本發(fā)明涉及燃煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤和污泥耦合燃燒發(fā)電的混合制粉系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
城市污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的廢棄物。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計，2015年年末，全國城市污水處理廠日處理能力14028萬立方米，年污水處理總量428.8億立方米。污泥產(chǎn)量與污水處理工藝及標準的高低有關(guān)系，約占處理水量的0.3％-0.5％(以含水率97％計)，則2015年污水處理過程產(chǎn)生的污泥達1.29-2.14億噸。污泥中含有大量重金屬、病原體和難降解有毒有機物，還會散發(fā)臭氣。如果不對污泥加以有效的處理和處置，會嚴重污染環(huán)境，影響人們的身體健康。因此，污泥的處理和資源化利用，已成為環(huán)境保護的重點領(lǐng)域之一。
污泥的預處理有調(diào)理、濃縮、脫水、穩(wěn)定化和干化等技術(shù)，污泥的最終處置主要有填埋、土地利用、建筑材料利用、生物處理和焚燒等方式，熱解、氣化和熱水解等新興技術(shù)也在研究開發(fā)之中。
在上述技術(shù)中，污泥干化-焚燒技術(shù)近年來發(fā)展迅速。由于污水處理廠產(chǎn)生的污泥經(jīng)機械脫水后仍有很高的含水率，熱值很低，通常對污泥進行脫水和干化處理后，再通過爐排爐、回轉(zhuǎn)窯和流化床焚燒爐等進行單獨焚燒，或者送到電廠鍋爐中與煤進行混燒。由于電站鍋爐燃料消耗量大，爐內(nèi)溫度水平高，煙氣凈化設(shè)施完善，所以基于電站鍋爐協(xié)同處置污泥術(shù)具有處理量大、處理速度快、無害化徹底等優(yōu)點，在國內(nèi)的應用日益增多。
目前，由于大部分火電廠投運的污泥干化-焚燒工程都屬于改造工程，原有鍋爐通常根據(jù)設(shè)計煤種的特性只配一種型式的制粉系統(tǒng)，不能直接接受高含水率的污泥，因而補充布置污泥干化車間進行污泥干化，干化車間和鍋爐系統(tǒng)相對獨立，距離較遠，干化污泥轉(zhuǎn)運到電廠的煤場或?qū)Ｓ玫奈勰鄡}，然后采用皮帶輸送方式送入制粉系統(tǒng)，或直接通過螺旋輸送、氣力輸送進入爐內(nèi)焚燒。干化后的污泥在堆放及輸送過程中會有揚塵和臭氣散發(fā)，且皮帶輸送系統(tǒng)的密封性能較差，所以容易引起臭氣在廠區(qū)及附近區(qū)域擴散，導致工作環(huán)境惡劣，嚴重影響電廠焚燒污泥的積極性。
因此，發(fā)展新型制粉系統(tǒng)，適應普通煤炭和污泥在電站煤粉鍋爐上混燒的要求，是通過火力發(fā)電廠進行污泥焚燒處置的重要基礎(chǔ)，對于促進環(huán)境保護有積極意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于此，針對上述技術(shù)問題，提供一種煤和污泥耦合燃燒發(fā)電的混合制粉系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種煤和污泥耦合燃燒發(fā)電的混合制粉系統(tǒng)，包括磨煤機、污泥儲倉、干燥管、風扇磨、粗粉分離器、旋風分離器、熱交換器以及混合風機，所述磨煤機的出料口與煤粉鍋爐的燃燒器連接，所述污泥儲倉與所述干燥管的進料口連接，所述干燥管的出料口經(jīng)所述風扇磨與所述粗粉分離器的進料口連接，所述粗粉分離器的出料口連接所述旋風分離器的進料口，所述旋風分離器的細粉出口連接經(jīng)所述熱交換器連接所述混合風機的第一入口，所述旋風分流器的粗粉出口連接所述混合風機的第二入口，所述混合風機的出口與所述煤粉鍋爐的燃燒器連接。
