污泥焚烧系统及污泥焚烧方法

摘要

本发明公开了污泥焚烧系统及污泥焚烧方法，污泥焚烧系统包括湿污泥干化模块、湿污泥焚烧模块、焚烧炉，湿污泥干化模块对待干化湿污泥进行干化得到干污泥，并且通过细粉收集装置收集湿污泥干化过程中产生的细粉，将收集的细粉与焚烧湿污泥料仓中的待焚烧湿污泥在混合输送装置中混合后通过焚烧炉上的第一入口送至焚烧炉中焚烧，通过将待干化湿污泥干化过程产生的细粉与待焚烧湿污泥混合后再送至焚烧炉焚烧，能够防止由于细粉颗粒小，进入焚烧炉后爆燃、燃烧区域上移，造成燃烧不稳定的现象发生。

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理环保技术领域，具体涉及一种污泥焚烧系统及污泥焚烧方法。

背景技术

目前，污泥的处置方法主要是填埋、堆肥农用和焚烧三种。污泥填埋对土地资源浪费较大，且在运输过程及在填埋场里的渗滤液均易对环境造成二次污染；污泥堆肥或制复合微生物肥时，不能有效去除污泥中的重金属和有害物质，重金属离子易在土壤和植物体内积累，使土地利用受到限制；污泥焚烧可破坏有机质、杀死病原体及最大限度地减少污泥体积，而且干燥后的污泥是一种低热值的燃料，焚烧后的灰渣也不会造成二次污染。因此，在污泥处置领域，污泥干化焚烧应用范围较广。

流化床干化机和焚烧炉是污泥干化焚烧的核心设备，其中流化床干化机将含水率80％的湿污泥干化处理后产生含水率10％及以下的干污泥，而焚烧炉是一种将废气、废液、固体废弃物进行高温焚烧，达到减量化、稳定化、无害化的一种环保设备。流化床干化机采用热源对污泥进行换热，将湿污泥中的水分带出，达到污泥干化的目的，干化后的污泥送入焚烧炉进行焚烧，但流化床干化机由于内部流态剧烈，污泥颗粒摩擦产生细粉被流化风带出，载气通过细粉分离装置实现细粉回收，由于细粉颗粒小，进入焚烧炉后极易爆燃、燃烧区域上移。因此控制细粉进入焚烧炉，对于焚烧炉污泥燃烧和烟气排放控制意义重大。目前流化床干化机干污泥和细粉混合后通过干污泥给料喷射器喷射入炉。入焚烧炉的干污泥中的细粉造成焚烧炉温度升高，焚烧炉存在超温而结焦和烟气排放指标(NOx和CO)阶跃式升高，甚至有超标的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供污泥焚烧系统及焚烧方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种污泥焚烧系统，所述污泥焚烧系统包括：

湿污泥干化模块，所述湿污泥干化模块包括干化装置、细粉收集装置，所述干化装置用于对待干化湿污泥进行干化得到干污泥；所述细粉收集装置用于收集湿污泥干化过程中产生的细粉；

湿污泥焚烧模块，所述湿污泥焚烧模块包括焚烧湿污泥料仓、混合输送装置、焚烧炉，所述焚烧炉上设置有第一入口，所述第一入口与所述混合输送装置连接；

所述细粉收集装置收集的细粉与焚烧湿污泥料仓中待焚烧湿污泥在所述混合输送装置中进行混合，并通过所述第一入口进入所述焚烧炉焚烧。在本技术方案中，湿污泥干化模块对待干化湿污泥进行干化得到干污泥，并且通过细粉收集装置收集湿污泥干化过程中产生的细粉，将收集的细粉与焚烧湿污泥料仓中的湿污泥在混合输送装置中混合后通过焚烧炉上的第一入口送至焚烧炉中焚烧，通过将湿污泥干化过程产生的细粉与湿污泥混合后再送至焚烧炉焚烧，能够防止由于细粉颗粒小，直接进入焚烧炉爆燃、燃烧区域上移，造成燃烧不稳定的现象发生。

较佳地，所述细粉收集装置包括载气细粉分离装置和细粉缓存仓，所述干化装置上部设置有出气口，所述载气细粉分离装置连接于所述出气口，以分离所述干化装置出来的载气和细粉；所述细粉缓存仓位于所述载气细粉分离装置的下游，以收集分离的细粉；所述细粉缓存仓设置有料位检测装置，所述细粉缓存仓连接有细粉输送装置，所述细粉输送装置将细粉输送至所述混合输送装置。

