CN207880846U - 一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置 - Google Patents

一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置 Download PDF

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张昊
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Abstract

本实用新型涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置。所述装置包括污泥破壁干燥装置、制氧***、回转式污泥焚烧炉、以及与水泥的分解炉和回转窑的改造部分装置，回转式污泥焚烧炉主要包括污泥进料斗、污泥传送装置、焚烧炉体和炉门罩，所述污泥进料斗设置在污泥破壁干燥装置的进料口处，所述污泥破壁干燥装置设置在污泥进料斗和污泥传送装置之间；所述焚烧炉体的一端设置污泥传送装置，另一端设置炉门罩；所述制氧***设置在炉门罩位置附近，留够安全距离。本实用新型在生产水泥的过程中焚烧污泥，处理城市污泥，减少水泥料能源及资源的消耗。

Description

一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置
技术领域
本实用新型属于污泥处理技术领域，涉及一种在富氧条件下处理干化污泥的回转式焚烧炉，具体涉及一种污泥干化后，在富氧条件下回转式焚烧炉与水泥窑炉联合处理城市污泥的装置。
背景技术
城市污泥是污水处理厂处理污水后的沉淀物。我国城市化进程不断加快，城市人口急剧增加，城市污水排放量日益增大，使得城市污泥产生量越来越大。城市污泥中含有多种重金属和有毒物质危及人们身体健康，造成环境污染。随着人们环保意识和国家治污要求的提高，妥善解决城市污泥成为艰巨而紧迫的任务。
对于城市污泥的处理方式，目前应用较为普遍的处理方法有卫生填埋、焚烧和堆肥农用等。由于污泥中含有众多有害物质，焚烧后会产生二恶英等污染物，造成二次污染，而水泥生产***协同处理城市污泥具有清洁、安全、可持续等优势。水泥行业作为传统行业，是资源、能源消耗大户。回转窑和分解炉作为水泥生产***的主要热工设备，需要消耗大量燃料。城市污泥中含有可燃物质，水泥生产***协同处理城市污泥可以利用污泥中可燃物质，污泥燃烧后灰渣可作为水泥原料，因此，在水泥生产***中焚烧垃圾既可以处理污泥，又可以减少能源资源的消耗。
富氧燃烧技术是以氧的体积含量高于21％的富氧空气作为助燃气体的一种高效强化燃烧技术。该技术能够降低燃料燃点、加快燃料燃烧速度、促进燃料燃烧完全、提高火焰温度、强化热量利用率等。将富氧燃烧技术应用于水泥生产***协同处理城市污泥中，利于污泥着火、燃尽，减少送入水泥分解炉的助燃风量。
实用新型内容
针对背景技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，在生产水泥的过程中焚烧污泥，处理城市污泥，降低水泥生产能耗。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，所述装置包括污泥破壁干燥装置(21)、制氧***(5)、回转式污泥焚烧炉，回转式污泥焚烧炉主要包括污泥进料斗(1)、污泥传送装置(2)、焚烧炉体(3)和炉门罩(8)，其特征在于：
所述污泥进料斗(1)设置在污泥破壁干燥装置(21)的进料口处，所述污泥破壁干燥装置(21)设置在污泥进料斗(1)和污泥传送装置(2)之间；所述焚烧炉体(3)的一端连接污泥传送装置(2)，另一端连接炉门罩(8)；所述制氧***(5)紧挨着炉门罩(8)设置。
进一步地，所述装置还包括污泥破碎装置(18)；
所述污泥破碎装置(18)设置在污泥破壁干燥装置(21)的下端，用于将干燥后的大块污泥打碎，利于污泥在焚烧炉中燃烧。
进一步地，所述装置还包括进入污泥干燥装置的热气管(19)和出污泥干燥装置的冷气管(20)；
所述污泥干燥装置的热气管(19)设置在污泥破壁干燥装置(21)一侧的下部；
所述出污泥干燥装置的冷气管(20)设置在污泥破壁干燥装置(21)一侧的上部。
进一步地，所述装置还包括助燃燃烧器(9)；
所述助燃燃烧器(9)设置在回转式焚烧炉窑头盖位置，通过助燃燃烧器(9) 将助燃气体喷入窑内助燃。
进一步地，所述装置还包括传动装置(4)；
所述传动装置(4)设置在回转式焚烧炉窑酮体的外部，用于固定焚烧炉体 (3)和将焚烧炉体(3)缓慢旋转，污泥不断翻滚并不断下移。
进一步地，所述焚烧炉体(3)具有一定的角度向下倾斜，便于焚烧后的污泥旋转到低端卸料，倾斜的角度根据料在炉窑里停留的时间和燃烧的工艺确定。
进一步地，所述制氧***(5)采用膜法制氧或分子筛制氧。
本实用新型相对于现有技术的有益效果在于：