本方案還包括除塵器、冷煙風機以及混合室，所述除塵器設(shè)于所述煤粉鍋爐的煙道尾部，其出口經(jīng)所述冷煙風機與混合室的冷煙進口連接，所述混合室的熱煙進口與所述煤粉鍋爐的高溫爐煙抽取口連接，且該混合室的混合煙氣出口與所述干燥管的干燥劑入口連接。
本方案還包括空氣預熱器、第一風機以及第二風機，所述空氣預熱器設(shè)于所述煤粉鍋爐的煙道尾部，其空氣進口與所述第一風機以及第二風機連接，且其一次風出口與所述磨煤機連接，二次風出口與所述煤粉鍋爐的燃燒器連接。
本方案還包括煤斗以及給煤機，所述煤斗與給煤機連接，所述給煤機與所述磨煤機連接。
所述干燥管的出料口通過負壓系統(tǒng)與所述風扇磨連接。
本發(fā)明系統(tǒng)實現(xiàn)了燃煤發(fā)電、污泥干化和燃燒的有機結(jié)合，具有處理量大、流程簡潔、氣密性好的優(yōu)勢，其具有如下優(yōu)點：
(1)風扇磨直吹式污泥干化制粉系統(tǒng)和常規(guī)煤粉制備系統(tǒng)組合使用，適用于高含水率污泥和煤的耦合燃燒發(fā)電。
(2)該系統(tǒng)中同時完成污泥干化和制粉，不需要進行干化污泥的長距離轉(zhuǎn)運，流程短，設(shè)備少；污泥儲倉至風扇磨入口均為負壓系統(tǒng)，風扇磨出口至煤粉鍋爐燃燒器之間的連接管路為氣密性好的鋼制承壓管道，可充分避免粉塵和污泥中逸出的臭氣擴散到環(huán)境中。
(3)該系統(tǒng)中污泥干化制粉后直接送入爐膛，這種直吹式制粉系統(tǒng)避免了污泥粉末的分離和儲存環(huán)節(jié)，相比于中儲式污泥干化制粉系統(tǒng)，可減少設(shè)備和初投資，降低系統(tǒng)阻力，有效消除干化污泥分離和儲存過程中揮發(fā)分析出、緩慢氧化和自燃的風險。
(4)該系統(tǒng)對高含水率污泥的干化制粉能力可達100t/h以上，有利于實現(xiàn)污泥的大規(guī)模處置。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式本發(fā)明進行詳細說明：
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種煤和污泥耦合燃燒發(fā)電的混合制粉系統(tǒng)，包括煤斗1、給煤機2、磨煤機3、污泥儲倉4、干燥管5、風扇磨6、粗粉分離器7、旋風分離器101、熱交換器102以及混合風機103。
煤斗1與給煤機2連接，給煤機2與磨煤機3連接，磨煤機3的出料口與煤粉鍋爐14的燃燒器14a連接。
污泥儲倉4與干燥管5的進料口連接，干燥管5的出料口經(jīng)風扇磨6與粗粉分離器7的進料口連接，粗粉分離器7的出料口連接到旋風分離器101的進料口，旋風分離器101的細粉出口連接熱交換器102，熱交換器102再連接混合風機103的第一入口，旋風分流器101的粗粉出口連接到混合風機103的第二入口，混合風機103的出口與煤粉鍋爐14的燃燒器14a連接。粗粉分流器7與旋風分離器101之間，旋風分離器101分別與熱交換器102和混合風機103之間、熱交換器102與混合風機103之間以及混合風機103與燃燒器14a之間均是通過鋼制承壓管道連接。