在本技术方案中，设置载气细粉分离装置和细粉缓存仓，通过载气细粉分离装置对载气和细粉进行分离，并将分离的细粉收集在细粉缓存仓，并通过料位检测装置判断细分缓存仓内的细粉储存量，通过细粉输送装置将细粉输送至所述混合输送装置。

较佳地，所述污泥焚烧系统包括载气处理装置，所述污泥焚烧系统包括载气处理装置，所述干化装置的下部设置有进气口，所述载气处理装置一端与所述载气细粉分离装置连接，另一端与所述进气口连接。

在本技术方案中，设置载气处理装置对载气进行处理，并将处理后的载气送至干化装置中，因载气从干化装置中出来，载气温度较高，将处理后的载气输送回干化装置中，能够回收部分热量，实现载气的循环利用，并节约能源，并且将载气处理装置处理后的载气通过干化装置的下部设置的进气口进入干化装置，载气会从干化装置的下部流向干化装置的上部，使得回收的热量得以充分利用。

较佳地，所述湿污泥干化模块还包括干化湿污泥料仓、干化湿污泥输送装置，所述干化湿污泥输送装置连通所述干化湿污泥料仓和所述干化装置，所述细粉输送装置为双向螺旋输送机，所述双向螺旋输送机一端与所述混合输送装置连接，另一端与所述干化湿污泥输送装置连接。

在本技术方案中，细粉输送装置采用双向螺旋输送机，一方面能将细粉输送至混合输送装置于焚烧湿污泥料仓中的湿污泥混合，另一方面能够将细粉输送至干化湿污泥输送装置中与干化湿污泥混合。尤其是在细分缓存仓中细粉量大时，根据燃烧情况，控制双向螺旋输送机的运行方式，将一分部细粉输送至干化湿污泥输送装置中与干化湿污泥混合。

较佳地，所述细粉输送装置、所述混合输送装置均为频率可调输送装置，所述混合输送装置出口设置有污泥含水率检测仪，根据所述污泥含水率检测仪的测量值分别调节所述细粉输送装置和所述混合输送装置，从而实现细粉和湿污泥的混合比例调节。

在本技术方案中，细粉输送装置、所述混合输送装置均采用频率可调输送装置，通过细粉输送装置频率调节、所述混合输送装置的频率调节分别来调节细粉和焚烧湿污泥的供给量，在混合输送装置出口设置有污泥含水率检测仪，用来监测细粉和湿污泥的混合物的含水率，以便于为控制细粉和焚烧湿污泥的混合比例从而控制细粉和湿污泥的混合物的含水率，从而保证设备的正常运行。

较佳地，所述污泥焚烧系统还包括输入端与所述干化装置连接的干污泥输送装置，所述焚烧炉上还设置有第二入口，所述第二入口与所述干污泥输送装置的输出端连接用于将干污泥送至焚烧炉焚烧。

在本技术方案中，设置干污泥输送装置，干污泥输送装置一端与所述干化装置连接，另一端与所述焚烧炉上设置的第二入口连接，干污泥输送装置将干污泥输送到焚烧炉的第二入口进入焚烧炉焚烧，即细粉和焚烧湿污泥的混合物通过第一入口进入焚烧炉，干污泥通过第二入口进入焚烧炉，便于根据污泥的情况分别进行调控，从而使焚烧炉高效利用。

较佳地，所述干污泥输送装置与所述第二入口之间还连接有干污泥料仓。

在本技术方案中，设置干污泥料仓能够存储多余的干污泥，从而在干污泥产量大时将来不及焚烧的干污泥储存起来，在干污泥产量低时，将其收集存储便于后续统一进行焚烧处理。

本发明还提供一种污泥焚烧方法，其采用上述的污泥焚烧系统，并包括如下步骤：

步骤一：将湿污泥分别存放在干化湿污泥料仓和焚烧湿污泥料仓；

步骤二：通过湿污泥干化模块对待干化湿污泥进行干化得到干污泥，同时利用细粉收集装置收集湿污泥干化过程中产生的细粉；

步骤三：将所述细粉收集装置收集的细粉、焚烧湿污泥料仓中的湿污泥输送至所述混合输送装置中进行混合，并通过焚烧炉上的第一入口送至焚烧炉中焚烧。

在本技术方案中，将湿污泥分别存放在干化湿污泥料仓和焚烧湿污泥料仓，并利用湿污泥干化模块对湿污泥进行干化得到干污泥，并且通过细粉收集装置收集湿污泥干化过程中产生的细粉，将湿污泥干化过程产生的细粉与湿污泥混合后再送至焚烧炉焚烧，能够防止由于细粉颗粒小，直接进入焚烧炉后爆燃、燃烧区域上移，造成燃烧不稳定的现象发生。

