[发明专利]一种高灰污泥流化干化焚烧一体化装置

说明书

本发明公开了一种高灰污泥流化干化焚烧一体化装置，该装置由螺旋进料器、流化床焚烧炉、旋风分离器、流化干化床依次相连构成。流化干化床与带三通阀控的旋风分离器返灰管相连，接收高温返料灰；流化干化床带有湿污泥造粒机、与焚烧炉相连的排气口、不同孔径的双层布风板、污泥排料口和氮气保护装置。该一体化装置利用高温返料灰的余热与粒化后湿污泥直接接触进行热交换，实现污泥的快速干化。双层布风板以及干化尾气返炉的布置，能避免瞬间高温造成的热影响，并处理污染气体和细颗粒，具有余热高效利用、经济安全、环保节能等优势，适用于高灰污泥的焚烧应用。

技术领域

本发明涉及污泥资源化处理领域，具体涉及一种高灰污泥流化干化焚烧一体化装置。

背景技术

焚烧是污泥资源化利用中常见的处理处置技术，具有效率高、减量大、无害化强、热能再利用等优势，近年来其市场占有率逐渐增加。然而在实际应用中，由于污泥含水率高，在污水厂经带式或板框压滤脱水处理后含水率仍为40-80％，不能直接进焚烧炉膛，往往需要进行干化预处理。污泥干化预处理占焚烧总成本的40％，目前普遍采用低温电辅热或低温烟气循环作为热源，具有能耗高、耗时长、占地大等问题，同时大量烟气中的复杂组分也会增加干化臭气的处理难度。因此，有必要进一步开发节能高效环保的污泥干化新技术或装备。

中国专利CN207486791U设计了一种燃烧低热值高灰分燃料的循环流化床锅炉。将部分高温返料灰通过放灰管置于气固换热室，通入一次风经过布风板与返料灰进行流化换热，换热后高温气体供炉燃烧，有利于提高换热效率，实现高温灰的余热利用。

中国专利CN107311424A公开了一种湿污泥干化方法及流化床干化器。选用200～500℃的固体颗粒作为热载体对湿污泥进行流化换热，能降低污泥在高温干化时发生自燃的风险。

中国专利CN101708940A提出了一套利用气固余热利用的污泥干化焚烧处理系统。将焚烧后800～900℃的污泥高温返料灰部分投入与脱水污泥混合，然后用进入除尘器前的100～200℃烟气对混合物进行半干化处理，在利用返料灰和烟气余热的同时对烟气中灰尘起到捕集作用。

上述都采用了污泥高温干化的思路，与传统干化相比，有利于提高干化高效，节约干化时间，但仍存在部分不足：1)污泥干化采用的高温固体热源应为该产业链中实际存在且易得的，污泥干化后续处置常为焚烧，因焚烧温度的限制(大于850℃)，返料灰温度一般限制在约800℃，直接与湿污泥混合，在湿污泥含水率低且氧气充足情况下，有自燃风险，且局部高温易造成污泥发生脱挥发分反应，损失热值；2)多采用气固换热方式，高温灰传热给气体，然后气体传热给湿污泥干化，传热效率低，余热损耗高；3)低温烟气中的灰尘产生量大，但余热量少且已燃烬，被湿污泥捕获后再进炉膛反而增加炉膛负担，重要的是干化过程中产生的臭气和细微颗粒物(包括污泥颗粒和返料灰)未得到有效处理；4)湿污泥未经预处理，流化难度大，换热效率低。

发明内容

为了提高污泥的干化效率，安全实现高温飞灰的高效热利用，处理干化释放的污染气体，本发明提出了一种高灰污泥流化干化焚烧一体化装置。

一种高灰污泥流化干化焚烧一体化装置，包括：

依次相连的螺旋进料器、流化床焚烧炉、旋风分离器和流化干化床；

其中流化床焚烧炉设有一次风口、布风板和二次风口；流化干化床带有湿污泥造粒机、双层布风板、排气口、鼓风口和污泥排料口。

进一步地，上述旋风分离器底部的返灰管带有三通调控阀，返灰管连通至流化干化床的双层布风板之间，根据湿污泥流量和流化干化床内温度控制高温灰返料速率。

进一步地，上述湿污泥造粒机位于流化干化床的顶部，对含水率40～80％的污泥进行粒化处理。