本发明涉及污泥无害化处置与资源化利用的方法，尤其包括一种用于中速磨煤机掺烧污泥的装置及方法。
背景技术：
污泥是污水处理过程中无法避免的副产品。通常含有病源微生物、寄生虫卵、有害重金属和大量难降解物质等，必须加以有效处置，使其对环境的影响最小化。另外，污泥具有较高的热值，干化处理后能用作燃料，经过燃烧处理之后的污泥化学成分与粘土的成分相近，可用作建筑材料，所以污泥合理利用可以变废为宝，成为一种资源。
目前，燃煤污泥耦合焚烧主要采用循环流化床锅炉，这种锅炉在我国已投入运行锅炉设备中占比较少，而新建锅炉投资大，运转费用高，污泥就近掺烧处理将大大降低污泥处置成本。
利用污泥作为燃料是一种较好的污泥资源化利用方法，已有相关的专利和实践。申请号为200910155710.0的专利《利用电厂磨煤机干燥污泥并用于发电的污泥处理方法》，将污泥通过计量泵输送到磨煤机上部，用污泥加料器将污泥导入磨煤机，专利详细描述了磨煤机分离器下方的锥形导流回粉装置，污泥在此装置内与原煤混合后进入磨煤机磨碗进行磨制。申请号为201810431066.4的专利《环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法》，采用磨煤机直接干燥污泥，但没有给出污泥进入磨煤机的具体方法。申请号为200820085305.7的专利《利用电站煤粉锅炉的污泥处理系统》，采用了一个螺旋式污泥干燥成型机和高温蒸汽对污泥进行干燥，再与燃煤一道送入磨煤机磨制。这些专利的的关键技术都涉及如何解决污泥高含水率的问题，《利用电厂磨煤机干燥污泥并用于发电的污泥处理方法》因污泥含水率高、原煤温度较低以及混合不均匀等易造成落煤管堵煤，影响制粉的安全稳定运行；《环保的煤粉炉直接掺烧污泥的方法》描述了一种磨煤机直接干燥污泥的系统，没有解决磨煤机直接掺烧高含水率污泥容易堵煤的核心问题。《利用电站煤粉锅炉的污泥处理系统》采用高温蒸汽干化污泥，作为一种掺烧处理方法应用中有一定的局限性。污泥干化后经输煤皮带送入制粉系统主要目的是防止含有大量外部水分的湿污泥堵塞制粉系统，危及制粉系统甚至锅炉的安全稳定运行。目前常用的干化方法是高温蒸汽干化和高温烟气干化，高温蒸汽或烟气干化需要使用专用干化设备，投资大，运行维护成本高。因此开发一种能够充分利用现有设备和系统，不增加新的污泥干化设备和尾气净化设备，不危及现有设备和系统的安全稳定运行，对污泥进行干化并焚烧处理的方法，将降低污泥处置费用，促进污泥在大型锅炉中的资源化利用。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于中速磨煤机掺烧污泥的装置及方法。
这种用于中速磨煤机掺烧污泥的装置，其特征在于，包括：污泥池、滤网、柱塞泵、磨煤机污泥电动隔离阀、中速磨煤机、给煤机、给煤机出口电动阀、落煤管内套装管及相关连接管道和圆形套管；
所述柱塞泵的入口连接污泥池，柱塞泵的入口设有滤网，柱塞泵的出口与圆形套管的一端直接相连；
圆形套管的另一端设有磨煤机污泥电动隔离阀；磨煤机污泥电动隔离阀与落煤管内套装管及相关连接管道中的污泥小管相连；
所述给煤机出口电动阀的入口与给煤机的出口相连，给煤机出口电动阀的出口与落煤管内套装管及相关连接管道中的落煤管相连；
所述污泥小管安装于给煤机出口电动阀下部的落煤管内，污泥小管的出口与落煤管的出口平齐；防止湿污泥堵塞落煤管；
所述污泥小管与落煤管接入中速磨煤机。
作为优选，所述污泥小管的管径小于落煤管管径的1/10，不用对原落煤管进行跟换，不影响原落煤管的正常使用。
这种中速磨煤机掺烧污泥的装置的使用方法，包括如下步骤：
1)污泥池中含水率70～90％的污泥经过滤网过滤后，将污泥用柱塞泵由安装于给煤机出口电动阀下部落煤管内的污泥小管直接泵入中速磨煤机；
2)锅炉烟气加热部分冷一次风成为热风，热风和冷风在中速磨煤机入口混合送风；将泵入中速磨煤机的污泥与给煤机提供给中速磨煤机的燃煤进行混合、碾碎、干燥；
