[发明专利]污泥焚烧系统、方法和用于焚烧污泥的干式排渣锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及城市污泥无害化、减量化处理，更具体地涉及一种污泥焚烧系统、方法和用于焚烧污泥的干式排渣锅炉。

背景技术

为了控制水污染和实现污水资源化，世界各国都对城市污水处理率提出了越来越高的要求。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污泥产量会不可避免地愈来愈大，从而使污泥处置问题变得日益重要。污泥是指在城市污水处理过程中产生的半固态或固态物质，不包括栅渣、浮渣和沉砂的一种含水率很高的纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状泥粒，其是城市污水处理的必然的副产物。如何将污水处理厂每天产生的数量巨大、成分复杂且污染严重的污泥进行无害化处置和资源化利用是世界各国政府深为关注的问题。

由于污泥具有不同于其它固体废物的特征，例如具有一定热值(2200-3000大卡/每公斤干污泥)，其在经过处理后可以作为低热值的燃料加以利用，因此通过焚烧来处置污泥成为资源化利用的首选方案。

目前普遍应用的一种焚烧处置方案是利用流化床锅炉混烧。具体而言，就是依托电厂现有的燃煤锅炉，通过对焚烧方式进行技术改造，将脱水污泥按比例掺杂在煤块中进行焚烧，无需建造单独的干化焚烧系统，只需更新改造现有的电厂锅炉。在很多经济实力薄弱的地区，这种方案的可操作性极强。然而，中、小型循环流化床锅炉的炉膛不适于焚烧城市污泥，这是因为混烧将导致锅炉烟气量大幅增加，烟气流速会增大，使烟气在炉内停留时间不能保证大于2秒，满足不了在850℃以上停留时间大于4秒的要求，致使飞灰中的二噁英类及重金属污染物不能完全分解。同时，由于城市污水处理厂的污泥经机械脱水后污泥含水率大于80％，污泥的热值利用率较低。另外，烟气中的湿度增加，使烟气温度有一定的降低，降低了锅炉传热效率。

另一种焚烧处置方案是利用烟气余热干化后焚烧。具体而言，就是通过电厂排放的烟气对污泥进行干化处理之后再进行燃烧。污泥干化是指将电厂排放的温度为102-130℃的烟气余热资源通过特殊装置引入污泥干化系统来干化污泥，有效降低污泥热干化介质的氧含量，并对污泥进行杀菌处理，通过降低污泥含水率，使污泥的体积减小，并形成质地坚硬的污泥团粒，干化工艺是该处置方案的核心工艺。但是，利用烟气余热(102-130℃)烘干城市污泥会在污泥干燥的过程中不可避免地使污泥中的有机物随水分蒸发进入干燥的烟气中，虽然将静电除尘、湿法脱硫等既有设施充分利用，也只是起到减量化处置的作用，不能确保烟气中的有害物质进行分解和氧化。所以利用烟气直接干化后焚烧在环保排放方面存在问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提出一种污泥处理量大、环境友好、结构简单的污泥焚烧处置方案。根据该方案焚烧污泥，不但不会影响锅炉的燃烧工况，而且有利于烟气粉尘的控制，同时还能起到尾气净化和重金属固化等作用。

为此，本发明提供一种污泥焚烧系统，该污泥焚烧系统可包括：污泥储存设备，其用于储存污水处理厂产生的污泥；污泥输送设备，其一端连接至所述污泥储存设备，用于输出所述污泥储存设备中的污泥；污泥焚烧锅炉，其连接至所述污泥输送设备的另一端，用于焚烧来自所述污泥输送设备的污泥，其中，所述污泥焚烧锅炉是干式排渣锅炉；其特征在于，所述污泥焚烧锅炉包括至少一个雾化污泥供给装置，所述雾化污泥供给装置用于将来自所述污泥输送设备的污泥直接雾化并喷射至炉膛底部，从而使污泥逆向与炉膛中下落的高温灰渣直接混合并燃烧。

在优选实施方式中，所述雾化污泥供给装置可以是设置在渣斗处的污泥雾化喷嘴。

在优选实施方式中，所述污泥雾化喷嘴可沿所述污泥焚烧锅炉下方的干式排渣机的运动方向固定在水冷壁下部与渣斗上部之间的机械密封装置处。

在优选实施方式中，所述污泥雾化喷嘴的喷射压力可以为大约2.5Mpa并且/或者所述污泥雾化喷嘴的雾化角可以与水平面成10-35°并且/或者所述污泥雾化喷嘴的雾化射程大约为所述渣斗长度的1/5-3/5。

在优选实施方式中，所述污泥雾化喷嘴的喷射量可根据所述污泥焚烧锅炉的热负荷情况在2-4t/h(每个喷嘴)的范围内变化。

在优选实施方式中，所述污泥储存设备可以是至少一个半地下式或地下式污泥储存池，并且所述污泥储存池中可设置有至少一个污泥搅拌机，用于定期地将污泥搅拌均匀。