您現在的位置: 中國汙水處理工程網 >> 技術轉移 >> 正文

汙泥耦合燃煤焚燒處置方法

发布时间:2019-12-24 11:38:49  中國汙水處理工程網

  申請日2019.09.20

  公開(公告)日2019.12.03

  IPC分类号C02F11/13; C02F11/10; C02F11/04; C02F11/122; F23G7/00; F23G5/02; F23G7/06; F23J15/02

  摘要

  本發明公開了一種適用于汙泥耦合燃煤焚燒處置的系統及方法。所述系統包括水熱單元、冷卻單元、脫水單元、幹化單元、焚燒單元、水處理單元;所述水熱單元的汙泥出口連接冷卻單元,冷卻單元的汙泥出口連接脫水單元,脫水單元的汙泥出口連接幹化單元,脫水單元的濾液出口連接水處理單元,幹化單元的汙泥出口連接焚燒單元。本發明通過將水熱處理技術與燃煤火電機組耦合,既快速徹底的實現了汙泥的最終處置,又實現了汙泥的能源化,降低了電廠的燃煤消耗,這對破解汙泥治理難題以及改善能源結構都將發揮重要作用。

  權利要求書

  1.一種適用于汙泥耦合燃煤焚燒處置的系統,其特征在于,包括沿汙泥輸送方向依次連接的水熱單元、冷卻單元、脫水單元、幹化單元、焚燒單元。

  2.根據權利要求1所述的一種適用于汙泥耦合燃煤焚燒處置的系統,其特征在于,所述水熱單元包括依次連接的包括均質反應釜、漿化反應釜、水熱反應釜、一級閃蒸反應釜、二級閃蒸反應釜、三級閃蒸反應釜。

  3.根據權利要求2所述的一種適用于汙泥耦合燃煤焚燒處置的系統,其特征在于,所述水熱反應釜的蒸汽進口連接電廠蒸汽乏汽。

  4.根据权利要求2所述的一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的系统,其特征在于,所述一级闪蒸反应釜、二级闪蒸反应釜、三级闪蒸反应釜的蒸汽出口分别连接水热反应釜、浆化反应釜、均质反应釜。

  5.根据权利要求1所述的一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的系统,其特征在于,所述干化单元包括带式干化机,所述带式干化机的蒸汽进口连接电厂蒸汽乏汽。

  6.根据权利要求1所述的一种汙泥耦合燃煤焚烧处置系统,其特征在于,所述焚烧单元为电厂燃煤锅炉系统。

  7.根据权利要求1所述的一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的系统,其特征在于,还包括水处理单元,所述水处理单元包括厌氧消化单元和消化液处理单元,脱水单元的滤液出口连接厌氧消化单元,厌氧消化单元的消化液出口连接消化液处理单元。

  8.根据权利要求7所述的一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的系统,其特征在于,所述厌氧消化单元的消化液出口连接均质反应釜,沼气出口连接焚烧单元。

  9.一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的方法,其特征在于,包括如下步骤:

  步骤1:对汙泥进行水热处理;

  步骤2:对热处理后的汙泥进行冷却处理;

  步骤3:对冷却处理后的汙泥进行脱水处理;

  步骤4:对脱水处理产生的汙泥进行干化处理;

  步骤5:对经干化处理的汙泥进行焚烧处理。

  10.根据权利要求9所述的一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的方法,其特征在于,步骤1中水热处理的步骤包括:

  步骤1.1:汙泥在均质反应釜内,与由三级闪蒸反应釜产生的三级闪蒸汽进行混合、预热,加热至40±5℃;

  步骤1.2:均质汙泥进入浆化反应釜,与由二级闪蒸反应釜产生的二闪蒸汽进行混合、预热,加热至80±3℃;

  步骤1.3:浆化汙泥进入水热反应釜,被一级闪蒸反应釜产生的一闪蒸汽及电厂饱和蒸汽混合加热至180±3℃;

  步骤1.4:反应完毕的水热汙泥排放至一级闪蒸反应釜,初步降温降压,所产生的一闪蒸汽回用到刚进泥的水热反应釜;一闪汙泥排放至二级闪蒸反应釜,进一步降温降压,所得的二闪蒸汽返回至浆化反应釜循环利用;二闪汙泥排放至三级闪蒸反应釜,再进一步降温降压,所得的三闪蒸汽返回至均质反应釜对汙泥进行预热。

  說明書

  一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的系统及方法

  技術領域

  本发明涉及汙泥处理处置技术领域,尤其涉及一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的系统及方法。

  背景技術

  作为水处理的衍生品,近年来汙泥产量不断上升。我国每年产生3000万吨~4000万吨含水率在80%左右的市政汙泥。预计到2020年,我国的市政汙泥产量将达到6000万吨~9000万吨。与汙泥产量连年递增趋势相背的是我国汙泥处置率偏低,大量汙泥未能得到安全合理的处置,直接给水体、土壤和大气带来二次污染,对生态环境构成严重威胁。此外,汙泥直接排放也造成了资源的极大浪费。如此多的汙泥如何快速、经济、有效的处理是一个急需解决的难题。

  水热处理技术是一种较为先进的处理技术,通过高温高压饱和蒸汽作用使汙泥中的有机物水解,破坏汙泥的胶体结构,可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。然而,水热解技术仅仅只能对汙泥进行预处理,未能实现汙泥的最终处置。焚烧技术是一种高温热处理技术,利用高温氧化汙泥中的有机物,使汙泥成为少量残渣,是一种可同时实现汙泥减量化、资源化和无害化的最终处置技术。

