具有高效組合蒸汽源的污泥干化工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及污泥干化技術領域，尤其是一種具有高效組合蒸汽源的污泥干化工 乙。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的發展及人類生活水平的提高，人類的環保意識逐漸增強，在新的成熟 污泥處理處置技術出現之前，傳統的填埋或焚燒仍是主流有效的污泥處理處置手段。隨著 污泥產量的日益增長及處置用地的缺乏，污泥填埋比例將逐漸降低，而±地利用對于污泥 的種類、品質均有嚴格限制使得污泥處置量有限，相比之下焚燒法減容徹底，快速無害，并 且可W回收污泥中的能量，因而日益受到重視，使得污泥焚燒處置在未來將會有長足的發 展。
[0003] 由于污泥富含有機物，因此一般都包含很高的熱值，但如果污泥含水率太高，污泥 中運部分熱值則無法輕易利用。一般污水處理廠經機械脫水后的污泥含水率仍然高達80 % 左右，焚燒高含水率的污泥，不但不能自持燃燒，還需要補充燃料，浪費更多的資源。若將污 泥干化到一定程度，燃燒能量就能自給，而且，污泥燃燒所產生的熱量可W部分甚至全部滿 足干化的需要。
[0004] 污泥干化是由表面水汽化和內部水擴散運兩個相輔相成、并行不惇的過程來完成 的。污泥干化后，其中的細菌和病原體能夠得到有效的去除，使其符合污泥處理和利用的相 關標準，大幅度的減少污泥的體積與重量，同時污泥中的營養成分還能得W保持，從而循環 利用。因此污泥干化具有一定的經濟效益，可改善污泥產品的運輸，儲存性能，使其更容易 被社會接納。干化后的污泥體積大幅度減少，且形狀成為顆粒，有利于進一步的焚燒處理， 污泥干化是污泥無害化、減量化和資源化利用的重要階段。
[0005] 污泥焚燒是利用焚燒爐在有氧條件下高溫氧化污泥中的有機物，使污泥完全礦化 為少量灰貶的處置方式。通過焚燒還可W回收污泥的熱值，污泥的熱值與褐煤的熱值差不 多。焚燒工藝建設和運行費用高于一般污泥處理方法，焚燒成本是其他工藝的2~4倍，運 是限制焚燒發展的一大因素。針對運一問題，可W將干化后的污泥并配W煤粉、燃氣、油品 等燃料，用于熱電廠焚燒爐進行焚燒，并由鍋爐產生蒸汽用于發電。
[0006] 太陽能是一種清潔、廉價的綠色可再生能源，取之不竭，用之不盡。我國的太陽能 資源非常豐富，福射總量為每年3340~8400MJ/m2,全年照射到我國的太陽能相當于全年 所有常規能源所提供能量的2000多倍。利用太陽熱能發電目前已成為全球風險投資的一 個重點領域，其原理是通過聚光裝置把太陽光線聚集在裝有某種液體的管道或容器。借助 太陽熱能，液體被加熱到一定溫度，產生蒸汽然后驅動滿輪機發電，熱能轉化為電能。運種 發電方式被人們稱為太陽能熱發電。與傳統電廠相比，太陽能熱電廠具有兩大優勢：整個發 電過程清潔，沒有任何碳排放；利用太陽能，無需任何燃料成本。但是，由于太陽能產生高壓 蒸汽相對較難，發電效率很低，僅15%左右；并受氣候及四季晝夜的影響，導致發電量不穩 定。
[0007] 目前，現有的污泥干燥機熱源均來自化石燃料的燃燒，有很大一部分來自于熱電 廠抽汽式汽輪機抽取的中壓蒸汽，運勢必會造成發電效率的降低。傳統污泥干化過程雖然 干化效率高，但能耗大，能耗費用在一個標準干燥系統中占運行成本的比例大于80%。針對 W上問題，亟需一種解決能源均衡分配的方法。
【發明內容】
[0008] 本發明需要解決的技術問題是提供一種具有高效組合蒸汽源的污泥干化工藝，W 解決污泥干化過程中的能源需求量大的問題，W太陽能替代常規能源，實現污泥無害化處 理和資源化利用。
[0009] 為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
[0010] 具有高效組合蒸汽源的污泥干化工藝，所述污泥干化工藝是采用W太陽能蒸汽鍋 爐和熱電廠燃料蒸汽鍋爐為蒸汽源的污泥干化機將含水污泥干化，干化后的污泥送入熱電 廠燃料蒸汽鍋爐燃燒，所述太陽能蒸汽鍋爐和熱電廠燃料蒸汽鍋爐通過蒸汽量調節設備調 節蒸汽供給量和蒸汽供給比例。
[0011] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述污泥干化工藝中的蒸汽流向為，太陽能 蒸汽鍋爐內產生的一次低壓蒸汽通過蒸汽量調節設備供給污泥干化機，燃料蒸汽鍋爐內產 生的一次高壓蒸汽用于蒸汽輪機發電后形成的二次低壓蒸汽通過蒸汽量調節設備供給污 泥干化機，所述燃料蒸汽鍋爐內產生的一次高壓蒸汽還直接通過蒸汽量調節設備供給污泥 干化機。
