[发明专利]多级内循环流化床污泥干化及流化床焚烧装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内循环流化床污泥干化及流化床焚烧装置及方法。

背景技术

目前全国每年市政污水处理产生的干污泥量达600万吨，并且每年以10%的速度增长，全国污水处理厂污泥的处置率不到20％。预计到2020年，污水处理厂在现有3000多家基础上增加一倍。污泥处置问题已经成为制约整个污水处理行业健康发展的瓶颈。

污泥是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，其含水率很高，有机物含量高，并且容易腐化发臭，如果处理不当，会对环境造成极大的污染。目前污泥的处理方式主要有填埋法，堆肥法和焚烧法等，其中，污泥的焚烧能够杀死病原体并且氧化污泥中的有机物，回收污泥焚烧释放的热量用于湿污泥的干燥，可最大限度地减少污泥体积，所以其减量化、无害化和资源化等特点使焚烧法成为最行之有效的污泥处理方式之一。但由于湿污泥的含水率很高，即使经过机械脱水后（如板框压滤后），含水率仍然达到50～60%，使得其热值很低，无法达到焚烧的要求，因此，必须采用合适的方法将污泥干化。

现有的污泥干化装置主要有桨叶干燥机、滚筒干燥机以及流化床干燥机。桨叶干燥机以低压饱和蒸汽为热源，存在饱和蒸汽耗量大，电功率消耗较大，且价格是所有干燥设备中最贵的。滚筒干燥机则存在占地面积大和污泥中挥发的臭气被烟气带走，环保不易达标等缺点。所以，流化床污泥干燥成为比较合适的干燥方法，具有造价低、占地面积小，干燥效果好的特点，可将污泥颗粒干燥到含水率10%以下。国内现有流化床污泥干燥机通常以高温烟气和高温空气作为干燥热源。以烟气为干燥热源的流化床干燥器，存在污泥颗粒中挥发的臭气被烟气带走的问题，例如申请号为CN200680005760.5、申请日为2006年2月17日、名称为《流化床干燥机及利用流化床干燥机进行的湿润原料的干燥方法》的发明专利就存在此问题，运用此种方法干燥污泥颗粒时环保不易达标，已被市场淘汰；以高温空气为热源的流化床干燥器，由于干燥后的污泥颗粒挥发份高达40～60%，存在污泥颗粒粉尘爆炸的危险。例如申请号为CN200710191726.8、申请日为2007年12月14日、名称为《闭式多室流化床污泥干燥方法》的发明专利以及申请号为200880132064.X、申请日为2008年11月24日、名称为《间接加热的流化床干燥器》的专利就因使用高温空气作为热源而存在粉尘爆炸的隐患。发达国家早期很多以热空气为干燥介质的污泥干化厂发生过爆炸事故，所以，以热空气为干燥热源的技术路线存在问题，不能采用。现有流化床污泥干燥器没有回收利用湿污泥干燥过程中排出的的热量，造成了能源的浪费。此外，现有流化床污泥干燥器为鼓泡床，床内湿污泥颗粒与干污泥颗粒之间的混合非常不均匀，严重影响了污泥颗粒干燥效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有流化床污泥干燥器以热空气为干燥热源存在爆炸风险、床内湿污泥颗粒与干污泥颗粒混合不均匀导致干燥效果差以及排出的热量没有得到循环利用而提出的以过热蒸汽为干燥介质的“多级内循环流化床污泥干化及流化床焚烧装置及方法”，解决现有技术存在的问题，并实现污泥干化与焚烧热量平衡。湿污泥干燥过程中产生的蒸汽经加热后成为过热蒸汽作为干燥介质。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

方案一：多级内循环流化床污泥干化及流化床焚烧装置，所述装置包括多级内循环流化床干燥器、旋风分离器、干污泥储槽、第一蒸汽加热器、第二蒸汽加热器、喷淋塔、水源热泵、热水空气预热器、空气预热器、流化床焚烧炉、第一风机、第二风机、第三风机、第四风机、水泵、尾气处理系统、进料口、中间风室、水平布风板、干燥器主体、侧风室、倾斜布风板、干污泥颗粒溢流口、输泥管、蒸汽出口及排渣口；