[发明专利]一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统及方法

权利要求书

1.一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统，其特征在于，包括偏心挤压脱水装置(3)、金属链板式传送带(4)、透镜、烟气干燥器(7)、搅拌装置、冷凝回水装置(14)、磨制单一煤种的磨煤机(17)、磨制污泥与煤混合物的磨煤机(18)、锅炉本体(19)、水净化装置(27)和冷却塔(28)；其中，

偏心挤压脱水装置(3)上设置有污泥入口(1)和偏心挤压脱水装置出口(2)，搅拌装置用于对烟气干燥器(7)进行搅拌，烟气干燥器(7)上设置有烟气干燥器入口(6)、干燥器烟气入口(11)、干燥废气出口(12)和烟气干燥器污泥出口(16)，冷凝回水装置(14)上设置有循环水入口(13)、回收水与循环水出口(15)和废气冷凝脱水后的出口(22)，在锅炉本体(19)的炉膛内自下而上依次设置有四个燃烧分区，分别为烟煤着火区，烟煤、污泥、废气燃烧区，废气热分解区，以及燃烧燃尽区，烟煤着火区设置有着火区燃烧器(20)，烟煤、污泥、废气燃烧区设置有主燃区燃烧器(21)，废气热分解区设置有还原区燃烧器(23)，锅炉本体(19)的尾部烟道内设置有高温省煤器(25)和低温省煤器(26)，且尾部烟道上设置有锅炉尾部烟道抽气口(24)；

偏心挤压脱水装置(3)用于初步挤压出污泥中的水分，污泥通过偏心挤压脱水装置出口(2)在金属链板式传送带(4)运输过程中，受到透镜聚焦的太阳光照射，起到预热并部分蒸发水分的作用，再通过烟气干燥器入口(6)送入烟气干燥器(7)中进行最终干燥；干燥废气出口(12)连通至冷凝回水装置(14)的废气入口，废气冷凝脱水后的出口(22)分为三路，一路连通至燃烧燃尽区，一路通过还原区燃烧器(23)连通至废气热分解区，第三路通过主燃区燃烧器(21)连通至烟煤、污泥、废气燃烧区；回收水与循环水出口(15)和偏心挤压脱水装置(3)的废水出口混合后通过水净化装置(27)连通至冷却塔(28)的入口，冷却塔(28)的出口连通至冷凝回水装置(14)的循环水入口(13)；

锅炉尾部烟道抽气口(24)连通至烟气干燥器(7)的干燥器烟气入口(11)，烟气干燥器(7)的烟气干燥器污泥出口(16)连通至磨制污泥与煤混合物的磨煤机(18)的入口，磨制污泥与煤混合物的磨煤机(18)的出口连通至主燃区燃烧器(21)；磨制单一煤种的磨煤机(17)的出口连通至着火区燃烧器(20)。

2.根据权利要求1所述的一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统，其特征在于，搅拌装置包括电机(9)、传动轴(10)和锯齿状刮板(8)，其中，电机(9)的输出端与传动轴(10)的一端连接，传动轴(10)的另一端伸入至烟气干燥器(7)内，且传动轴(10)伸入至烟气干燥器(7)内的部分沿其轴向设置有若干锯齿状刮板(8)。

3.根据权利要求2所述的一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统，其特征在于，若干锯齿状刮板(8)相互交错布置在传动轴(10)上。

4.根据权利要求1所述的一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统，其特征在于，透镜为菲涅尔透镜(5)，菲涅尔透镜(5)聚焦产生的光线照射在金属链板式传送带(4)上为斑块完全覆盖污泥表面。

5.根据权利要求4所述的一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统，其特征在于，透镜的基座安装有伺服系统，能够实时追踪太阳光，更大程度利用太阳能。

6.根据权利要求1所述的一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统，其特征在于，锅炉尾部烟道抽气口(24)介于高温省煤器(25)和低温省煤器(26)之间。

7.一种高水分固废干化与高效掺烧处理的方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至6中任一项所述的一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统，包括：污泥从污泥入口(1)进入偏心挤压脱水装置(3)，经过偏心轮的挤压，将部分水挤压出；挤压出的水分从偏心挤压脱水装置(3)侧面的废水出口中流出，流出的水经过水净化装置(27)送入冷却塔(28)，污泥挤压后由偏心挤压脱水装置出口(2)送入金属链板式传送带(4)，在金属链板式传送带(4)运输的过程中，受到透镜聚焦的太阳光斑的照射，受热并蒸发，污泥整体温度升高；经过了金属链板式传送带(4)后，由烟气干燥器入口(6)送入烟气干燥器(7)中，在污泥下落的过程中，污泥被干燥器烟气入口(11)中通入的烟气进行冲刷，并被搅拌装置破碎，增大了比表面积，增加了对流换热的强度，加快了干燥速率；干燥后的污泥从烟气干燥器污泥出口(16)排出并送入磨制污泥与煤混合物的磨煤机(18)中，和煤一起掺混磨制，磨制完成后送入主燃区燃烧器(21)进入主燃区燃烧；干燥后的废气由干燥废气出口(12)送入冷凝回水装置(14)中，冷凝回水装置(14)采用水冷方式来冷凝废气中的水，冷却的水由冷却塔(28)中抽出，由循环水入口(13)进入冷凝回水装置(14)，冷凝后的水和循环水合并由回收水与循环水出口(15)送入水净化装置(27)，最终进入冷却塔(24)，回收利用了污泥中干燥出来的水蒸气；干燥后的废气中含有大量有机组分和有毒有害气体，并分为三路，一路连通至燃烧燃尽区，一路通过还原区燃烧器(23)连通至废气热分解区起烟温调节的作用，第三路通过主燃区燃烧器(21)连通至烟煤、污泥、废气燃烧区的三次风喷口，受热分解并燃烧，利用了其中的热值，并消除了废气；单一煤种由磨制单一煤种的磨煤机(17)磨制完成后送入着火区燃烧器(20)，形成稳定燃烧的着火区，便于炉膛引燃。