專利名稱：一種城市污泥焚燒處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于能源技術領域，涉及一種利用城市污泥焚燒來實現(xiàn)區(qū)域冷熱聯(lián)產(chǎn)，實現(xiàn)能源循環(huán)利用的裝置及方法。
背景技術：
20世紀70年代以后，城市污泥產(chǎn)生的環(huán)境問題日益突出。在我國城市化進程加快、城市人口急劇增加、國家對環(huán)保事業(yè)投入不斷增長的推動下，我國污水處理廠數(shù)量連年增加，污水處理能力不斷提高，由此產(chǎn)生的污泥也將保持較大幅度的增長。據(jù)中國環(huán)境科學研究院測算，到2010年，我國各城市污水處理廠產(chǎn)生的濕污泥將達5000多萬噸，占我國年總固體廢棄物排放量的5%以上。在全球資源緊張的大背景下，改變傳統(tǒng)的污泥處理和利用方式，減少污泥的二次污染，發(fā)展污泥資源化利用技術，已成為中國乃至全世界環(huán)保界廣泛關注的課題之一。 城市污泥中含有大量的重金屬，由于重金屬不能被微生物分解，并可在生物體內(nèi)富集，對生態(tài)環(huán)境的危害較大。目前主要的污泥處理方式是經(jīng)簡單脫水后進行填埋，但其很容易造成對環(huán)境的二次污染，同時占用大量的土地資源。以焚燒為核心的污泥處理方法是比較徹底的處理方法，它的優(yōu)點在于其產(chǎn)物為無菌、無臭的無機殘渣，迅速實現(xiàn)無菌化和減量化(80% 90%)的目的。城市污泥處理完全可以實現(xiàn)變廢為寶，走上循環(huán)經(jīng)濟之路。城市污泥因含有大量的有機物質(zhì)而具有較高的熱值這奠定了污泥具有資源化利用的潛在價值，也就決定了城市污泥無害化與資源化處理的可能性。城市污泥貢獻熱值的基本條件是，污泥的含水率必須從污水處理廠出來時的80%左右降至30%以下，污泥中含有大量的有機物質(zhì)，在干化過程中污泥的部分有機物會發(fā)生分解，并釋放出各種氣體。在低于200°C的溫度下，污泥釋放的氣體除最主要的水蒸氣外，還有大量的烴類物質(zhì)，它們在大氣中很不穩(wěn)定，容易被氧化或分解。所以在送入流化床焚燒爐之前需要去除氣體中的水蒸氣，從而提高焚燒的效率和安全性，現(xiàn)在采用的方式如圖I所示，利用噴淋塔的方式冷卻和吸收氣體中的水蒸氣，然后水蒸氣變成液體排出。若能充分利用這部分熱量，就能大大減少污泥干化焚燒過程中的能量損失，節(jié)約能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術解決問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種無需噴淋水且更環(huán)保的城市污泥焚燒處理裝置。本發(fā)明的技術解決方案是一種城市污泥焚燒處理裝置,包括污泥干化裝置、流化床焚燒爐、煙氣凈化系統(tǒng)和煙囪，所述的污泥干化裝置包括污泥入口、干化污泥出口、干化氣體出口以及蓄熱工質(zhì)第一管路；所述的流化床焚燒爐包括干化污泥入口、氣體入口、煙氣出口以及蓄熱工質(zhì)第二管路；所述的干化污泥出口與所述的污泥入口連接，所述的蓄熱工質(zhì)第一管路與所述的蓄熱工質(zhì)第二管路連接形成循環(huán)回路，在所述的煙氣出口依次連接所述的煙氣凈化系統(tǒng)和煙囪，其特征在于在所述的干化氣體出口連接有一吸收式制冷或熱泵機組，在所述的吸收式制冷或熱泵機組的出口連接有一氣液分離裝置，該氣液分離裝置的出氣口與所述的氣體入口連接。含水率很高的原污泥先經(jīng)過藥物調(diào)質(zhì)和物理脫水(壓縮脫水/離心脫水)后送入污泥干化裝置，脫水污泥在污泥干化裝置中吸收蓄熱工質(zhì)(如導熱油等)的熱量成為含水率低的干化污泥，再將干化污泥和助燃空氣通入流化床焚燒爐中燃燒，爐渣從流化床焚燒爐底部排出，產(chǎn)生的煙氣通過煙氣凈化系統(tǒng)后再通過煙 排向環(huán)境。本發(fā)明裝置還包括吸收式制冷或熱泵機組，在污泥干化裝置中產(chǎn)生的干化氣體通過管道與所述吸收式制冷和熱泵機組的發(fā)生器相連，作為機組的驅(qū)動熱源，可實現(xiàn)對區(qū)域的供冷和供熱。 氣液分離裝置，將放熱后的干化氣體通過管道與氣液分離裝置相連，將產(chǎn)生的凝結(jié)水排出，而干化工程中產(chǎn)生的可燃氣體及不凝性氣體送到流化床焚燒爐。本發(fā)明處理裝置在污泥干化裝置的氣體出口設置吸收式制冷或熱泵機組，通過吸收式制冷或熱泵機組吸收氣體的溫度并將水蒸氣冷凝成水在氣液分離裝置中排出，部分可溶于水的污染性氣體則不會隨著冷凝水排出而是進入到流化床焚燒爐焚燒并進行后續(xù)的凈化處理，提高了氣體排放的環(huán)保等級。