[发明专利]一种新型冷凝热回收盘式污泥低温干化系统

说明书

本发明涉及一种新型冷凝热回收盘式污泥低温干化系统，包括：盘式污泥干化机、高温冷凝器、低温冷凝器、真空泵、第一类溴化锂热泵、空气加热器、鼓风机、废水池、第一阀门至第十六阀门、冷却塔、汽轮机、水箱和脱硫塔。本发明的有益效果是：本发明设有第一类溴化锂热泵，利用低温热水作为盘式污泥干化装置和干化装置进口空气预热的热源，大大降低了污泥干化的用能品位；提升了系统的用能效率，大幅降低了能耗成本；本发明的真空低温干化装置可以显著降低污泥中有害物质、腐蚀性物质的生成和挥发，同时设计了采用抗腐蚀材料的干化污泥废气换热表面和冷凝器，可提高系统运行的可靠性和寿命，可延长易腐蚀表面和换热器件寿命。

技术领域

本发明属于能源领域,尤其涉及一种新型冷凝热回收盘式污泥低温干化系统。

背景技术

我国污水处理产生的污泥高达5000万吨/天以上，清洁处置困难很大。污泥热干化技术是利用热能将污泥中水分烘干，其过程中污泥中的部分有机物得到分解，同时在高温作用下，污泥中病原菌和寄生虫被杀死，避免了臭味及有害物质对周边环境的影响。污泥干化最大的优点是产品的广泛适应性，经过半干化处理后的污泥含水率一般可降至40％以下，其体积可减少2/3；而全干化处理后的污泥含水率可降至10％。体积大量减少后的污泥储存方便，性状也相当稳定，无病原菌及寄生虫，无臭味产生，可以作为所有污泥处置工艺的前置处理工艺。

目前，大规模污泥干化主要采用盘式污泥干化机。污泥干化过程是一个需要消耗大量热能的过程，这是由于要将液态水分变成气态，需要供给较大的汽化潜热。理论上，在标准条件蒸发1kg水分所需的能量为2200～2700kJ，实际干化过程的单位能耗比理论值要高得多。目前我国污泥干化主要采用品位较高的热源，每吨污泥干化(80％干化到40％)需180kgce或0.8t蒸汽，能耗大，成本高，并且换热器不耐腐蚀寿命低。因此如何提高干化过程能量利用率，减小干化总能耗，对于提高污泥干化利-再利用系统的效率，提升系统的经济效益具有重要的理论和工程意义。

热泵技术可以显著提升低温热源的利用率，理论上环境中含有的热量都能作为低温热源被热泵利用，传统的空气源、地源温度相对较低，易受环境温度、湿度等不可控因素影响，一般需要电、天然气等高品位能源驱动压缩式热泵才可以回收低温热源；另一方面，电厂、化工厂等工业冷凝废热温度一般高于气温和地温，且来源广泛，是优质的低温热源，但因为缺乏合适的应用场景通常被忽视而被直接排放。

污泥本身带有很多有害物质和腐蚀性物质，在高温干化作用下，会加剧有害和腐蚀性物质生成，所产生的热风容易腐蚀换热器、冷凝器等部件，需要经常更换换热器和冷凝器等部件，提高换热器寿命对整套技术处置方案的安全性至关重要。

综上所述，提出一种新型冷凝热回收盘式污泥低温干化系统，就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种新型冷凝热回收盘式污泥低温干化系统。可将每吨污泥干化(80％干化到40％)能耗从0.8t蒸汽降低到0.6t蒸汽，延长易腐蚀表面(干化污泥废气换热表面和冷凝器)寿命50％以上。

这种新型冷凝热回收盘式污泥低温干化系统，包括：盘式污泥干化机、高温冷凝器、低温冷凝器、真空泵、第一类溴化锂热泵、空气加热器、鼓风机、废水池、第一阀门至第十六阀门、冷却塔、汽轮机、水箱和脱硫塔；盘式污泥干化机的干化废气出口连接第五阀门的一端，第五阀门的另一端连接高温冷凝器的气侧进口；盘式污泥干化机的热源出口连接第六阀门的一端，空气加热器的热源出口连接第三阀门的一端，第三阀门的另一端连接第六阀门的一端，第六阀门的另一端连接第一类溴化锂热泵的中温热源进口；第一类溴化锂热泵的中温热源出口连接第四阀门的一端，第四阀门的另一端分为两路分别连接第一阀门的一端和第二阀门的一端；第一阀门的另一端连接盘式污泥干化机的热源进口，第二阀门的另一端连接空气加热器的热源进口；空气加热器的空气侧出口连接盘式污泥干化机的空气进口；空气加热器的空气侧进口连接鼓风机；第一类溴化锂热泵的高温热源进口连接第十阀门的一端，第十阀门的另一端连接汽轮机的低压抽汽口；第一类溴化锂热泵的高温热源出口连接第十一阀门的一端，第十一阀门的另一端连接水箱。