公布日：2022.11.29
申请日：2022.08.31
分类号：F23G5/04(2006.01)I;F23G5/14(2006.01)I;F23G5/20(2006.01)I;F23G5/44(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23G7/00(2006.01)I;F23J15/00(2006.01)I;F23J15/02
(2006.01)I;F23J15/06(2006.01)I;F23L15/04(2006.01)I
摘要
本发明属于污泥处理处置技术领域，涉及一种污泥喷雾干化焚烧处理系统及工艺，包括焚烧装置、空气预热器、干燥塔、烟气净化单元、尾气处理单元以及湿污泥储罐，空气预热器设在焚烧装置与干燥塔之间，空气预热器中设有间接换热的烟气通道和空气通道，烟气通道的一端连接焚烧装置的烟气出口，另一端连接烟气净化单元，空气通道的一端连接鼓风机，另一端连接干燥塔的进气口，干燥塔上还设有与湿污泥储罐相连的污泥喷射口、与尾气处理单元相连的出气口以及与焚烧装置的进料口相连的出料口。本发明能够保证进入烟气净化系统的烟气温度维持在酸露点以上，防止低温腐蚀，并且污泥焚烧产生的高温烟气不与污泥直接接触，避免烟气中CO、VOCs超标排放的风险。
权利要求书
1.一种污泥喷雾干化焚烧处理系统，其特征在于：包括焚烧装置、空气预热器(8)、空气加热器(16)、干燥塔(17)、烟气净化单元、尾气处理单元以及湿污泥储罐(20)，空气预热器(8)设在焚烧装置与干燥塔(17)之间，所述空气预热器(8)中设有间接换热的烟气通道和空气通道，所述烟气通道的一端连接焚烧装置的烟气出口，另一端连接所述烟气净化单元，所述空气通道的一端连接鼓风机(15)，另一端连接空气加热器(16)的进气口，空气加热器(16)的出气口连接干燥塔(17)的进气口，所述干燥塔(17)上还设有与湿污泥储罐(20)相连的污泥喷射口、与尾气处理单元相连的出气口以及与焚烧装置的进料口相连的出料口；所述焚烧装置包括回转窑焚烧炉(1)和二燃室(2)，所述回转窑焚烧炉(1)的出风口与二燃室(2)的进风口连接，二燃室(2)的出风口为焚烧装置的烟气出口，回转窑焚烧炉(1)的进料口为焚烧装置的进料口。
2.根据权利要求1所述的污泥喷雾干化焚烧处理系统，其特征在于：在所述干燥塔(17)中，出料口设在所述干燥塔(17)的底部，出气口设在干燥塔(17)的下部，污泥喷射口设在干燥塔(17)的上部，进气口设在干燥塔(17)的顶部。
3.根据权利要求1所述的污泥喷雾干化焚烧处理系统，其特征在于：所述烟气净化单元包括沿烟气流向依次布置的干法脱硫装置(9)、除尘装置(10)、引风机(11)、湿法脱酸装置(13)以及烟囱(14)。
4.根据权利要求3所述的污泥喷雾干化焚烧处理系统，其特征在于：所述除尘装置(10)和干法脱硫装置(9)的出灰口均连接飞灰仓(12)。
5.根据权利要求3所述的污泥喷雾干化焚烧处理系统，其特征在于：所述干法脱硫装置(9)为塔式或烟道式干法脱硫器，除尘装置(10)为第一布袋除尘器，湿法脱酸装置(13)为碱液喷淋塔。
6.根据权利要求1所述的污泥喷雾干化焚烧处理系统，其特征在于：所述尾气处理单元包括物料收集装置(18)和冷凝器(19)，物料收集装置(18)的进气口连接干燥塔(17)的出气口，物料收集装置(18)的出气口连接冷凝器(19)的进气口。
7.根据权利要求6所述的污泥喷雾干化焚烧处理系统，其特征在于：冷凝器(19)的出气口分为三路，第一路连接所述空气预热器(8)的空气通道，第二路连接焚烧装置的进风口，第三路连接外部除臭设备。
8.根据权利要求6所述的污泥喷雾干化焚烧处理系统，其特征在于：所述物料收集装置(18)为第二布袋除尘器，第二布袋除尘器的出灰口与所述焚烧装置的进料口相连。
9.一种污泥喷雾干化焚烧处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将干燥污泥送入焚烧装置内进行焚烧，焚烧后产生高温烟气；S2：高温烟气进入空气预热器(8)中与空气进行间接换热，形成低温烟气和高温空气；S3：高温空气进入干燥塔(17)与湿污泥颗粒直接接触进行污泥干燥，得到干燥污泥和尾气，干燥污泥进入到焚烧装置内进行焚烧，尾气则进入到尾气处理单元进行处理；S4：低温烟气进入烟气净化单元，烟气净化单元对低温烟气进行干法脱硫、活性炭脱重金属和二噁英、除尘以及湿法脱酸后进行排放。