  湿汙泥因热值低,需干化处理后才可以进行焚烧,且自建焚烧系统处理成本过高。2017年11月27日,国家能源局环境保护部发文鼓励开展燃煤耦合汙泥发电技改项目。因此,依托燃煤火电机组将汙泥水热处理技术与焚烧处置技术相结合,取长补短,可实现汙泥高效的处理处置,具有广泛的应用前景。

  發明內容

  本发明的目的是提供一种依托现有燃煤火电机组的汙泥耦合燃煤焚烧处置系统,为日益增加的汙泥处理处置提供一种既可以实现汙泥快速彻底处置,又可以实现汙泥能源化的系统。

  本發明的目的是通過以下技術方案實現的:

  一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的系统,包括沿汙泥输送方向依次连接的水热单元、冷却单元、脱水单元、干化单元、焚烧单元。

  進一步的,所述水熱單元包括依次連接的包括均質反應釜、漿化反應釜、水熱反應釜、一級閃蒸反應釜、二級閃蒸反應釜、三級閃蒸反應釜。

  進一步的,所述水熱反應釜的蒸汽進口連接電廠蒸汽乏汽。

  進一步的,所述一級閃蒸反應釜、二級閃蒸反應釜、三級閃蒸反應釜的蒸汽出口分別連接水熱反應釜、漿化反應釜、均質反應釜。

  進一步的,所述幹化單元包括帶式幹化機,所述帶式幹化機的蒸汽進口連接電廠蒸汽乏汽。

  進一步的,所述焚燒單元爲電廠燃煤鍋爐系統。

  進一步的,還包括水處理單元,所述水處理單元包括厭氧消化單元和消化液處理單元,脫水單元的濾液出口連接厭氧消化單元,厭氧消化單元的消化液出口連接消化液處理單元。

  進一步的,所述厭氧消化單元的消化液出口連接均質反應釜,沼氣出口連接焚燒單元。

  一种适用于汙泥耦合燃煤焚烧处置的方法,包括如下步骤:

  步骤1:对汙泥进行水热处理;

  步骤2:对热处理后的汙泥进行冷却处理;

  步骤3:对冷却处理后的汙泥进行脱水处理;

  步骤4:对脱水处理产生的汙泥进行干化处理;

  步骤5:对经干化处理的汙泥进行焚烧处理。

  進一步的,步驟1中水熱處理的步驟包括:

  步骤1.1:汙泥在均质反应釜内,与由三级闪蒸反应釜产生的三级闪蒸汽进行混合、预热,加热至40±5℃;

  步骤1.2:均质汙泥进入浆化反应釜,与由二级闪蒸反应釜产生的二闪蒸汽进行混合、预热,加热至80±3℃;

  步骤1.3:浆化汙泥进入水热反应釜,被一级闪蒸反应釜产生的一闪蒸汽及电厂饱和蒸汽混合加热至180±3℃;

  步骤1.4:反应完毕的水热汙泥排放至一级闪蒸反应釜,初步降温降压,所产生的一闪蒸汽回用到刚进泥的水热反应釜;一闪汙泥排放至二级闪蒸反应釜,进一步降温降压,所得的二闪蒸汽返回至浆化反应釜循环利用;二闪汙泥排放至三级闪蒸反应釜,再进一步降温降压,所得的三闪蒸汽返回至均质反应釜对汙泥进行预热。

  與現有技術相比,本發明的有益效果在于:

  1)利用燃煤火電機組將水熱處理技術與焚燒處置技術耦合,既發揮了兩種技術優勢,又彌補了兩種技術劣勢。本系統中蒸汽、鍋爐以及水、氣等都可由電廠原有設備提供。

  2)本系统水热单元和干化单元利用的是电厂做功后的低品位蒸汽作为热源,同时可提高火电机组的热电比,有利于降低汙泥处理成本。

  3)在水热单元,通过设置多级闪蒸反应釜,梯级利用不同品位的蒸汽热能,并且水热反应釜中电厂蒸汽只需将汙泥从120℃升温至180℃左右,充分降低了系统蒸汽源消耗,明显降低能耗。

  4)汙泥经过水热解处理后,汙泥被破壁,脱水性能大大提高,一方面使得泥饼含水率可降至更低,另一方面还能减少干化单元的电厂蒸汽消耗。此外,汙泥经过水热解处理后厌氧消化性能得到明显改善,有利于后续厌氧消化处理,增加沼气产量,从而降低电厂燃煤消耗和烟尘排放。

  5)脱水泥饼输送至电厂锅炉焚烧,既使汙泥得到了妥善处置,防止了环境污染,又实现了汙泥能源化,减少了电厂燃煤的消耗。此外,厌氧消化产生的沼气输送至电厂锅炉焚烧进一步降低了电厂燃煤的消耗,节约了非再生能源。

  6)系统产生的臭气可通过管道收集后输送至电厂送风机入口,利用电厂锅炉进行焚烧,并且可以充分利用电厂烟气处理装置对焚烧废气进行处理。一方面避免了系统臭气外溢导致的环境污染,另一方面也降低了汙泥的处置成本。(发明人刘政艳;祁本武;张烨)

相關推薦
项目深度追踪
数据独家提供
服务开通便捷 >