專利名稱：非接觸式煙氣余熱污泥干化系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鍋爐、污泥環保產業，特別涉及一種非接觸式煙氣余熱污泥干化系統。
背景技術：
城市污水處理廠、化工廠、造紙廠在污水處理過程中會產生污泥，其數量約占總處理水量的0. 5-0. 7%，經過簡單處理后，其含水量一般在80-85%左右，隨著國民經濟的不斷發展，對環境的要求也越來越高，全國各地污水處理率不斷得到提高，污水處理廠建設和運行數量不斷增加，隨即帶來了污泥產量的迅猛提升。據不完全統計，目前全國污水處理量已經超過8000萬噸/日，產生的脫水污泥約6萬噸。目前污泥的主要處置方法有填埋、堆肥利用和焚燒等，然而無論哪一種污泥處理方法對污泥的含水率都有嚴格的要求；一般經過水處理廠初步處理的污泥含水率在80%左右，遠達不到堆肥利用和焚燒等污泥處理方法的工藝要求，因此污泥的干化成為處理的必要過程。干化一般可分機械式和利用熱源烘干式兩種，機械式其特點是機械能能夠產生高壓，完全利用機械能的作用，直接作用在濕污泥上可以快速的脫水；不使用熱源、不需加熱， 沒有溫室氣體產生；設備封閉不會使污泥外溢，臭氣集中處理避免了二次污染；自動化程度高，可以模塊式組裝；濾后水自動沖洗濾板，無需外接水源；缺點是一次性投資大，運行成本高，而且處理后的污泥有較高的含水率。熱源烘干式是依靠熱量來完成的，熱量一般都是能源燃燒產生的。根據熱量的利用形式可分為兩類直接利用將高溫煙氣直接引入干燥器，通過氣體與濕物料的接觸、對流進行換熱。這種做法的特點是熱量利用的效率高，但是如果被干化的物料具有污染性，也將帶來排放問題，因高溫煙氣進入是持續的，因此也造成同等流量的、與物料有過直接接觸的廢氣必須經特殊處理后排放。間接利用將高溫煙氣的熱量通過熱交換器，傳給某種介質，這些介質可能是導熱油、蒸汽或者空氣。介質在一個封閉的回路中循環，與被干化的物料沒有接觸。熱量被部分利用后的煙氣正常排放。間接利用存在一定的熱損失。對于干化工藝來說，直接或間接加熱具有不同的熱效率損失，也具有不同的環境影響。干化的主要成本在于熱能，降低成本的關鍵在于是否能夠選擇和利用恰當的熱源。 一般來說來自大型、環保基礎設施(垃圾焚燒爐、電站、窯爐、化工設備)的廢熱煙氣是零成本能源，如果能夠加以利用，是熱干化的最佳能源。鍋爐排放的煙氣中含有酸性氣體，煙溫高時它們會以氣態的形式流經鍋爐各受熱面直至到脫硫塔里被除去。當煙溫低于某一溫度時，它們會與煙氣中的水蒸氣結合成硫酸而腐蝕換熱設備；為避免鍋爐尾部受熱面的酸露腐蝕，通常鍋爐排煙溫度設計較高，新鍋爐140°C左右，運行一段時間后往往會高達170°C。 這部分煙氣當煙溫低于酸露點時，一般會結露腐蝕換熱設備。這是個無論直接或間接式干化都繞不開的問題。[0008]公開號為CN1686879A，名稱為《利用熱電廠煙氣余熱的串聯式污泥干化系統》的實用新型專利，公開了一種直接利用煙氣接觸式干化污泥系統。對于直接利用煙氣的接觸式干化，除了酸露腐蝕的問題外，還有就是要對這些干化污泥后的煙氣進行再處理，煙氣量大，處理費用高；對于間接利用煙氣的非接觸式干化，140°C的排煙溫度再將其轉化為熱水， 相對于煙氣接觸式干化熱水的品位顯得相對較低，對干化器的要求較高。
實用新型內容本實用新型所要解決的問題是提供一種非接觸式煙氣余熱污泥干化系統，克服現有技術存在的上述問題。本實用新型一種非接觸式煙氣余熱污泥干化系統，包括干化器，還包括按煙氣流經方向依次設在煙道內的省煤器、高溫煙氣余熱回收器和空預器，所述干化器內設有加熱器，高溫煙氣余熱回收器通過循環管與所述加熱器相連，循環管內設有傳熱介質，循環管上設有傳熱介質驅動裝置，并干化器與污泥蒸汽回收系統相連。本實用新型還包括低溫煙氣余熱回收器，由相連的吸熱段和放熱段組成，所述吸熱段設在所述空預器后方的煙道內，放熱段的出風口與所述空預器相連。