汙泥幹化焚燒發電一體化方法和裝置的製作方法
2023-07-06 06:22:36 2
專利名稱：汙泥幹化焚燒發電一體化方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及固體廢棄物無害化資源化能源化處理方法，更具體涉及一種汙泥幹化 焚燒發電一體化方法和裝置。
背景技術：
在給水和廢水處理過程中產生的各類沉澱物、漂浮物等統稱為汙泥。一般汙水處 理廠產生的汙泥為含水量在75 99%不等的固體或流體狀物質。由於其有機物含量高、易 腐爛，有強烈的臭味，並且含有寄生蟲卵、病原微生物和銅、鋅、鉻、汞等重金屬，以及鹽類、 多氯聯苯、二噁英等難降解的有毒有害物質，如不加以妥善處理，任意排放，將會造成二次 汙染。隨著社會經濟和城市化的發展，城市汙水產生量在不斷增長。汙水處理伴隨產生 大量汙泥，以焚燒為核心的處置方法因其具有能使剩餘汙泥的體積減小到最小化，處理速 度快，能回收汙泥中所含的能量並使有毒有害物質完全焚毀等優點已成為最徹底的汙泥處 置方法。現有技術中，汙泥的幹化焚燒技術的實施分為兩大類，一種是依託現有的熱電廠 來建設，採用熱電廠的蒸汽來幹化，幹化後的汙泥送入鍋爐焚燒，此類熱電廠的汽輪發電機 組的發電功率較高，都在6麗和12麗以上，電以送入電網為主，汽輪發電機組可以在汙泥幹 化系統不運行的情況下獨立運行，系統關聯程度差；另一種是在單獨建設的汙泥幹化焚燒 廠，汙泥幹化後進入流化床鍋爐焚燒，焚燒產生的蒸汽用於汙泥幹化，焚燒產生的蒸汽只是 作為汙泥幹化機的熱源使用，沒有轉化為更高品位的電能，而幹化焚燒設備在運行中耗電 量大，整體運行成本較高，鍋爐可產生蒸汽溫度可達300°C甚至更高，而幹化機的熱源只需 要200°C以下的溫度，能量浪費嚴重，因此，開發一種整體化的汙泥幹化焚燒發電一體化技 術，實現汙泥焚燒熱能的梯級利用，降低系統運行綜合成本，具有重要的應用價值。
發明內容
本發明的目的是提供一種汙泥幹化焚燒發電一體化方法和裝置，解決現有技術中 的汙泥處理過程中，幹化和焚燒環節在過程和設備上耗電大，運行成本高，熱能不能充分利 用等技術問題。本發明採用的技術方案是一、一種汙泥幹化焚燒發電一體化方法利用螺旋迴轉式汙泥乾燥機，將含水率80% -85%的溼汙泥幹化到含水率40%以 下，成為l_5mm汙泥顆粒，熱源採用小型汽輪機發電後的蒸汽；幹化後的汙泥通過物料輸送 系統進入流化床鍋爐內進行焚燒，鍋爐本體上設有風室、布風裝置、爐膛，爐內分離器，過熱 器，省煤器，空氣預熱器，爐膛上方設有汽包，空氣由鼓風機提供，布風裝置後設有排渣口 ； 焚燒後汙泥釋放的熱能被蒸汽吸收，轉化為蒸汽的熱能，用於小型發電機發電，實現了蒸汽 熱能的梯級利用；小型發電機發出的電供乾燥機、鍋爐的輔機系統用電設備自用，滿足系統的用電自平衡。二、一種汙泥幹化焚燒發電一體化裝置包括螺旋迴轉式乾燥機、流化床鍋爐、小型汽輪機和小型發電機；溼汙泥通過給料 進口給進螺旋迴轉式汙泥乾燥機，螺旋迴轉式汙泥乾燥機的幹汙泥出口用皮帶輸送機將幹 燥後的汙泥輸送到流化床鍋爐，蒸汽換熱冷凝後，通過冷凝水出口接鍋爐給水泵，流化床鍋 爐產生的蒸汽通過過熱蒸汽管道接小型汽輪機，帶動小型發電機發電，經小型汽輪機做功 的低品位蒸汽輸入螺旋迴轉式汙泥乾燥機空心熱軸進口。所述的由小型汽輪機和小型發電機組成的小型發電系統，發電機組的功率在 IOOOkw 以下。本發明具有的有益效果是
本發明集汙泥幹化焚燒發電於一體，與已有技術相比，效果是積極和明顯的。本發 明利用螺旋迴轉式汙泥乾燥機為流化床焚燒鍋爐給料，利用焚燒產生的蒸汽進行發電，並 採用汽輪機的低品位排氣作為乾燥機的熱源，大大提高了蒸汽動力裝置的熱效率；同時小 型發電機組產生的電能足以滿足設備運行的用電，降低了運行成本；該系統通過一體化設 計，集成裝置連接合理緊湊，採用設備結構成熟，具有較好的經濟性，對於解決我國迫在眉 睫的城市汙水汙泥處理問題具有重要的應用價值。
附圖是本發明的汙泥幹化焚燒發電一體化方法和裝置的結構原理示意圖。圖中1、螺旋迴轉式乾燥機，2、流化床鍋爐，3、小型汽輪機，4、小型發電機，5、溼汙 泥進口，6、幹汙泥出口，7、過熱蒸汽，8、低品位蒸汽，9、冷凝水出口。
