CN100503489C - 一种带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法，在焚烧炉中纯烧或者添加辅助燃料焚烧含水率为60—90%的湿污泥，特点是：在焚烧炉尾部烟道中设置与污泥干化设备相连通的热交换器，吸收焚烧炉尾部烟道中热烟气热量，作为污泥干化的热源，将部分待焚烧的湿污泥先送入污泥干化设备中干化成含水率5—20%干污泥，再送入焚烧炉与其余湿污泥一起焚烧；部分待焚烧湿污泥重量占所有待焚烧湿污泥重量10—50%。该方法的优点是：优化了湿污泥直接焚烧工艺，用回收的烟气热量干化一部分湿污泥，而不是全部，可使能纯烧的湿污泥含水率上限提高3—5个百分点，降低纯烧时的空气预热温度，减少辅助燃料消耗量，提高其经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种废弃物处理方法，特别是涉及一种带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法。
背景技术
污泥是污水处理后的固体残留物，污泥量约占污水处理量的3‰～5‰(以含水率97％计)。随着污水处理厂的不断兴建，我国的工业和生活污水处理量正在迅速增加，必将产生更多的污泥。污泥的成分非常复杂，除含有大量的水分外，还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分。如何将产量巨大、成分复杂的污泥无害化、资源化，已成为全世界环境界瞩目的课题之一。
以焚烧为核心的污泥处理方法能够达到减量化、稳定化和无害化的目标。但是现有的污泥焚烧方法，大都要求对污泥先进行干化等预处理后再进行焚烧，能耗大，***复杂；而且焚烧干化污泥，会产生大量NOx，需在焚烧炉后配备脱氮装置；同时，由于污泥中含硫，还需在焚烧炉后配备脱硫装置。这使得污泥焚烧***复杂、无害化处理成本高昂。
直接焚烧湿污泥时，燃烧产生的热量除了用于蒸发污泥所含水分、保持炉膛温度、加热污泥以及燃烧所需的空气外，还会有一部分热量需要排出***；这部分热量的回收利用，一般采用水冷受热面，产生热水。但是如果热水不能被利用的话，还需要通过冷却***冷却，造成热量浪费。
发明内容
本发明的目的是提出一种带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法，从焚烧炉尾部烟道的热烟气中回收热量，作为湿污泥干化设备的热源，将部分待焚烧的湿污泥送入湿污泥干化设备，先干化成含水率为5—20％的干污泥，再将这部分干污泥送入焚烧炉焚烧。该方法优化了湿污泥直接焚烧工艺，可以减少辅助燃料的消耗量，提高***的经济性。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法，在焚烧炉中纯烧或者添加辅助燃料焚烧含水率为60—90％的湿污泥，其特征在于，在焚烧炉尾部烟道中设置与污泥干化设备相连通的热交换器，吸收焚烧炉尾部烟道中热烟气的热量，送入污泥干化设备，作为污泥干化设备的热源，将部分待焚烧的湿污泥先送入污泥干化设备中干化成为含水率5—20％的干污泥，再送入焚烧炉与其余湿污泥一起焚烧；所述的送入污泥干化设备的部分待焚烧的湿污泥的重量占总待焚烧湿污泥重量的10一50％。所述污泥干化设备的工作介质为导热油或蒸汽。
本发明的带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法的工作原理是：
为了达到理想的焚烧效果，焚烧炉中一般需要保持800—950℃；对于含水率低于67％(具体数值根据污泥特性确定)的湿污泥，如将空气预热到600℃左右，可以不添加辅助燃料，在焚烧炉中纯烧，即可使焚烧炉温度保持在800—950℃；对于含水率超过67％(具体数值根据污泥特性确定)的湿污泥，一般就需要向焚烧炉中加入辅助燃料，才能使焚烧炉温度保持在800—950℃，使所加入的湿污泥在此温度下脱除水分、着火、焚烧。无论是纯烧还是添加辅助燃料焚烧，燃烧产生的热量除了用于蒸发污泥所含水分、保持炉膛温度、加热污泥以及燃烧所需的空气外，一般都还有剩余，可以回收利用。