本实用新型公开了一种富氧条件下污泥干化回转窑与水泥炉窑协同处置城市污泥的方法，在水泥生产***上，加装污泥破壁干燥装置、制氧***和干化污泥回转式焚烧炉，去除水泥生产***中三次风管，由窑头罩抽取的三次风和制氧***用制取的氧气混合，产生富氧效果，首先送入污泥焚烧炉中焚烧污泥，烟气送入水泥分解炉中完成燃料的燃烧，污泥焚烧炉产生的热量送入分解炉中，提供生料分解的部分热量，灰渣送入回转窑，作为生料的一部分继续煅烧。本实用新型在不影响水泥生产的前提下利用污泥中热值，实现绿色去污，同时利用余热锅炉排放的烟气，降低排烟温度，减少热损失，提高能源利用率。对环境保护和节能减排均有十分重要的价值。
附图说明
图1是本实用新型的水泥炉窑协同处置污泥装置结构图。
其中，1-污泥进料斗；2-污泥传送装置；3-焚烧炉体；4-传动装置；5-制氧***；6-管道一；7-管道二；8-炉门罩；9-助燃燃烧器；10-分解炉；11-预热器； 12-管道三；13-管道四；14-回转窑传动装置；15-水泥回转窑；16-余热烟气出口 17-篦冷机；18-污泥破碎装置；19-进入污泥干燥装置的热气管；20-出污泥干燥装置的冷气管；21-污泥破壁干燥装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的具体实施方案作详细的阐述。这些具体实施方式仅供叙述而并非用来限定本实用新型的范围或实施原则，本实用新型的保护范围仍以权利要求为准，包括在此基础上所作出的显而易见的变化或变动等。
本实用新型公开了一种富氧条件下污泥干化回转焚烧炉与水泥炉窑协同处置城市污泥的方法，去除水泥生产***中的三次风管，添加污泥破壁干燥装置、制氧***和干化污泥回转式焚烧炉。图1为改进后的设备示意图。
在水泥生产***中添加污泥破壁干燥装置21、制氧***5和回转式污泥焚烧炉，焚烧炉主要包括1污泥进料斗、2污泥传送装置、3倾斜的炉体、8炉门罩和9助燃燃烧器。
污泥进料斗1设置在污泥破壁干燥装置21的进料口处，污泥破壁干燥装置 21设置在污泥进料斗1和污泥传送装置2之间；焚烧炉体3的一端设置污泥传送装置2，另一端设置炉门罩8；制氧***5紧挨着炉门罩8设置。
作为优选的方案，本实用新型的水泥炉窑协同处置污泥装置还包括污泥破碎装置18，所述污泥破碎装置18设置在污泥破壁干燥装置21的下端，用于将干燥后的大块污泥打碎，利于污泥在焚烧炉中燃烧。
作为优选的方案，本实用新型的水泥炉窑协同处置污泥装置还包括进入污泥干燥装置的热气管19和出污泥干燥装置的冷气管20；所述污泥干燥装置的热气管 19设置在污泥破壁干燥装置21一侧的下部；所述出污泥干燥装置的冷气管20设置在污泥破壁干燥装置21一侧的上部。
污泥含有水分较高，必须干燥后才可燃烧，所以在污泥进入焚烧炉前添加污泥破壁干燥装置，利用来自余热锅炉的烟气干燥污泥，减少污泥在焚烧炉中吸收的热量，提高焚烧炉中温度，利于污泥燃烧。
作为优选的方案，本实用新型的水泥炉窑协同处置污泥装置还包括助燃燃烧器9；所述助燃燃烧器9设置在窑头盖上，若污泥不能燃烧则可通过9助燃燃烧器喷入低着火点燃料助燃。
作为优选的方案，本实用新型的水泥炉窑协同处置污泥装置还包括传动装置 4；所述传动装置4设置在污泥回转焚烧窑筒体外部，用于将焚烧炉体3缓慢旋转，污泥不断翻滚并不断下移。
作为优选的方案，本实用新型的水泥炉窑协同处置污泥装置还包括回转窑传动装置14；所述回转窑传动装置14设置在水泥窑筒体外部，用于将回转窑15缓慢旋转。
作为优选的方案，所述焚烧炉体3具有一定的角度向下倾斜。
在***中增加制氧装置，使焚烧炉中污泥在富氧下燃烧。作为优选的方案，制氧***中可用膜法制氧或分子筛制氧，也可同时利用膜法制氧和分子筛制氧。富氧条件下可降低燃料燃点、促进燃料完全燃烧、提高火焰温度等，有利于污泥着火、燃尽。同时也可以减少窑头抽取的热空气量。
污泥中含有大量可燃有害物质和重金属，燃烧后污泥中可燃有害物质被分解燃烧，而重金属存在于灰渣中进入回转窑，作为水泥原料，在回转窑中继续煅烧，从而实现污泥无害化处理。
本实用新型的水泥炉窑协同处置污泥方法具体如下：
污泥由1污泥进料斗送入21污泥破壁干燥装置，污泥中大约含有70％的水分，污泥首先进入干燥装置干燥。来自余热锅炉中的热烟气通过19热气管送入，在高温下，污泥中有机物细胞壁破裂，细胞中水分流出并干燥，完成干燥的冷气由20冷气管排除。污泥破壁干燥装置充分利用余热，完成污泥干燥。干燥后的污泥进入18污泥破碎装置中，将大块污泥打碎，利于污泥在焚烧炉中燃烧。打碎后的污泥经污泥传送装置2送入回转式焚烧炉中，焚烧炉具有一定的角度向下倾斜，在传动装置4的作用下，焚烧炉缓慢旋转，污泥不断翻滚并不断下移。制氧***5制得的氧气经管道一6接入炉门罩8上的助燃燃烧器9，进入污泥回转窑参与燃烧，制氧***制取得富余氧气也可另敷设管道进入分解炉10和回转窑 15提供氧气助燃。焚烧炉的送风***在其低端，来自水泥回转窑窑头的热空气与5制氧***得的氧气混合后在8炉门罩送入炉中，为污泥焚烧提供富氧空气。灰渣在焚烧炉低端卸出，经管道三12进入回转窑。烟气由16余热烟气出口排出，经管道四13送入分解炉中，为分解炉中燃料燃烧提供氧气。
篦冷机17水泥窑***重要组成部分，作用是筛选并冷却熟料。