较佳地，所述细粉收集装置包括细粉缓存仓，所述细粉缓存仓连接有细粉输送装置，所述细粉输送装置将细粉输送至所述混合输送装置，所述细粉输送装置、所述混合输送装置均为频率可调输送装置，所述混合输送装置出口设置有污泥含水率检测仪；所述步骤三还包括：将污泥含水率检测仪的测量值W1与含水量设定值W0进行比较，当污泥含水率检测仪的测量值W1大于设定值W0时，提高细粉输送装置的频率或降低混合输送装置的频率；当污泥含水率检测仪的测量值W1小于设定值W0时，降低细粉输送装置的频率或提高混合输送装置的频率。

较佳地，所述污泥焚烧系统还包括输入端与所述干化装置连接的干污泥输送装置，所述焚烧炉上还设置有第二入口，所述第二入口与所述干污泥输送装置的输出端连接，所述步骤二还包括利用所述干污泥输送装置将干污泥通过所述第二入口送至焚烧炉焚烧。

本发明的积极进步效果在于：湿污泥干化模块对待干化湿污泥进行干化得到干污泥，并且通过细粉收集装置收集湿污泥干化过程中产生的细粉，将收集的细粉与焚烧湿污泥料仓中的待焚烧湿污泥在混合输送装置中混合后通过焚烧炉上的第一入口送至焚烧炉中焚烧，通过将湿污泥干化过程产生的细粉与湿污泥混合后再送至焚烧炉焚烧，能够防止小颗粒的细粉直接进入焚烧炉后爆燃、燃烧区域上移引起焚烧炉超温而造成焚烧炉结焦和烟气排放指标超限的现象发生，从而能够提高焚烧炉运行的稳定性。

附图说明

图1为本发明一实施例的污泥焚烧系统的结构示意图。

图2为本发明一实施例的污泥焚烧方法的流程示意图。

附图标记说明

干化湿污泥料仓1

干化装置2

干化湿污泥输送装置3

载气细粉分离装置4

细粉缓存仓5

细粉输送装置6

焚烧湿污泥料仓7

混合输送装置8

污泥含水率检测仪9

焚烧炉10

第一入口101

第二入口102

干污泥料仓11

干污泥输送装置12

污泥泵13

干污泥给料喷射器14

隔离阀15

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

请参阅图1进行理解。本发明实施例提供一种污泥焚烧系统，污泥焚烧系统包括湿污泥干化模块、湿污泥焚烧模块；其中湿污泥干化模块包括干化装置2、细粉收集装置，所述干化装置2用于对湿污泥进行干化得到干污泥；细粉收集装置用于收集湿污泥干化过程中产生的细粉；湿污泥焚烧模块包括焚烧湿污泥料仓7、混合输送装置8、焚烧炉10，焚烧炉上设置有第一入口101，第一入口101与混合输送装置8连接；细粉收集装置中收集的细粉与焚烧湿污泥料仓7中的待焚烧湿污泥在所述混合输送装置中进行混合，并通过所述第一入口101进入所述焚烧炉焚烧。

利用湿污泥干化模块对待干化湿污泥进行干化得到干污泥，并且通过细粉收集装置收集湿污泥干化过程中产生的细粉，将收集的细粉与焚烧湿污泥料仓中的湿污泥在混合输送装置8中混合后通过焚烧炉10上的第一入口送至焚烧炉中焚烧，通过将湿污泥干化过程产生的细粉与湿污泥混合后再送至焚烧炉焚烧，能够防止小颗粒的细粉直接进入焚烧炉后极易被焚烧烟气搅动，造成燃烧不稳定的现象发生。

其中，干化装置2优选流化床干燥机，当然在其他实施例中也可以选择其他能实现污泥干化的装置。

细粉收集装置与干化装置2连接，用于收集湿污泥干化过程中产生的细粉。细粉收集装置包括载气细粉分离装置4和细粉缓存仓5，干化装置2的上部设置有出气口，所述载气细粉分离装置4连接于出气口，以从分离干化装置出气口出来的载气和细粉；细粉缓存仓5位于载气细粉分离装置4的下游，以收集分离的细粉，细粉缓存仓设置有料位检测装置(图1中未示出)，通过料位检测装置来判断细分缓存仓内的细粉储存量；细粉缓存仓5连接有细粉输送装置6，细粉输送装置6将细粉输送至混合输送装置8。