具體實施例方式如附圖所示，本發明包括螺旋迴轉式乾燥機1、流化床鍋爐2、小型汽輪機3和小型 發電機4 ；溼汙泥通過給料進口 5給進螺旋迴轉式汙泥乾燥機1，螺旋迴轉式汙泥乾燥機1 的幹汙泥出口 6用皮帶輸送機將乾燥後的汙泥輸送到流化床鍋爐2，蒸汽換熱冷凝後，通過 冷凝水出口 9接鍋爐給水泵，流化床鍋爐2產生的蒸汽通過過熱蒸汽管道接小型汽輪機3， 帶動小型發電機4發電，經小型汽輪機3做功的低品位蒸汽8輸入螺旋迴轉式汙泥乾燥機 1空心熱軸進口。所述的由小型汽輪機3和小型發電機4組成的小型發電系統，發電機組的功率在 IOOOkw 以下。本發明的工作原理如下如圖1所示，本發明的汙泥幹化焚燒發電一體化系統，包括一個利用螺旋迴轉式 汙泥乾燥機1乾燥汙泥的步驟，流化床焚燒鍋爐2焚燒汙泥並產生蒸汽的步驟，以及一個小 型汽輪機3和小型發電機4發電的步驟。螺旋迴轉式汙泥乾燥機1內部安設兩根連接傳動 機構的空心熱軸，小型汽輪機3的低品位排氣8進入空心熱軸的進口，以間接加熱的方式對 汙泥進行加熱乾燥，蒸汽換熱冷凝後，通過冷凝水出口 9和鍋爐給水泵泵入鍋爐進行回用， 通過空心熱軸換熱將含水率80% -85%的溼汙泥幹化到含水率40%以下，成為l-5mm汙 泥顆粒，；幹化後的汙泥通過物料輸送系統進入流化床鍋爐內進行焚燒，鍋爐本體上設有風室、布風裝置、爐膛，爐內分離器，過熱器，省煤器，空氣預熱器，爐膛上方設有汽包，空氣由鼓風機提供，布風裝置後設有排渣口 ；焚燒後汙泥釋放的熱能被蒸汽吸收，經過換熱器產生 過熱蒸汽7進入小型汽輪機3，並帶動小型發電機4做功，產生的電能作為生產用電，實現了 蒸汽熱能的梯級利用；小型發電機發出的電供乾燥機、鍋爐的輔機系統用電設備自用，滿足 系統的用電自平衡。
權利要求
一種汙泥幹化焚燒發電一體化方法，其特徵在於利用螺旋迴轉式汙泥乾燥機，將含水率80％-85％的溼汙泥幹化到含水率40％以下，成為1-5mm汙泥顆粒，熱源採用小型汽輪機發電後的蒸汽；幹化後的汙泥通過物料輸送系統進入流化床鍋爐內進行焚燒，鍋爐本體上設有風室、布風裝置、爐膛，爐內分離器，過熱器，省煤器，空氣預熱器，爐膛上方設有汽包，空氣由鼓風機提供，布風裝置後設有排渣口；焚燒後汙泥釋放的熱能被蒸汽吸收，轉化為蒸汽的熱能，用於小型發電機發電，實現了蒸汽熱能的梯級利用；小型發電機發出的電供乾燥機、鍋爐的輔機系統用電設備自用，滿足系統的用電自平衡。
2.按權利要求1所述方法的一種汙泥幹化焚燒發電一體化裝置，其特徵在於包括螺 旋迴轉式乾燥機(1)、流化床鍋爐(2)、小型汽輪機(3)和小型發電機(4)；溼汙泥通過給料 進口(5)給進螺旋迴轉式汙泥乾燥機(1)，螺旋迴轉式汙泥乾燥機(1)的幹汙泥出口(6)用 皮帶輸送機將乾燥後的汙泥輸送到流化床鍋爐(2)，蒸汽換熱冷凝後，通過冷凝水出口(9) 接鍋爐給水泵，流化床鍋爐(2)產生的蒸汽通過過熱蒸汽管道接小型汽輪機(3)，帶動小型 發電機(4)發電，經小型汽輪機(3)做功的低品位蒸汽(8)輸入螺旋迴轉式汙泥乾燥機(1) 空心熱軸進口。
3.根據權利要求2所述的一種汙泥幹化焚燒發電一體化裝置，其特徵在於所述的由 小型汽輪機(3)和小型發電機(4)組成的小型發電系統，發電機組的功率在IOOOkw以下。
全文摘要
本發明公開了一種汙泥幹化焚燒發電一體化方法和裝置。包括螺旋迴轉式汙泥乾燥機，乾燥後的汙泥進入流化床鍋爐進行焚燒，利用焚燒產生的蒸汽進行發電，並採用小型汽輪機的排汽對汙泥進行乾燥，實現蒸汽熱能的梯級利用；小型發電機組產生電能足以滿足設備運行的用電，降低了運行成本，充分節約能源，集汙泥幹化焚燒發電於一體。本發明利用螺旋迴轉式汙泥乾燥機為流化床焚燒鍋爐給料，利用焚燒產生的蒸汽進行發電，並採用汽輪機的低品位排氣作為乾燥機的熱源，大大提高蒸汽動力裝置的熱效率；同時小型發電機組產生的電能足以滿足設備運行的用電，降低了運行成本；該系統通過一體化設計，集成裝置連接合理緊湊，採用設備結構成熟，具有較好的經濟性。
文檔編號F23G7/00GK101817629SQ20101013674
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者嚴建華, 劉淵源, 張月輝, 李曉東, 池湧, 王飛, 金餘其, 陸勝勇, 馬增益, 馬攀, 黃群星 申請人:浙江大學;浙江物華天寶能源環保有限公司