企业污泥干燥焚烧系统方案说明
整套干燥焚烧系统由下列几部分组成∶
(1) 进出料系统、
(2) 助燃系统、
(3) 干燥系统、
(4) 焚烧系统、
(5) 余热冷却系统、
(6) 烟气处理排放系统、
(7) 电气控 制系统。
1 进料系统
污泥进料设备包括干燥机上料机、进料机和回转窑上料机(干燥机出灰机)、进料机(根据污泥的具体情况该设备并不是必须的)等设备。干燥机上料机采用自动输送机,将湿污泥送到干燥机的进料斗内,然后由进料斗底部的推料机推入干燥机进行烘干。干燥机的出料设备即是回转窑的进料设备,回转窑进料机将烘干后的物料输送到回转窑的进料斗内,然后由螺旋机将物料推入回转窑进行焚烧。
系统中污泥的进料和焚烧连续进行。
注:如果焚烧废物除污泥外还有其他固体废物可以在窑头增设人工投料门或
其他上料机构。
2、助燃系统
助燃系统是在系统起炉和不能维持焚烧或干燥温度时辅助提高炉膛温度的
手段。根据焚烧的废弃物热值决定是否采用辅助燃料助燃。 助燃系统主要设备有油罐、油泵和燃烧器。燃烧器具有自动点火、灭火保护、故障报警等功能和火焰强度大、燃烧稳定、安全性好、功率调整范围较大等特点。可根据燃烧功率要求开启小火或大火供风阀自动调节,同时也可通过调整供油压
力调节燃油量的大小。
3、干燥系统
干燥系统是整个系统的关键,干燥系统的好坏直接影响焚烧炉的正常运行。干燥系统是否稳定直接影响整个系统运行工况。本系统主要包括回转筒干燥机、
除尘器、水冷凝器和烟气再热系统等。
(1)回转筒干燥机及其安全、环保控制
回转式干燥机利用循环使用的高温烟气作为烘干污泥的热源,通过对污泥的加热烘烤,烘去污泥中的水分。主体是一卧式可旋转的圆柱形筒体,筒体的轴线同水平面稍有夹角,被烘干的物料由高端进入烘干机,随着筒体转动,物料在筒
体内部不断的翻动,同热烟气充分接触,物料被不断的加热、烘干。 我们认为,污泥处理必须是环境安全的,不能产生二次污染,所以很重视尾气处理和臭味控制。早期的直接加热系统,引入外部空气经加热后通入干燥器,蒸发污泥中的水分并运送污泥。离开干燥器后热风与干污泥颗粒分离,然后经过除尘、热氧化除臭后排放。由于热风的量很大,使得尾气处理成本非常高。本直接加热工艺采用了气体循环回用的设计,富水烟气风经过除尘、冷凝、加热后,80%以上返回干燥机(并补充新的焚烧烟气),其余部分经过焚烧炉焚烧处理后排放。这减少了尾气处理的负担,更重要的是大大减少了外部空气的引入量,将转鼓内氧气的含量维持在很低的水平,从而很大程度上提高了系统的安全性能。 老式以热空气作为烘干热源的干燥器里,在烘干污泥的过程中容易引起起火或爆燃现象,令污泥干燥设备的安全性能倍受置疑。与爆炸有关的三个主要因素是氧气、粉尘和颗粒的温度。不同的工艺报道或许会有些差异,但总的来说必须控制的安全要素是:氧气含量<12%;粉尘浓度<60 g/m3;颗粒温度<110 ℃。本工艺采用循环使用的烟气作为热载体,充分利用烟气中氧含量低的特点
将系统氧含量控制<6%,另外系统内设置了氧气超标保护,当氧含量大于8%时系统自动报警,一旦氧气含量超过10%,系统会自动停机。颗粒温度的控制关键在于控制污泥在干燥器内的停留时间,必须保持干泥中适量的水分,以避免污泥过热而燃烧,根据晨鸣造纸厂污泥情况,当污泥达到一定的干度(30~40%)就需离开干燥
器,这也解决了污泥在设备内的粘结和粉尘问题。
(2)循环烟气冷却及再热
回转式干燥机原理是利用烟气不同温度下的相对湿度不同达到干燥的目的。干燥污泥后排出的含水蒸气的低温烟气(~℃),相对湿度~%,经过除尘系统去除携带的颗粒后,进入水冷凝器进行除湿,冷却水来自造纸厂的污水厂出水,烟气中的水蒸气被冷凝以液态水排出系统,送入污水处理厂处理。除湿后的气体一小部分送入焚烧炉进行焚烧处理,大部分被焚烧炉烟气间接加热达到℃,相对湿度10%以下,并补充一定量的高温烟气后,再导入回转筒干燥机。整个过程不
断循环,达到最终干燥目的。
(3)除尘器
由于干燥机对物料搅拌和翻动,物料中的细小颗粒可能会被热烟气带走形成烟尘,该部分烟尘虽然量不大,但是这部分粉尘随着烟气循环时间延长会逐渐积累,影响系统的正常运行。所以干燥系统中在冷凝器以前设有除尘设备,用于去
除烘干气体中的污泥颗粒,防止对系统设备造成磨损。
4、焚烧系统
回转窑窑体是一卧式并可旋转的圆柱型筒体,外壳用钢板卷制而成,内衬耐火材料;筒体的轴线与水平面保持一定的倾角,烘干后的污泥由高的一端窑头部进入窑内,随着筒体的转动缓慢的向窑尾部移动,窑体的转动使物料在燃烧的过程中与助燃空气充分接触,完成干燥、燃烧、燃烬的全过程,最后由尾部将燃烬的灰渣排出;旋转窑可根据窑内物料的运动方向和烟气的流向分为逆流和顺流两种形式。为保证窑体在微负压下运行和减小设备漏风对系统的影响,在旋转的窑
体和固定的头、尾罩相连接的地方设有密封装置。 回转窑所用的耐火材料是我所与科学研究院共同开发的一种耐腐蚀、耐高温、高强度的耐火材料。该种材料经受了焚烧多种有毒有害废弃物
的考验其中包括销毁化学武器。
5、余热利用系统
为了充分利用污泥焚烧产生的余热,降低整套系统的运行成本,余热利用系统由干燥气体换热器、空气预热器和风机等设备组成。
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