本发明涉及污泥处理技术领域，特别涉及一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置及掺烧方法。
背景技术：
随着城镇化的不断发展，各城市的污泥存量及增量都在急剧增加，预计2020年城市污水处理厂产生的污泥量将突破6000万t，严重困扰着现代城市的发展。污泥的处置方式主要包括填埋、土地利用、建材利用、焚烧以及其他，城镇污泥处理以土地填埋为主，各主要城市填埋场均已接近饱和，逐渐形成了“污泥围城”现象。随着城市环保政策的日益严格，会逐步降低城镇污泥直接填埋处理的比例。
污泥焚烧不仅能消灭有害物质，而且将大幅减小污泥体积，能够实现污泥的无害化处理，但污泥掺烧时普遍对锅炉及其附属设备的影响较大，且恶臭气体对环境影响大，废液容易产生的二次污染，为了上述问题，实现污泥无害化、减量化、资源化利用，目前亟待一种节能、环保型燃煤电厂耦合污泥掺烧装置。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决污泥处理难度大且环保性差的问题，提供了一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置及掺烧方法。燃煤机组耦合污泥发电作为一种污泥焚烧利用形式，具有处理能力大、适应性强、系统效率高等独特优势。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，包括污泥池，污泥池出口依次连接有污泥输送器和污泥干燥器，污泥干燥器的干污泥出口依次连接有干污泥仓和风扇研磨机，风扇研磨机的出口连接有锅炉燃烧器。
本发明的进一步改进在于：
污泥干燥器的烟气出口依次连接有预除尘器和炉烟风机，炉烟风机的出口依次连接有除尘器、脱硫塔和烟囱。
锅炉燃烧器的出口通过烟道连接有省煤器，省煤器的出口通过烟道与污泥干燥器连接，省煤器出口输送来的高温烟气与污泥干燥器内的湿污泥接触混合后对湿污泥进行干燥。
污泥干燥器为旋风干燥塔，旋风干燥塔内部设置有导流叶片，旋风干燥塔顶部设置有污泥喷射器，污泥喷射器由一个或多个喷嘴组成，湿污泥从旋风干燥塔顶部向下喷入，高温烟气由旋风干燥塔下部切向引入，从旋风干燥塔顶部引出。
污泥干燥器为螺旋干燥机，螺旋干燥机内部设置螺旋输送装置，湿污泥由螺旋干燥机前端进入，后端引出，高温烟气由螺旋干燥机下方进入，上方引出。
还包括有联锁保护系统，联锁保护系统的控制端与污泥输送器、风扇研磨机和炉烟风机相连，用于在锅炉发生事故时停运污泥输送器、风扇研磨机和炉烟风机，并关闭相应的闸门，与锅炉系统切断。
一种采用燃煤电厂耦合污泥掺烧装置的掺烧方法，包括如下步骤：
步骤1，湿污泥通过污泥输送器输送至污泥干燥器干燥；
步骤2，通过污泥干燥器干燥后的干污泥进入干污泥仓，干污泥仓中的干污泥和干燥剂一同进入风扇研磨机进行干燥和研磨；
步骤3，干燥和研磨后的污泥经锅炉燃烧器进行燃烧。
步骤1中湿污泥通过污泥干燥器干燥后产生低温湿烟气，其通过污泥干燥器上方进入预除尘器，预除尘后的低温湿烟气通过炉烟风机进入除尘器和脱硫塔进行除尘和脱硫，后经过烟囱排入大气。
干燥剂为热烟气、冷烟气、热风、冷风中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明涉及一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，包括污泥池，污泥池出口依次连接有污泥输送器、污泥干燥器，污泥干燥器下方依次连接有干污泥仓和风扇研磨机和锅炉燃烧器，污泥干燥器的上方依次连接有预除尘器和炉烟风机，炉烟风机的出口依次连接有除尘器、脱硫塔和烟囱。本发明中的污泥干燥器增大了污泥与烟气接触面积，提高了干燥效率，通过优化进入污泥干燥器的烟气量，在保证污泥干燥的同时降低系统能耗。本发明提供的装置可以避免大量污泥废水进入炉膛，对锅炉燃烧、受热面磨损等影响最小化，且能有效处理燃烧污泥所产生的有害气体，减少了环境污染。