3)混合后的冷、热风将污泥粉、煤粉喷入步骤2)所述锅炉内燃烧。
作为优选，步骤1所述燃煤中掺入污泥的比例为燃煤的2～10％。
作为优选，安装于给煤机出口电动阀下部落煤管内的污泥小管的出口与落煤管出口平齐，防止湿污泥堵塞落煤管；所述污泥小管的管径小于落煤管管径的1/10，不用对原落煤管进行跟换，不影响原落煤管的正常使用。
作为优选，步骤1所述燃煤中掺入污泥时，中速磨煤机稳定运行在磨煤机安全运行最低负荷以上。
作为优选，步骤1所述中速磨煤机有冷风调节挡板和热风调节挡板，且热风调节挡板有调节裕量。
作为优选，污泥进入中速磨煤机之前经过磨煤机污泥电动隔离阀，磨煤机污泥电动隔离阀用于系统停运时隔离污泥，避免污泥进入停运的磨煤机。
本发明的有益效果是：结合中速磨煤机上落煤管结构特性，从技术上解决了制粉系统直接掺烧污泥容易导致制粉系统堵塞的核心问题；解决了污泥输送、干化过程中的臭气外溢问题；磨煤机兼做污泥干化设备，不需要增加专用的污泥干化设备，节省投资；利用磨煤机热风干燥污泥，增加了热一次风率，充分利用烟气余热；本发明的污泥掺烧方法充分利用锅炉原有工艺，充分利用烟气的余热和污泥的热值，不需要新增干化污泥的热源和设备，具有投资省、实用性强、运行费用低，无二次污染等优点。
附图说明
图1为用于中速磨煤机的污泥掺烧方法的工艺流程图；
图2为用于干化污泥的一种中速磨煤机(hp型)结构图；
图3为用于中速磨煤机直接掺烧污泥的方法装置图。
污泥池1、滤网2、柱塞泵3、磨煤机污泥电动隔离阀4、中速磨煤机5、给煤机6、给煤机出口电动阀7、落煤管内套装管及相关连接管道8。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
一种用于中速磨煤机掺烧污泥的方法及装置，包括：污泥池1、滤网2、柱塞泵3、磨煤机污泥电动隔离阀4、中速磨煤机5、给煤机6、给煤机出口电动阀7、落煤管内套装管及相关连接管道8和圆形套管9；污泥池用于储存污泥。
柱塞泵3的入口连接污泥池1，柱塞泵3的入口设有滤网2，柱塞泵3的出口与圆形套管9的一端直接相连；圆形套管9的另一端设有磨煤机污泥电动隔离阀4；磨煤机污泥电动隔离阀4与落煤管内套装管及相关连接管道8中的污泥小管相连；给煤机出口电动阀7的入口与给煤机6的出口相连，给煤机出口电动阀7的出口与落煤管内套装管及相关连接管道8中的落煤管相连；污泥小管安装于给煤机出口电动阀7下部的落煤管内，污泥小管的出口与落煤管的出口平齐，防止湿污泥堵塞落煤管；污泥小管与落煤管接入中速磨煤机5；污泥小管的管径小于落煤管管径的1/10，不用对原落煤管进行跟换，不影响原落煤管的正常使用。
柱塞泵3入口的滤网2用于过滤体积较大或粒径较大，难以被柱塞泵3输送的物质。柱塞泵3用于输送污泥并提高污泥的压力。磨煤机污泥电动隔离阀4用于系统的隔离，系统检修时将手动隔离阀关闭，防止柱塞泵3突然启动将污泥送入中速磨煤机5。落煤管内套装管用于将湿污泥直接输送至中速磨煤机5磨碗，目的是防止湿污泥造成制粉系统堵煤。污泥小管接入落煤管的位置应设置在给煤机出口电动阀7下部，否则会影响阀门的开关。
这种中速磨煤机掺烧污泥的装置的使用方法，包括如下步骤：
1)污泥池1中含水率70～90％的污泥经过滤网2过滤后，将污泥用柱塞泵3由安装于给煤机出口电动阀7下部落煤管内的污泥小管直接泵入中速磨煤机5；
2)锅炉烟气加热部分冷一次风成为热风，热风和冷风在中速磨煤机5入口混合送风；将泵入中速磨煤机5的污泥与给煤机6提供给中速磨煤机5的燃煤进行混合、碾碎、干燥；
3)混合后的冷、热风将污泥粉、煤粉喷入步骤2)所述锅炉内燃烧。
步骤1所述燃煤中掺入污泥的比例为燃煤的2～10％。
步骤1所述燃煤中掺入污泥时，中速磨煤机5稳定运行在磨煤机安全运行最低负荷以上。
步骤1所述中速磨煤机5有冷风调节挡板和热风调节挡板，且热风调节挡板有调节裕量。