[0012] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述蒸汽量調節設備的工作步驟為，
[0013] A)根據待干化污泥的物料參數，設置污泥干化機需要的蒸汽溫度和蒸汽壓力；
[0014] B)蒸汽量調節設備動態獲取太陽能蒸汽鍋爐供出的一次低壓蒸汽的壓力和熱電 廠燃料蒸汽鍋爐供出的一次高壓蒸汽的壓力W及二次低壓蒸汽的壓力；
[0015] C)按照優先使用太陽能蒸汽鍋爐供出的一次低壓蒸汽和熱電廠燃料蒸汽鍋爐供 出的二次低壓蒸汽，燃料蒸汽鍋爐供出的一次高壓蒸汽為補充蒸汽源，調節太陽能蒸汽鍋 爐和熱電廠燃料蒸汽鍋爐的蒸汽供給比例，向污泥干化機供出蒸汽。
[0016] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述熱電廠燃料蒸汽鍋爐內的燃燒溫度為 600~1000°C，干化前的污泥含水率為60%~90%，干化后的污泥中含水率為30%W下。
[0017] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述太陽能蒸汽鍋爐為槽式鍋爐、蝶式鍋爐 或塔式鍋爐中的一種。
[0018] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述污泥干化機為對流式污泥干化機、傳導 式污泥干化機或對流-傳導組合式污泥干化機中的一種，所述污泥干化機進氣的蒸汽壓力 為0. 3~1.OMPa，蒸汽溫度為100~150°C。
[0019] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述污泥干化機的干燥溫度為60~100°C， 進料濕度《90%。
[0020] 由于采用了上述技術方案，本發明取得的技術進步是：
[0021] 本發明通過將太陽能與熱電廠常規熱源組合形成高效組合蒸汽源，用于污泥干化 工藝，干化的污泥在熱電廠焚燒爐內焚燒并由鍋爐產生高壓蒸汽用于發電，能夠利用太陽 能大大節省能源，并實現污泥無害化處理和資源化利用。
[0022] 本發明在白天陽光充足時，利用太陽能熱鍋爐產生的中低壓蒸汽作為污泥干化機 的熱源，熱電廠燃煤鍋爐所產生的蒸汽可W全部用于發電；夜晚或白天陽光不足時，熱電廠 燃煤鍋爐所產生的蒸汽一部分作為污泥干化機的熱源，其余用于發電。發電后一部分低壓 蒸汽供給前段的污泥干化輔助供熱，余下的凝結成冷凝水循環用鍋爐加熱產生蒸汽。
[0023] 本發明的濕污泥經輸送設備輸送至污泥干化機內去除水分，干化后的污泥可代替 部分普通熱源或配W煤粉、燃氣、油品等燃料，污泥輸送至熱電廠焚燒爐內焚燒并由鍋爐產 生蒸汽，使污泥無害化、減量化和資源化利用，且節省石化能源，并避免環境污染。
[0024] 本發明合理利用太陽能綠色清潔能源可降低常規能源和石化燃料的消耗，節約能 源，且減少環境污染。避免了太陽能熱發電效率低、不穩定和儲電的狀況。本發明將產生高 溫高壓蒸汽的傳統太陽能鍋爐改為產生低壓蒸汽的太陽能熱鍋爐，省去了耗資巨大及技術 難度較大的膽熱環節。
[0025] 普通鍋爐發電效率40%左右，太陽能鍋爐發電效率約15%，本發明將二者組合使 用，避免了單獨使用太陽能熱效率低的弊端。太陽能鍋爐與普通燃料鍋爐組合使用，可W根 據天氣靈活調配，免除了氣候原因對系統的穩定性影響。太陽能熱鍋爐產生低壓蒸汽用于 污泥干化，普通鍋爐產生的高壓蒸汽可用于發電，大大提高了發電效率，避免了太陽能熱鍋 爐的儲熱環節，降低了技術難度，對材料要求也大大降低，生產成本大幅下降。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發明的工藝流程不意圖。
【具體實施方式】
[0027] 本發明的具有高效組合蒸汽源的污泥干化工藝，是采用W太陽能蒸汽鍋爐和熱電 廠燃料蒸汽鍋爐為蒸汽源的污泥干化機將含水污泥干化，干化后的污泥送入熱電廠燃料蒸 汽鍋爐燃燒，太陽能蒸汽鍋爐和熱電廠燃料蒸汽鍋爐通過蒸汽量調節設備調節蒸汽供給量 和蒸汽供給比例。
[0028] 本發明的太陽能蒸汽鍋爐為槽式鍋爐、蝶式鍋爐或塔式鍋爐中的一種。熱電廠燃 料蒸汽鍋爐內的燃燒溫度為600~1000°C。
[0029] 本發明的污泥干化機為對流式污泥干化機、傳導式污泥干