本发明涉及一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置的掺烧方法，采取先干燥后研磨再燃烧的技术方案，集干燥、研磨、燃烧于一体，湿污泥干燥后进行干燥和研磨，后经锅炉燃烧器进行燃烧，避免大量污泥废水进入炉膛，对锅炉燃烧、受热面磨损等影响最小化；干燥湿污泥后的湿烟气经除尘、脱硫后由烟囱排入大气，减少环境污染。此外，本发明为全封闭系统，运行中无恶臭气体散发及废液产生的二次污染，系统运行能耗低，实现了污泥无害化、减量化、资源化利用。
进一步的，旋风干燥塔顶部布置污泥喷射器，自上而下流动的污泥与自下而上流动的烟气充分接触混合，增大了接触面积，提高干燥效率，实现污泥的干燥与惯性分离。
进一步的，炉烟风机可布置在污泥干燥器入口烟道或出口烟道上，根据污泥输送器泵入的污泥量，炉烟风机通过变频控制调节进入污泥干燥器的高温烟气量，得到不同含水率的干污泥。在保证干燥污泥的前提下，优化抽取高温烟气量，降低对机组能耗的影响。
附图说明
图1为本发明的燃煤电厂耦合污泥掺烧装置原理图；
图2为本发明的两种不同形式的污泥干燥器，(a)旋风干燥塔，(b)螺旋干燥机。
其中：1-污泥池；2-污泥输送器；3-污泥干燥器；4-干污泥仓；5-风扇研磨机；6-锅炉燃烧器；7-预除尘器；8-炉烟风机；9-旋风干燥塔；10-污泥喷射器；11-螺旋干燥机；12-省煤器；13-除尘器；14-脱硫塔；15-烟囱。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，本实施例列举了一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，包括污泥池1，污泥池1的出口依次连接有污泥输送器2和污泥干燥器3，污泥干燥器3干污泥出口依次连接有干污泥仓4和风扇研磨机5，风扇研磨机5的出口连接有锅炉燃烧器6。污泥干燥器3的烟气出口依次连接有预除尘器7和炉烟风机8，炉烟风机8的出口依次连接有除尘器13、脱硫塔14和烟囱15。炉烟风机8可布置在污泥干燥器3入口烟道或出口烟道上，根据污泥输送器2泵入的污泥量，炉烟风机8通过变频控制调节进入污泥干燥器3的高温烟气量，得到不同含水率的干污泥。在保证干燥污泥的前提下，优化抽取高温烟气量，降低对机组能耗的影响。锅炉燃烧器6的出口通过烟道连接有省煤器12，省煤器12的出口通过烟道与污泥干燥器3连接，省煤器12出口输送来的高温烟气与污泥干燥器3内的湿污泥接触混合后对湿污泥进行干燥。污泥干燥器增大了污泥与烟气接触面积，提高了干燥效率，通过优化进入污泥干燥器的烟气量，在保证污泥干燥的同时降低系统能耗。
如图2所示，污泥干燥器3包含两种形式，一种为旋风干燥塔9，如图2(a)，旋风干燥塔9内部设置有导流叶片，旋风干燥塔9顶部设置有污泥喷射器10，污泥喷射器10由一个或多个喷嘴组成，湿污泥从旋风干燥塔9顶部向下喷入，高温烟气由旋风干燥塔9下部切向引入，从旋风干燥塔9顶部引出，自上而下流动的污泥与自下而上流动的烟气充分接触混合，增大了接触面积，提高干燥效率，实现污泥的干燥与惯性分离。污泥干燥器3的另一种形式为螺旋干燥机11，如图2(b)，螺旋干燥机11内部设置有螺旋输送装置，湿污泥由螺旋干燥机11前端进入，后端引出，高温烟气由螺旋干燥机11下方进入，上方引出，在螺旋输送装置的作用下污泥由一端输送至另一端过程中被高温烟气干燥。
本实施例中的燃煤电厂耦合污泥掺烧装置还包括有联锁保护系统，联锁保护系统的控制端与污泥输送器2、风扇研磨机5和炉烟风机8相连，可以在锅炉发生事故时停运污泥输送器2、风扇研磨机5和炉烟风机8，并关闭相应的闸门，与锅炉系统切断，减少安全事故的发生。