污泥进入中速磨煤机5之前经过磨煤机污泥电动隔离阀4，磨煤机污泥电动隔离阀4用于系统停运时隔离污泥，避免污泥进入停运的磨煤机。
实施例：
装机容量为1000mw的电厂，机组负荷1000mw时，磨煤机5台运行，1台备用，单台磨煤机最大连续出力80t/h.因掺烧湿污泥，在一定程度上受到磨煤机低负荷稳燃和磨煤机干燥出力的限制。故作如下假设：
1)选取单台磨煤机运行煤量60t/h，掺烧污泥量10％。
2)假定污泥含水量85％，根据污泥含水率-密度关系图，对应污泥理论密度d＝1.1017g/ml。
3)选用某公司生产的s摆型柱塞泵。最大输送量10m3/h。泵送量可以根据要求无级调节，假定泵送量为d＝6t/h(略小于6m3/h)
4)输送速度为v＝0.5m/s。
根据πr2＝d÷v÷3600
可算出r≈32.57mm，即管道直径为65mm。
如图2所示，磨煤机上落煤管管径771mm。根据计算结果可知，在上落煤管内安装一管径为65mm的圆形管道，管径不到原落煤管管径的1/10，管道截面积不到落煤管的1/100,对原落煤管影响可以忽略。
单台磨煤机运行煤量60t/h，磨煤机5台运行，1台备用，本锅炉每日可以掺烧湿污泥6×5×24＝720吨。由此可知，本发明实用性较强，能有效提高大型锅炉的污泥掺烧能力。
1.一种用于中速磨煤机掺烧污泥的装置，其特征在于，包括：污泥池(1)、滤网(2)、柱塞泵(3)、磨煤机污泥电动隔离阀(4)、中速磨煤机(5)、给煤机(6)、给煤机出口电动阀(7)、落煤管内套装管及相关连接管道(8)和圆形套管(9)；
所述柱塞泵(3)的入口连接污泥池(1)，柱塞泵(3)的入口设有滤网(2)，柱塞泵(3)的出口与圆形套管(9)的一端直接相连；
圆形套管(9)的另一端设有磨煤机污泥电动隔离阀(4)；磨煤机污泥电动隔离阀(4)与落煤管内套装管及相关连接管道(8)中的污泥小管相连；
所述给煤机出口电动阀(7)的入口与给煤机(6)的出口相连，给煤机出口电动阀(7)的出口与落煤管内套装管及相关连接管道(8)中的落煤管相连；
所述污泥小管安装于给煤机出口电动阀(7)下部的落煤管内，污泥小管的出口与落煤管的出口平齐；
所述污泥小管与落煤管接入中速磨煤机(5)。
2.根据权利要求1所述的中速磨煤机掺烧污泥的装置，其特征在于：所述污泥小管的管径小于落煤管管径的1/10。
3.一种如权利要求1所述的中速磨煤机掺烧污泥的装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)污泥池(1)中含水率70～90％的污泥经过滤网(2)过滤后，将污泥用柱塞泵(3)由安装于给煤机出口电动阀(7)下部落煤管内的污泥小管直接泵入中速磨煤机(5)；
2)锅炉烟气加热部分冷一次风成为热风，热风和冷风在中速磨煤机(5)入口混合送风；将泵入中速磨煤机(5)的污泥与给煤机(6)提供给中速磨煤机(5)的燃煤进行混合、碾碎、干燥；
3)混合后的冷、热风将污泥粉、煤粉喷入步骤2)所述锅炉内燃烧。
4.根据权利要求3所述的中速磨煤机掺烧污泥的装置的使用方法，其特征在于，步骤1所述燃煤中掺入污泥的比例为燃煤的2～10％。
5.根据权利要求3所述的中速磨煤机掺烧污泥的装置的使用方法，其特征在于：安装于给煤机出口电动阀(7)下部落煤管内的污泥小管的出口与落煤管出口平齐，所述污泥小管的管径小于落煤管管径的1/10。
6.根据权利要求3所述的中速磨煤机掺烧污泥的装置的使用方法，其特征在于：步骤1所述燃煤中掺入污泥时，中速磨煤机(5)稳定运行在磨煤机安全运行最低负荷以上。
7.根据权利要求3所述的中速磨煤机掺烧污泥的装置的使用方法，其特征在于：步骤1所述中速磨煤机(5)有冷风调节挡板和热风调节挡板，且热风调节挡板有调节裕量。
8.根据权利要求3所述的中速磨煤机掺烧污泥的装置的使用方法，其特征在于：污泥进入中速磨煤机(5)之前经过磨煤机污泥电动隔离阀(4)，磨煤机污泥电动隔离阀(4)用于系统停运时隔离污泥。
技术总结