[发明专利]一种污泥干化焚烧耦合燃气蒸汽联合循环机组的系统和方法

说明书

本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种污泥干化焚烧耦合燃气蒸汽联合循环机组的系统和方法，所述系统包括供气单元，污泥干化单元和集气单元，所述供气单元将天然气分别供给污泥焚烧炉和燃气蒸汽联合循环机组，所述污泥干化单元利用污泥焚烧炉蒸汽和燃气蒸汽联合循环机组的供热蒸汽对污泥进行干化，同时将污泥干化后的凝结水分别送至燃气蒸汽联合循环机组的凝结水系统和污泥焚烧给水系统，集气单元收集污泥干化单元的气体，并将收集到的气体送入燃气蒸汽联合循环机组的燃烧室。本发明能够节省污泥干化焚烧的占地面积，降低污泥干化焚烧的投资及运行成本，减少一次能源的消耗，实现工质的循环利用，减少重复建设，具有良好的经济效益。

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种污泥干化焚烧耦合燃气蒸汽联合循环机组的系统和方法。

背景技术

根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》，污泥处理处置是在安全、环保和经济的前提下，实现污泥的减量化、稳定化和无害化，达到节能减排和发展循环经济的目的，并在此过程中鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。污泥的处理先后经过了海洋投弃、土地填埋、堆肥化、干化和焚烧等多种处理方法，随着干化技术和焚烧技术的不断优化以及工艺的成熟，污泥干化焚烧技术有了很大的进展，同时该技术在国内外也有了典型的工程应用。《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》认为在经济较为发达的大中城市，可采用污泥焚烧工艺，并鼓励采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率。污泥干化焚烧技术可在短时间内处理大量污泥，并能回收焚烧热量，是目前污泥处置的一种高效技术手段，但由于污泥热值较低，污泥独立干化焚烧面临建设运营成本较高的问题。

污泥独立焚烧时，由于从污水处理厂经机械脱水后的污泥含水率高达80％左右，且没有热值，不能燃烧，需要干化后才能燃烧，污泥焚烧干化大都采用热干化方式，即利用污泥焚烧回收余热时产生的蒸汽将污泥加热干化。当污泥自身热值较低时，污泥焚烧产生的蒸汽无法满足污泥的干化用汽，这时需要补充蒸汽，一般可以采取两种方式： (1)增加天然气助燃锅炉，不足的蒸汽由天然气助燃锅炉进行补充； (2)有条件时，补充蒸汽通过厂区的供热蒸汽进行补充。

污泥焚烧要求炉膛内燃烧温度在850℃以上且高温烟气在炉膛内停留时间不少于2s，在启动阶段和低负荷阶段需要燃烧天然气进行启动和助燃，厂外来的天然气进厂后需要进行计量分析、旋风除尘、过滤、调压等模块处理，并布置专门的调压站区，该模块投资运行费用较高。

污泥干化焚烧产生的臭气按不同来源和臭气浓度分为三种：高浓度臭气、中等浓度臭气和低浓度臭气。其中干化机载气、输送干化后污泥的刮板臭气属于高浓度臭气，此类气体集中收集后送至污泥焚烧炉进行焚烧；物料系统污泥接收仓、污泥储存仓、干化间沟道收集的臭气为中等浓度臭气，按照入厂含水80％的污泥800t/d时，根据某工程的布置情况及设计的换气次数，此部分中臭气体的计算量约为 25000m3/h；物料系统污泥干化间、卸料大厅、接收间等房间需保持微负压，采用机械排风，此部分收集的臭气为低浓度臭气，按照入厂含水80％的污泥800t/d时，根据某工程的布置情况及设计的换气次数，此部分低浓度臭气的量约为95000m3/h。中等浓度臭气和低浓度臭气总风量比较大，处理该部分臭气的装置占地面积比较大，费用也较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中高能耗、高成本、未考虑能源回收的问题，提供一种污泥干化焚烧耦合燃气蒸汽联合循环机组的系统和方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种污泥干化焚烧耦合燃气蒸汽联合循环机组的系统，包括：

供气单元，所述供气单元将天然气分别供给污泥焚烧炉和燃气蒸汽联合循环机组；

污泥干化单元，所述污泥干化单元利用污泥焚烧炉蒸汽和燃气蒸汽联合循环机组的供热蒸汽对污泥进行干化，同时将污泥干化后的凝结水分别送至燃气蒸汽联合循环机组的凝结水系统和污泥焚烧给水系统；