一种采用燃煤电厂耦合污泥掺烧装置的掺烧方法，包括如下步骤：湿污泥通过污泥输送器2输送至污泥干燥器3干燥；通过污泥干燥器3干燥后的干污泥进入干污泥仓4，干污泥仓4中的干污泥和干燥剂一同进入风扇研磨机5进行干燥和研磨；干燥和研磨后的污泥经锅炉燃烧器6进行燃烧。干燥湿污泥后的低温湿烟气通过污泥干燥器3上方进入预除尘器7，预除尘后的低温湿烟气通过炉烟风机8进入除尘器13和脱硫塔14进行除尘和脱硫，后经过烟囱15排入大气。干燥剂为热烟气、冷烟气、热风、冷风中的一种或几种。
在本实施例中，采取先干燥后研磨再燃烧的技术方案，避免大量污泥废水进入炉膛，对锅炉燃烧、受热面磨损等影响最小化。污泥干燥器中污泥与高温烟气充分接触，增大了污泥与烟气接触面积，提高了干燥效率，通过优化进入污泥干燥器的烟气量，在保证污泥干燥的同时降低系统能耗。全封闭运行无恶臭气体散发及废液产生的二次污染，系统运行能耗低，实现了污泥无害化、减量化、资源化利用。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
1.一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，其特征在于，包括污泥池(1)，污泥池(1)出口依次连接有污泥输送器(2)和污泥干燥器(3)，污泥干燥器(3)的干污泥出口依次连接有干污泥仓(4)和风扇研磨机(5)，风扇研磨机(5)的出口连接有锅炉燃烧器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，其特征在于，污泥干燥器(3)的烟气出口依次连接有预除尘器(7)和炉烟风机(8)，炉烟风机(8)的出口依次连接有除尘器(13)、脱硫塔(14)和烟囱(15)。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，其特征在于，锅炉燃烧器(6)的出口通过烟道连接有省煤器(12)，省煤器(12)的出口通过烟道与污泥干燥器(3)连接，省煤器(12)出口输送来的高温烟气与污泥干燥器(3)内的湿污泥接触混合后对湿污泥进行干燥。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，其特征在于，污泥干燥器(3)为旋风干燥塔(9)，旋风干燥塔(9)内部设置有导流叶片，旋风干燥塔(9)顶部设置有污泥喷射器(10)，污泥喷射器(10)由一个或多个喷嘴组成，湿污泥从旋风干燥塔(9)顶部向下喷入，高温烟气由旋风干燥塔(9)下部切向引入，从旋风干燥塔(9)顶部引出。
5.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，其特征在于，污泥干燥器(3)为螺旋干燥机(11)，螺旋干燥机(11)内部设置螺旋输送装置，湿污泥由螺旋干燥机(11)前端进入，后端引出，高温烟气由螺旋干燥机(11)下方进入，上方引出。
6.根据权利要求2所述的一种燃煤电厂耦合污泥掺烧装置，其特征在于，还包括有联锁保护系统，联锁保护系统的控制端与污泥输送器(2)、风扇研磨机(5)和炉烟风机(8)相连，用于在锅炉发生事故时停运污泥输送器(2)、风扇研磨机(5)和炉烟风机(8)，并关闭相应的闸门，与锅炉系统切断。
7.一种采用权利要求2所述燃煤电厂耦合污泥掺烧装置的掺烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，湿污泥通过污泥输送器(2)输送至污泥干燥器(3)干燥；
步骤2，通过污泥干燥器(3)干燥后的干污泥进入干污泥仓(4)，干污泥仓(4)中的干污泥和干燥剂一同进入风扇研磨机(5)进行干燥和研磨；
步骤3，干燥和研磨后的污泥经锅炉燃烧器(6)进行燃烧。
8.根据权利要求7所述的掺烧方法，其特征在于，步骤1中湿污泥通过污泥干燥器(3)干燥后产生低温湿烟气，其通过污泥干燥器(3)上方进入预除尘器(7)，预除尘后的低温湿烟气通过炉烟风机(8)进入除尘器(13)和脱硫塔(14)进行除尘和脱硫，后经过烟囱(15)排入大气。
9.根据权利要求7所述的掺烧方法，其特征在于，干燥剂为热烟气、冷烟气、热风、冷风中的一种或几种。
技术总结