污泥干化设备的工作原理一般是加热湿污泥使其所含水分蒸发，因此可以回收焚烧炉的剩余热量作为污泥干化设备的热源。但焚烧炉的剩余热量不足以将所有待焚烧的湿污泥都干化至含水率5—20％。若将所有待焚烧的湿污泥都进行干化，则很可能将污泥干化至“塑性阶段”——污泥在含水率35—60％之间时为塑性阶段，处于塑性阶段的污泥流动特性类似胶水，胶状、粘稠，输送困难，应该尽量避开。因此本发明只将部分待焚烧的湿污泥送入干化设备进行干化，以保证所回收的热量能将这部分湿污泥干化至含水率5—20％的颗粒阶段，从而避开污泥塑性阶段。
含水率5—20％的干污泥热值一般可达8000kJ/kg以上，送入焚烧炉焚烧可起到辅助燃料的作用。对于湿污泥纯烧，采用本发明的方法，可以使能够纯烧的湿污泥含水率上限提高3—5个百分点，使含水率70—72％及以下的湿污泥都可以不添加辅助燃料焚烧；对于含水率低于67％的湿污泥，采用本发明的方法，可降低纯烧时的空气预热温度，从而降低空气预热器的材料等级，节约设备投资；对于需要添加辅助燃料的高含水率湿污泥的焚烧，采用本发明的方法，可以减少辅助燃料的添加量，节约运行成本。
同时，由于所焚烧的污泥只有一部分经过干化，其余仍是含水率较高的湿污泥，污泥中所含水分汽化后对污泥中所含的碱金属及其氧化物与SO2反应具有活化作用，可大幅度提高脱硫效率，较之全部焚烧经过干化的污泥，更易实现低SO2排放。特别在循环流化床焚烧炉上应用本发明的方法时，可通过分级配风、添加石灰石脱硫、延长烟气在焚烧炉高温区的停留时间等方法抑止和降低NOx、SO2、二恶英、HCl和CO排放。
总之，本发明的带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法具有如下优点：
优化了湿污泥直接焚烧的工艺，用回收的烟气热量干化一部分湿污泥(而不是全部)，可以使能够纯烧的湿污泥含水率上限提高3—5个百分点，降低纯烧时的空气预热温度，减少辅助燃料的消耗量，提高***的经济性。
附图说明
附图是本发明的工艺流程示意图。
焚烧炉1 尾部烟道2 热交换器3 污泥干化设备4
污泥干化设备的工作介质5 湿污泥6 干污泥7
具体实施方式
实施例1
在焚烧炉1的尾部烟道2中设置热交换器3，热交换器3与污泥干化设备4连通，污泥干化设备的工作介质5为导热油，利用烟气带出的燃烧产生的热量加热工作介质5，将占待焚烧湿污泥总重50％的含水率为60％的湿污泥6送入污泥干化设备4，在工作介质5的加热下，这部分湿污泥6被干燥，得到含水率为20％的干污泥7，再将干污泥7送入焚烧炉1焚烧。
实施例2
在焚烧炉1的尾部烟道2中设置热交换器3，热交换器3与污泥干化设备4连通，污泥干化设备的工作介质5为蒸汽，利用烟气带出的燃烧产生的热量加热工作介质5，将占待焚烧湿污泥总重10％的含水率为90％的湿污泥6送入污泥干化设备4，在工作介质5的加热下，这部分湿污泥6被干燥，得到含水率为5％的干污泥7，再将干污泥7送入焚烧炉1焚烧。
Claims (2)
1、一种带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法，在焚烧炉中纯烧或者添加辅助燃料焚烧含水率为60—90％的湿污泥，其特征在于，在焚烧炉尾部烟道中设置与污泥干化设备相连通的热交换器，吸收焚烧炉尾部烟道中热烟气的热量，作为污泥干化设备的热源，将部分待焚烧的湿污泥先送入污泥干化设备中干化成为含水率5—20％的干污泥，再送入焚烧炉与其余湿污泥一起焚烧；所述部分待焚烧湿污泥的重量占所有待焚烧湿污泥重量的10—50％。
2、按权利要求1所述的带有余热回收的湿污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述污泥干化设备的工作介质为导热油或蒸汽。
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