污泥焚烧系统还包括载气处理装置，载气处理装置(图1中未示出)设置在载气细粉分离装置4的载气出口处，干化装置2的下部设置有进气口，载气处理装置一端与所述载气细粉分离装置的载气出口连接，另一端与干化装置2的下部设置的进气口连接。设置载气处理装置对载气进行处理，并将处理后的载气送至干化装置中，因载气从干化装置2中出来，载气温度较高，将处理后的载气通过进气口输送回干化装置2中，能够回收这部分热量，实现载气的循环利用，并节约能源，并且将进气口设置在干化装置2的下部，载气会从干化装置的下部流向干化装置的上部，使得回收的热量得以充分利用。

如图1所示，湿污泥干化模块还包括干化湿污泥料仓1、干化湿污泥输送装置3，所述干化湿污泥输送装置3连通干化湿污泥料仓1和干化装置2，干化湿污泥料仓1中待干化湿污泥通过干化湿污泥输送装置3输送到干化装置2中进行干化。细粉输送装置6为双向螺旋输送机，双向螺旋输送机一端与混合输送装置8连接，另一端与干化湿污泥输送装置12连接，一方面能将细粉输送至混合输送装置8于焚烧湿污泥料仓7中的湿污泥混合，另一方面能够将细粉输送至干化湿污泥输送装置3中与干化湿污泥混合。尤其是在细分缓存仓中细粉量大时，根据燃烧情况，控制双向螺旋输送机的运行方式，如在混合输送装置所需细分量少时，将一分部细粉输送至干化湿污泥输送装置中与干化湿污泥混合。

干化湿污泥输送装置3以及混合输送装置8上在细粉的接入口处设置有细粉隔离阀15，通过细粉隔离阀15与双向螺旋输送机连锁控制以实现细粉和湿污泥混合的自动控制，控制细粉分别进入到干化湿污泥输送装置3以及混合输送装置8中的量。

在本实施例中，细粉输送装置6、混合输送装置8均采用频率可调输送装置，通过采用变频电机实现变频控制，调节细粉输送装置6、混合输送装置8的频率来调节细粉和焚烧湿污泥的供给量，在混合输送装置8出口设置有污泥含水率检测仪9，用来监测细粉和湿污泥的混合物的含水率，根据污泥含水率检测仪9的测量值分别调节所述细粉输送装置6和混合输送装置8，从而实现实现细粉和湿污泥的混合比例调节，通过控制细粉和焚烧湿污泥的供给量从而控制细粉和湿污泥的混合物的含水率，从而保证设备的正常运行。具体为，设置细粉和湿污泥的混合物的含水率的设定值为W0，当污泥含水率检测仪9的测量值W1大于设定值W0时，提高细粉输送装置6的频率或降低混合输送装置8的频率，从而增加细粉的供给量或降低湿污泥的供给量；当污泥含水率检测仪9的测量值W1小于设定值W0时，降低细粉输送装置6的频率或降低混合输送装置8的频率，从而降低细粉的供给量或增加湿污泥的供给量。如图1所示，焚烧炉10上设置有第一入口101和第二入口102，其中第一入口101与混合输送装置8连接，混合输送装置8中的细粉与焚烧湿污泥的混合物通过第一入口101进入焚烧炉10焚烧；污泥焚烧系统还包括干污泥输送装置12，干污泥输送装置12的输入端与干化装置2连接，干污泥输送装置12的输出端与第二入口102连接，用于将干污泥通过第二入口102送入焚烧炉10中焚烧。即细粉和焚烧湿污泥的混合物通过第一入口101进入焚烧炉，干污泥通过第二入口102进入焚烧炉，便于根据污泥的情况分别进行调控，从而使焚烧炉高效利用。