本實用新型所述吸熱段上設有溫度傳感器，在所述高溫煙氣余熱回收器與干化器相連的循環管上設有電動調節閥，溫度傳感器和電動調節閥分別與一控制裝置相連。本實用新型所述傳熱介質為蒸汽或熱水，所述傳熱介質驅動裝置為循環泵。本實用新型所述傳熱介質為熱風，所述傳熱介質驅動裝置為風機。本實用新型所述污泥蒸汽回收系統包括冷凝器、循環風機和污水處理系統，所述冷凝器通過循環氣管與所述干化器相連，循環氣管上設有循環風機，冷凝器的排水口與污水處理系統相連。本實用新型所述冷凝器內設有噴淋頭，噴淋頭與給水泵相連。通過以上技術方案，本實用新型的非接觸式煙氣余熱污泥干化系統，不同于其它直接用煙氣和污泥接觸式干化，而是先將鍋爐煙氣余熱轉化為蒸汽、熱水或熱風，再用蒸汽、熱水或熱風來加熱污泥使其干化，并在避免煙氣酸露腐蝕的情況下，最大程度地利用煙氣余熱，減少污泥干化的能耗，降低污泥干化運行成本。
圖1本實用新型第一具體實施例結構圖。圖2本實用新型第二具體實施例結構圖。圖中1-省煤器；2-高溫煙氣余熱回收器；3-空預器；4-鍋爐尾部煙道；5-吸熱段；6-放熱段；7-控制裝置；8-循環風機；9-冷凝器；10-給水泵；11-污泥倉；12-干化器；13-循環泵；14-電動調節閥；15-風機；16-干化器；17-污水處理系統；18-冷凝噴頭； 19-溫度傳感器。
具體實施方式
結合具體實施例來詳細描述本實用新型非接觸式煙氣余熱污泥干化系統，如下如圖1所示，本實用新型一種非接觸式煙氣余熱污泥干化系統的一具體實施例，利用蒸汽和熱水作為傳熱介質來干化污泥，包括依次相連的污泥倉11和干化器12，還包括按煙氣流經方向依次設在鍋爐尾部煙道4內的省煤器1、高溫煙氣余熱回收器2和空預器 3，高溫煙氣余熱回收器2通過循環管與干化器內的加熱器相連，循環管內設有傳熱介質， 循環管上設有傳熱介質驅動裝置和電動調節閥14。該傳熱介質為蒸汽或熱水，則傳熱介質驅動裝置為循環泵，并在蒸汽或熱水從高溫煙氣余熱回收器2向干化器12流動的管道上設有電動調節閥14，并通過循環泵13把蒸汽或熱水抽回高溫煙氣余熱回收器2內。從水處理廠進來的脫水污泥，一般含水率在80%左右。污泥儲存在污泥倉11中， 污泥倉11內設置了推板裝置，通過液壓或電動裝置運行，防止污泥板結渣影響出料。干化器12將蒸汽或熱水得熱量傳遞給污泥，將污泥水分蒸發，由循環空氣帶出。還包括污泥蒸汽回收系統，污泥蒸汽回收系統中循環風機8將污泥干化器12產生的水蒸汽和部分揮發份的氣體抽出通過循環氣管進入冷凝器9冷凝后循環進入干化器12。冷凝器9采用噴水冷凝的方式，冷凝水來自水池，經過給水泵10后進入噴淋冷凝器，通過噴淋頭18霧化后與循環空氣充分接觸，空氣冷卻后從冷凝器9上部排出，空氣降溫后部分水蒸氣凝結成液態水，隨冷凝水從冷凝器底部排水口排出，進入污水處理系統17進行處理。干化器可根據污泥的處理量、污泥的干化程度、煙氣的溫度和流量設計為一級或多級。由于污泥中的部分揮發氣體不斷進入循環氣體中，循環空氣的量將不斷增加，在循環空氣管路上裝設了排氣管，氣體經排氣管接入附近焚燒爐，通過焚燒回收揮發分的能量，并消除惡臭，或采用其他處理方式，減少對環境的污染。上述省煤器1的出口煙氣根據爐子的不同其煙溫也不盡相同，一般來說在300°C 左右，經過空預器3后把熱量換熱給冷風，冷風加熱后去鍋爐的爐膛作為燃燒的給風，煙氣冷卻后經過除塵、脫硫后排大氣。高溫煙氣余熱回收器2安裝于省煤器1與空預器3之間， 由于煙氣溫度為300°C左右，因此可以產生相對于污泥干化來說很高品位的蒸汽或熱水，可根據干化器的不同來選擇是蒸汽或熱水，這一部分熱量的抽出，必然影響到下級空預器3 的換熱效果，使得空預器3換熱量減少，排煙溫度比沒有加裝高溫煙氣余熱回收器前有所降低，為彌補空預器換熱量的減少，在空預器3后加裝一低溫煙氣余熱回收器，低溫煙氣余熱回收器包括相連的吸熱段5和放熱段6，吸熱段設在空預器后方的煙道內，放熱段6置于空預器的進口煙道內，吸熱段回收的熱量由放熱段6返還給空預器3。