10.根据权利要求9所述的污泥喷雾干化焚烧处理工艺，其特征在于：所述尾气处理单元包括依次连接的第二布袋除尘器和冷凝器，在步骤S3中，所述第二布袋除尘器对尾气中携带的干燥污泥进行捕集，然后所述冷凝器对尾气进行降温脱水后，将尾气分为三路进行排放，第一路连接焚烧装置的进风口用于焚烧处理，第二路与鼓风机(15)中的新风混合后送至空气预热器(8)中与所述高温烟气进行换热，第三路连接外部除臭设备作为应急备用支路。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种污泥喷雾干化焚烧处理系统及工艺，通过设置在焚烧装置与干燥塔之间的空气预热器，将污泥喷雾干化和污泥焚烧划分为两个独立且相互协同的系统，利用污泥焚烧产生的高温烟气在空气预热器中与空气间接换热得到的高温空气，进行污泥喷雾干化，污泥干化后则送入回转窑内进行焚烧，形成彼此协同的闭环，而经过空气预热器换热后的烟气则送入烟气净化系统处理后排放，烟气温度可通过控制换热量进行调节，从而保障了进入烟气净化系统的烟气温度维持在酸露点以上，并且污泥焚烧产生的高温烟气不与污泥直接接触，避免了CO、VOCs超标排放的风险。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一方面，本发明提供一种污泥喷雾干化焚烧处理系统，包括焚烧装置、空气预热器、干燥塔、烟气净化单元、尾气处理单元以及湿污泥储罐，空气预热器设在焚烧装置与干燥塔之间，所述空气预热器中设有间接换热的烟气通道和空气通道，所述烟气通道的一端连接焚烧装置的烟气出口，另一端连接所述烟气净化单元，所述空气通道的一端连接鼓风机，另一端连接干燥塔的进气口，所述干燥塔上还设有与湿污泥储罐相连的污泥喷射口、与尾气处理单元相连的出气口以及与焚烧装置的进料口相连的出料口，所述焚烧装置包括回转窑焚烧炉和二燃室，所述回转窑焚烧炉的出风口与二燃室的进风口连接，二燃室的出风口为焚烧装置的烟气出口，回转窑焚烧炉的进料口为焚烧装置的进料口。进一步，在所述干燥塔中，出料口设在所述干燥塔的底部，出气口设在干燥塔的下部，污泥喷射口设在干燥塔的上部，进气口设在干燥塔的顶部。
进一步，所述烟气净化单元包括沿烟气流向依次布置的干法脱硫装置、除尘装置、引风机、湿法脱酸装置以及烟囱。
进一步，所述除尘装置和干法脱硫装置的出灰口均连接飞灰仓。
进一步，所述干法脱硫装置为塔式干法脱硫器或烟道式干法脱硫器，除尘装置为第一布袋除尘器，湿法脱酸装置为碱液喷淋塔。
进一步，所述尾气处理单元包括物料收集装置和冷凝器，物料收集装置的进气口连接干燥塔的出气口，物料收集装置的出气口连接冷凝器的进气口。
进一步，冷凝器的出气口分为三路，第一路连接所述空气预热器的空气通道，第二路连接焚烧装置的进风口，第三路连接外部除臭设备。
进一步，所述物料收集装置为第二布袋除尘器，第二布袋除尘器的出灰口与所述焚烧装置的进料口相连。
另一方面，本发明还提供一种污泥喷雾干化焚烧处理工艺，包括以下步骤：
S1：将干燥污泥送入焚烧装置内进行焚烧，焚烧后产生高温烟气；
S2：高温烟气进入空气预热器中与空气进行间接换热，形成低温烟气和高温空气；
S3：高温空气进入干燥塔内与湿污泥颗粒直接接触进行污泥干燥，得到干燥污泥和尾气，干燥污泥进入到焚烧装置内进行焚烧，尾气则进入到尾气处理单元进行处理；
S4：低温烟气进入烟气净化单元，烟气净化单元对低温烟气进行干法脱硫、活性炭脱重金属和二噁英、除尘以及湿法脱酸后进行排放。
进一步，所述尾气处理单元包括依次连接的第二布袋除尘器和冷凝器，在步骤S3中，所述第二布袋除尘器对尾气中携带的干燥污泥进行捕集，然后所述冷凝器对尾气进行降温脱水后，将尾气分为三路进行排放，第一路连接焚烧装置的进风口用于污泥焚烧，第二路与鼓风机中的新风混合后送至空气预热器中与所述高温烟气进行换热，第三路连接外部除臭设备作为应急备用支路。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过设置在焚烧装置与干燥塔之间的空气预热器，将污泥喷雾干化和污泥焚烧划分为两个独立且相互协同的系统，利用污泥焚烧产生的高温烟气在空气预热器中与空气间接换热得到的高温空气，进行污泥喷雾干化，污泥干化后则送入回转窑内进行焚烧，形成彼此协同的闭环，而经过空气预热器换热后的烟气则送入烟气净化系统处理后排放，烟气温度可通过控制换热量进行调节，从而保障了进入烟气净化系统的烟气温度维持在酸露点以上，避免了低温腐蚀，延长烟气净化设备寿命，并且污泥焚烧产生的高温烟气不与污泥直接接触，避免了CO、VOCs超标排放的风险。
2、本发明中污泥喷雾干化和污泥焚烧两个子系统相对独立，烟气净化单元可通过空气预热器调节进入烟气净化单元中的烟气温度，同时通过空气预热器配合空气加热器可对用于污泥喷雾干化的高温空气的温度进行独立调节，从而保证了整个系统的稳定运行，并且整个系统由于采用间接换热的方式进行高温烟气余热回收，从而避免了为满足喷雾干化温度要求而混入大量冷风来降低烟气温度，减小了进入烟气净化单元的烟气量，根据平衡计算，本发明中的污泥焚烧系统需净化的烟气量只有现有技术工艺的40％，降低了烟气净化设备投资和运行负荷。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
（发明人：何春龙;李煜;丁堂文;彭泽均;王睿;李俊;何强）