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點(I)本發(fā)明對干化氣體的處理節(jié)能、高效，產(chǎn)生的干化氣體排水只是污泥干化過程中產(chǎn)生的水蒸氣的凝結(jié)水，其含量較少便于集中處理，而圖I的處理方式需人為添加大量噴淋水，對后續(xù)干化排水的處理帶來很大的壓力，甚至造成無法回收的狀況，浪費了大量的水資源；同時，本發(fā)明增加了吸收式制冷或熱泵機組，與將干化氣體直接通入噴淋塔相t匕，干化氣體中的水蒸氣被吸熱后冷凝成水而排出，其他氣體則全部進入焚燒爐燃燒，極大地降低了氣體對環(huán)境造成的污染問題，提高了氣體排放的環(huán)保等級。(2)本發(fā)明增加了氣液分離裝置，取代未采用圖I的將干化氣體通入噴淋塔的做法，對干化氣體的處理更加徹底，處理后的干化氣體水蒸氣比例較圖I的處理方式大幅下降，通過此裝置保證了所述流化床焚燒爐的燃燒效率。(3)本發(fā)明不需再建圖I所示占地面積極大的噴淋塔，大大節(jié)約工程前期的投資和后續(xù)的運營成本.(4)大大減少了污泥干化過程中能量的損失，將干化過程中水蒸氣的大量潛熱直接用來實現(xiàn)夏季供冷和全年的供應熱水，實現(xiàn)熱量的循環(huán)利用。(5)本發(fā)明保證了污泥干化后有機質(zhì)的能量的熱值(> 8000kJ/kg)，又利用了污泥干化過程中的大量熱量，同時燃燒的灰渣可以作為建筑材料進一步的使用，可最大化實現(xiàn)污泥的資源化利用。


圖I是現(xiàn)有技術的污泥焚燒裝置示意圖。圖2是本發(fā)明污泥焚燒處理裝置的示意圖。I、原水污泥入口，2、污泥調(diào)質(zhì)脫水裝置，3、污泥入口，4、污泥干化裝置，5流化床焚燒爐，6、煙氣凈化系統(tǒng)，7、煙囪，8、干化污泥出口，9、干化氣體出口，10、蓄熱工質(zhì)第一管路，11、干化污泥入口，12、干化氣體入口，13、煙氣出口，14、蓄熱工質(zhì)第二管路，15、噴淋塔，16、噴淋塔進水口，17、噴淋塔出水口，18、助燃空氣進口，19、爐渣出口，20、吸收式制冷或熱泵機組，21、氣液分離裝置，22、冷凝水出口。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。如圖2所示，本發(fā)明提供的一種城市污泥焚燒處理裝置，包括污泥干化裝置、流化床焚燒爐、煙氣凈化系統(tǒng)和煙 。含水率很高的原污泥先經(jīng)過藥物調(diào)質(zhì)和物理脫水(壓縮脫水/離心脫水)后送入污泥干化裝置，脫水污泥在污泥干化裝置中吸收蓄熱工質(zhì)(如導熱油等)的熱量成為含水率低的干化污泥，再將干化污泥和助燃空氣通入流化床焚燒爐中燃 燒，該裝置還包括吸收式制冷和熱泵機組，在污泥干化裝置中產(chǎn)生的干化氣體通過管道與所述吸收式制冷和熱泵機組的發(fā)生器相連，作為他們的驅(qū)動熱源；還包括氣液分離裝置，將放熱后的干化氣體通過管道與氣液分離裝置相連，將污泥干化過程中產(chǎn)生的凝結(jié)水排出，而干化工程中產(chǎn)生的可燃氣體及不凝性氣體繼續(xù)送到流化床焚燒爐中燃燒，爐渣從流化床焚燒爐底部排出，產(chǎn)生的煙氣通過煙氣凈化系統(tǒng)后再通過煙囪排向環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種城市污泥焚燒處理裝置，包括污泥干化裝置、流化床焚燒爐、煙氣凈化系統(tǒng)和煙囪，所述的污泥干化裝置包括污泥入口、干化污泥出口、干化氣體出口以及蓄熱工質(zhì)第一管路；所述的流化床焚燒爐包括干化污泥入口、氣體入口、煙氣出口以及蓄熱工質(zhì)第二管路；所述的干化污泥出口與所述的污泥入口連接，所述的蓄熱工質(zhì)第一管路與所述的蓄熱工質(zhì)第二管路連接形成循環(huán)回路，在所述的煙氣出口依次連接所述的煙氣凈化系統(tǒng)和煙囪，其特征在于在所述的干化氣體出口連接有一吸收式制冷或熱泵機組，在所述的吸收式制冷或熱泵機組的出口連接有一氣液分離裝置，該氣液分離裝置的出氣口與所述的氣體入口連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城市污泥焚燒處理裝置，包括污泥干化裝置、流化床焚燒爐、煙氣凈化系統(tǒng)和煙囪，污泥干化裝置包括污泥入口、干化污泥出口、干化氣體出口以及蓄熱工質(zhì)第一管路；流化床焚燒爐包括干化污泥入口、氣體入口、煙氣出口以及蓄熱工質(zhì)第二管路；干化污泥出口與污泥入口連接，蓄熱工質(zhì)第一管路與蓄熱工質(zhì)第二管路連接形成循環(huán)回路，在煙氣出口依次連接所述的煙氣凈化系統(tǒng)和煙囪，在干化氣體出口連接有一吸收式制冷或熱泵機組，在吸收式制冷或熱泵機組的出口連接有一氣液分離裝置，該氣液分離裝置的出氣口與氣體入口連接。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明無需噴淋塔，節(jié)省了水資源，同時提高了排放標準，更環(huán)保。
文檔編號F23G7/00GK102897988SQ20121039823
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者向文國, 楊國群 申請人:東南大學