在实施例中干污泥输送装置12与第二入口102之间还连接有干污泥料仓11，干污泥料仓11能够存储多余的干污泥，从而在干污泥产量大时将来不及焚烧的干污泥储存起来，在干污泥产量低时，将其收集存储便于后续统一进行焚烧处理。本实施例中，干化湿污泥输送装置3、干污泥输送装置12为螺旋输送装置，但是在其他实施例中也可以选择其他输送装置。本实施例中，在干污泥输送装置12与干化装置2之间以及混合输送装置8与第一入口101之间均设置有湿污泥泵13，用于顺利地将湿污泥泵13分别送入干化装置2和焚烧炉10中。在干污泥料仓与第二入口102之间设置有干污泥给料喷射器14，利用干污泥给料喷射器14顺利将干污泥送入焚烧炉10中。

当然在其他实施例中，细粉输送可采用组合式密闭输送方式，包括螺旋输送机、斗提机、刮板输送机和皮带机等。污泥焚烧系统还可以包括氮气保护装置，在细粉输送过程中保持密闭和惰性气体保护，避免污泥输送过程中冷却、潮湿以及防止潜在的污泥粉尘爆炸风险。

如图2所示，本发明实施例提供一种污泥焚烧方法，其采用图1中的污泥焚烧系统，并包括如下步骤：

步骤一：将湿污泥分为待干化湿污泥和待焚烧湿污泥；

步骤二：通过湿污泥干化模块对待干化湿污泥进行干化得到干污泥，同时利用细粉收集装置收集湿污泥干化过程中产生的细粉；

步骤三：将细粉收集装置收集的细粉、焚烧湿污泥料仓7中的湿污泥输送至混合输送装置8中进行混合，并通过焚烧炉10上的第一入口101送至焚烧炉10中焚烧。

在本实施例中，将湿污泥分为待干化湿污泥和待焚烧湿污泥；设置干化湿污泥料仓1用于盛放待干化湿污泥；设置焚烧湿污泥料仓7用于盛放待焚烧湿污泥，方便湿污泥的存储和取用。并利用湿污泥干化模块对待干化湿污泥进行干化得到干污泥，并且通过细粉收集装置收集湿污泥干化过程中产生的细粉，将湿污泥干化过程产生的细粉与湿污泥混合后再送至焚烧炉10焚烧，能够防止细粉直接进入焚烧炉10后极易被焚烧烟气搅动，以及防止细粉直接进入焚烧炉10引起焚烧炉10超温而造成焚烧炉10结焦和烟气排放指标超限的现象发生，从而能够提高焚烧炉10运行的稳定性。

在本实施例中，细粉收集装置包括细粉缓存仓5，细粉缓存仓5连接有细粉输送装置6，细粉输送装置6将细粉输送至混合输送装置8，细粉输送装置6、混合输送装置8均为频率可调输送装置，混合输送装置8出口设置有污泥含水率检测仪9；步骤三还包括：将污泥含水率检测仪9的测量值W1与含水量设定值W0进行比较，当污泥含水率检测仪9的测量值W1大于设定值W0时，提高细粉输送装置6的频率或降低混合输送装置8的频率；当污泥含水率检测仪9的测量值W1小于设定值W0时，降低细粉输送装置6的频率或提高混合输送装置8的频率。

在本实施例中，如图1所示，污泥焚烧系统还包括输入端与干化装置2连接的干污泥输送装置12，焚烧炉10上还设置有第二入口，第二入口与干污泥输送装置12的输出端连接，步骤二还包括利用干污泥输送装置12将干污泥通过第二入口送至焚烧炉10焚烧。将细粉和焚烧湿污泥的混合物通过第一入口101进入焚烧炉10，将干污泥通过第二入口进入焚烧炉10，便于根据污泥的情况分别进行调控，从而使焚烧炉10高效利用。

在本实施例中，使用的污泥焚烧系统包括载气处理装置，其中细粉收集装置包括载气细粉分离装置4和细粉缓存仓5，所述载气细粉分离装置4连接于出气口，以分离干化装置出来的载气和细粉；细粉缓存仓5位于载气细粉分离装置4的下游，以收集分离的细粉，细粉缓存仓5设置有料位检测装置(图1中未示出)，细粉缓存仓5连接有细粉输送装置6，细粉输送装置6将细粉输送至混合输送装置8，载气处理装置(图1中未示出)设置在载气细粉分离装置4的载气出口处，干化装置2的下部设置有进气口，载气处理装置一端与载气细粉分离装置的载气出口连接，另一端与进气口连接，此时步骤二还可以包括开启载气处理装置对载气进行处理，随后将处理后的载气通过干化装置2的下部设置的进气口进入干化装置2中，实现载气的循环利用，节约能源，并通过载气提高系统的稳定性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。