Claims (7)

1.一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，所述装置包括污泥破壁干燥装置（21）、制氧***（5）、回转式污泥焚烧炉，回转式污泥焚烧炉主要包括污泥进料斗（1）、污泥传送装置（2）、焚烧炉体（3）和炉门罩（8），其特征在于：
所述污泥进料斗（1）设置在污泥破壁干燥装置（21）的进料口处，所述污泥破壁干燥装置（21）设置在污泥进料斗（1）和污泥传送装置（2）之间；所述焚烧炉体（3）的一端连接污泥传送装置（2），另一端连接炉门罩（8）；所述制氧***（5）设置在炉门罩（8）位置附近，留够安全距离。
2.根据权利要求1所述的一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，其特征在于，
所述装置还包括污泥破碎装置（18）；
所述污泥破碎装置（18）设置在污泥破壁干燥装置（21）的下端，用于将干燥后的大块污泥打碎，利于污泥在焚烧炉中燃烧。
3.根据权利要求1所述的一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，其特征在于，
所述装置还包括进入污泥干燥装置的热气管（19）和出污泥干燥装置的冷气管（20）；
所述污泥干燥装置的热气管（19）设置在污泥破壁干燥装置（21）一侧的下部；
所述出污泥干燥装置的冷气管（20）设置在污泥破壁干燥装置（21）一侧的上部。
4.根据权利要求1所述的一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，其特征在于，
所述装置还包括助燃燃烧器（9）；
所述助燃燃烧器（9）设置在回转式焚烧炉窑头盖位置，通过助燃燃烧器（9）将助燃气体喷入窑内助燃。
5.根据权利要求1所述的一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，其特征在于，
所述装置还包括传动装置（4）；
所述传动装置（4）设置在回转式焚烧炉窑酮体的外部，用于固定焚烧炉体（3）和将焚烧炉体（3）缓慢旋转，污泥不断翻滚并不断下移。
6.根据权利要求1所述的一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，其特征在于，
所述焚烧炉体（3）具有一定的角度向下倾斜，便于焚烧后的污泥旋转到低端卸料，倾斜的角度根据料在炉窑里停留的时间和燃烧的工艺确定。
7.根据权利要求1所述的一种干化污泥富氧焚烧与水泥窑协同处置污泥装置，其特征在于，
所述制氧***（5）采用膜法制氧或分子筛制氧，通过制氧***加混氧后得到纯度25%-93%可调节的富氧空气。
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