為保證低溫煙氣余熱回收器吸熱段6的壁面免受煙氣酸露腐蝕，還包括煙溫控制系統，吸熱段上設有溫度傳感器19，在高溫煙氣余熱回收器2和污泥干化器12相連的管道上的電動調節閥14，通過控制裝置7與溫度控制器19和電動調節閥14相連。通過調整傳熱介質流量來控制余熱回收器吸熱段壁面溫度使其高于煙氣的酸露點溫度，保證設備不受酸露腐蝕。如圖2所示，本實用新型的一種非接觸式煙氣余熱污泥干化系統的另一具體實施例，利用熱風作為傳熱介質來干化污泥，包括干化器16，還包括按煙氣流經方向依次設在鍋爐尾部煙道4內的省煤器1、高溫煙氣余熱回收器2和空預器3，高溫煙氣余熱回收器2通過循環管與干化器內的加熱器相連，循環管內設有傳熱介質，該傳熱介質為熱風，在熱風從高溫煙氣余熱回收器2向干化器16流動的管道上設有電動調節閥14，并通過風機15把熱風抽回高溫煙氣余熱回收器2內。干化器16具有適用于傳熱介質為熱風的內部結構，而干化器12具有適用于傳熱介質為蒸汽或熱水的內部結構。本實施例的其他結構與上述實施例結構相同。 通過上述兩個具體實施例，詳細的描述了本實用新型一種非接觸式煙氣余熱污泥干化系統，但本實用新型并不局限于上述兩個實施例，只要等同或相同于本技術方案的在本實用新型權利要求范圍內，都受本實用新型保護。
權利要求1.一種非接觸式煙氣余熱污泥干化系統，包括干化器(12，16)，其特征在于，還包括按煙氣流經方向依次設在煙道內的省煤器(1)、高溫煙氣余熱回收器(2)和空預器(3)，所述干化器(12，16)內設有加熱器，高溫煙氣余熱回收器(2)通過循環管與所述加熱器相連，循環管內設有傳熱介質，循環管上設有傳熱介質驅動裝置，并干化器與污泥蒸汽回收系統相連。
2.根據權利要求1所述的污泥干化系統，其特征在于，還包括低溫煙氣余熱回收器，由相連的吸熱段(5)和放熱段(6)組成，所述吸熱段(5)設在所述空預器(3)后方的煙道內， 放熱段(6)置于所述空預器(3)的進風口管道內。
3.根據權利要求2所述的污泥干化系統，其特征在于，所述吸熱段(5)上設有溫度傳感器(19)，在所述高溫煙氣余熱回收器(2)與干化器(12，16)相連的循環管上設有電動調節閥(14)，溫度傳感器(19)和電動調節閥(14)分別與一控制裝置(7)相連。
4.根據權利要求1所述的污泥干化系統，其特征在于，所述傳熱介質為蒸汽或熱水，所述傳熱介質驅動裝置為循環泵(13)。
5.根據權利要求1所述的污泥干化系統，其特征在于，所述傳熱介質為熱風，所述傳熱介質驅動裝置為風機(15)。
6.根據權利要求1所述的污泥干化系統，其特征在于，所述污泥蒸汽回收系統包括冷凝器(9)、循環風機(8)和污水處理系統(17)，所述冷凝器(9)通過循環氣管與所述干化器 (12，16)相連，所述循環氣管上設有循環風機(8)，冷凝器的排水口與污水處理系統相連。
7.根據權利要求1所述的污泥干化系統，其特征在于，所述冷凝器(9)內設有噴淋頭 (18)，噴淋頭(18)與給水泵(10)相連。
專利摘要本實用新型一種非接觸式煙氣余熱污泥干化系統，包括干化器，還包括按煙氣流經方向依次設在煙道內的省煤器、高溫煙氣余熱回收器和空預器，干化器內設有加熱器，高溫煙氣余熱回收器通過循環管與加熱器相連，循環管內設有傳熱介質，循環管上設有傳熱介質驅動裝置，并干化器與污泥蒸汽回收系統相連。本實用新型的非接觸式煙氣余熱污泥干化系統利用熱電廠鍋爐或其它工業鍋爐的煙氣余熱為熱源，對污水處理廠的脫水污泥進行更深一步的去水干化，使干化后的污泥可以作為具有一定燃燒熱值的燃料，或去堆肥做進一步處理。
文檔編號C02F11/12GK201942604SQ20112001945
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月21日 優先權日2011年1月21日
發明者錢學略 申請人:上海伏波環保設備有限公司