[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

说明书

本发明公开了一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统及方法。针对污泥等高水分固废中水分含量通常超过80％，且具有一定热值的特性，本发明提出了一种采用挤压脱水、太阳能聚焦预热干燥和烟气强对流干燥组成的三级固废干化系统，实现了干燥污泥过程中的能量梯级利用。干燥后的污泥送入电站锅炉中进行高效掺烧，通过合理设置燃烧区域，优化调整燃烧工况，不仅充分利用了污泥热量，同时保证了污泥中有害物质的充分降解。该系统在处理污泥的同时回收了污泥中的水分，实现了对污泥的无害化处理和能量充分利用。

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统及方法。

背景技术

随着我国城市化的发展，城镇人口激增，城市污水的产生量日益增加。即使城市配备了相应的污水处理厂，但是处理污水后产生的数量巨大的污泥将会对环境保护造成巨大的考验。污水处理厂直接倾倒或填埋污泥将造成严重的二次污染。与此同时，污泥不但是一种污染物，还是一种具有一定热值的燃料。然而污泥作为一种含有高水分的燃料，如果直接将其送入燃烧设备中进行燃烧，势必会影响燃烧稳定性，并且对炉膛造成一定的腐蚀损害。因此，对污泥进行预先干燥处理是必要的。

由于污泥中的水分可以达到60％以上，部分水分含量高的污泥甚至能达到80％以上，因此适合先挤压脱水，由此本发明设计了一种采用了挤压脱水，太阳能聚焦预热干燥和烟气对流干燥耦合组成的三级固废干化系统。

污泥是一种具有一定热值的燃料，并且属于可再生能源的一种。干燥后的污泥送入电站锅炉中燃烧处理，利用了电站锅炉中已有的废弃物处理设备，既能高效低污染地处理掉污泥，减少对环境的破坏，又能节约电厂的煤耗，提高电厂的整体经济性。锅炉实行分级燃烧，实现污泥与煤的耦合燃烧，既能减少电站煤炭消耗，又能降低NO_x排放，符合我国节能减排的政策。因此开发高水分固废干化与高效掺烧处理的系统具有十分重大的意义。

发明内容

针对污泥这类具有高水分和低热值的固废燃料，由于水分含量高，难以直接燃烧，所以在燃烧前必须脱除水分。本发明提供了一种高水分固废干化与高效掺烧处理的系统及方法，通过挤压，太阳能以及烟气干燥三级耦合干化的方法，从而实现了在电站锅炉中高效掺烧污泥，其中主要包括脱水干燥系统、循环回水系统、锅炉本体、燃烧器和燃尽风喷口等设备。该系统综合考虑了干燥部分和掺烧部分的优化，开发了挤压脱水的污泥初级干化，烟气对流加破碎的干燥方式，实现了低能耗的污泥干化过程。并且合理设置燃烧分区，实现了污泥的高效掺烧过程。

本发明采用如下技术方案来实现的：

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

偏心挤压脱水装置上设置有污泥入口和偏心挤压脱水装置出口，搅拌装置用于对烟气干燥器进行搅拌，烟气干燥器上设置有烟气干燥器入口、干燥器烟气入口、干燥废气出口和烟气干燥器污泥出口，冷凝回水装置上设置有循环水入口、回收水与循环水出口和废气冷凝脱水后的出口，在锅炉本体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，烟煤、污泥、废气燃烧区设置有主燃区燃烧器，废气热分解区设置有还原区燃烧器，锅炉本体的尾部烟道内设置有高温省煤器和低温省煤器，且尾部烟道上设置有锅炉尾部烟道抽气口；