及附近区域扩散，导致工作环境恶劣，严重影响电厂焚烧污泥的积极性。目前，也有基于风扇磨制粉系统的污泥烟气干化-煤粉锅炉掺烧工艺方案，但由于污泥在风扇磨内干化并研磨成粉末的过程中产生的气粉混合物具有较强的刺激性气味、腐蚀性和很高的粉尘浓度，其气粉分离有一定难度，防爆要求也比较高，尚未见工程应用。

因此针对电厂焚烧污泥的需要，开发系统简洁、流程短、环保高效的污泥干化焚烧发电系统是必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于两介质烟气干燥和循环流化床锅炉的煤-污泥混烧系统，该系统可稳定地进行污泥干化，并实现干化后污泥与煤的混烧，有效控制臭气和粉尘扩散，克服现有污泥焚烧工程中的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：