較佳的，干燥管5的出料口通過負壓系統(tǒng)與風扇磨6連接。
煤斗1中的原煤經(jīng)給煤機2送入磨煤機3，磨煤機3出料口的一次風粉混合物輸送到煤粉鍋爐14的燃燒器14a。
污泥儲倉4中的污泥輸送到干燥管5，與加入干燥管5內(nèi)的干燥劑接觸并被初步干燥，然后和干燥劑一并進入風扇磨6，被進一步干燥并研磨至規(guī)定粒徑，風扇磨6出口風粉混合物進入粗粉分離器7，粒徑過大的顆粒返回風扇磨6中繼續(xù)研磨，合格的污泥粉末與干燥乏氣一起輸送旋風分離器101，旋風分離器101將顆粒較粗的污泥粉輸送至混合風機103，而混雜有顆粒較細的污泥粉末的乏氣則進入熱交換器102，熱交換器102內(nèi)通入冷水，通過與乏氣的熱交換，進一步冷凝出乏氣中的水分，獲得更加干燥的混雜有較細污泥粉末的乏氣一并輸送入混合風機103，最終混合風機103將進一步干燥過的氣粉混合物輸送煤粉鍋爐14的燃燒器14a，從而更加有助于在燃燒器14a與煤粉進行混合燃燒。
本發(fā)明系統(tǒng)實現(xiàn)了燃煤發(fā)電、污泥干化和燃燒的有機結(jié)合，具有處理量大、流程簡潔、氣密性好的優(yōu)勢，其具有如下特點：
(1)風扇磨直吹式污泥干化制粉系統(tǒng)和常規(guī)煤粉制備系統(tǒng)組合使用，適用于高含水率污泥和煤的耦合燃燒發(fā)電。
(2)該系統(tǒng)中同時完成污泥干化和制粉，不需要進行干化污泥的長距離轉(zhuǎn)運，流程短，設(shè)備少；污泥儲倉至風扇磨入口均為負壓系統(tǒng)，風扇磨出口至煤粉鍋爐燃燒器之間的連接管路為氣密性好的鋼制承壓管道，可充分避免粉塵和污泥中逸出的臭氣擴散到環(huán)境中。
(3)該系統(tǒng)中污泥干化制粉后直接送入爐膛，這種直吹式制粉系統(tǒng)避免了污泥粉末的分離和儲存環(huán)節(jié)，相比于中儲式污泥干化制粉系統(tǒng)，可減少設(shè)備和初投資，降低系統(tǒng)阻力，有效消除干化污泥分離和儲存過程中揮發(fā)分析出、緩慢氧化和自燃的風險。
(4)該系統(tǒng)對高含水率污泥的干化制粉能力可達100t/h以上，有利于實現(xiàn)污泥的大規(guī)模處置。
本實施例還具有除塵器8、冷煙風機9以及混合室10，除塵器8設(shè)于煤粉鍋爐14的煙道14b的尾部，其出口經(jīng)冷煙風機9與混合室10的冷煙進口連接，混合室10的熱煙進口與煤粉鍋爐14的高溫爐煙抽取口14c連接，且該混合室10的混合煙氣出口與干燥管5的干燥劑入口連接。
來自高溫爐煙抽取口14c的高溫爐煙作為干燥劑送入混合室10中，來自冷煙風機9的低溫爐煙同樣作為干燥劑送入混合室10中，污泥與高溫爐煙進行直接接觸換熱，和蒸汽干化等間接干化方式相比，可以顯著提高污泥干化的速率和處理規(guī)模，并且由于采用高溫爐煙以及低溫爐煙兩介質(zhì)干燥劑，干燥劑中氧含量很低，故可以確保干燥系統(tǒng)的安全性，避免發(fā)生爆炸。
本實施例還具有空氣預熱器11、第一風機12以及第二風機13，空氣預熱器11設(shè)于煤粉鍋爐14的煙道14b的尾部，其空氣進口與第一風機12以及第二風機13連接，且其一次風出口與磨煤機3連接，二次風出口與煤粉鍋爐14的燃燒器14a連接。
第一風機12從環(huán)境中吸入空氣，經(jīng)空氣預熱器11加熱后送入磨煤機3，第二風機13從環(huán)境中吸入空氣，經(jīng)空氣預熱器11加熱后送入燃燒器14a。
但是，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。