一种污泥干化与焚烧协同处理系统及处理方法与流程

1.本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥干化与焚烧协同处理系统及处理方法。


背景技术：

2.污泥干化及协同焚烧处置技术，因为其处理减容减量大，处理清洁彻底，已成为当前污泥处理处置的热点技术。然而，现应用的污泥与焚烧炉协同焚烧处理系统，一般是将污泥干化后，经过车辆运送至各类热电厂内，通过不同的方式将干化污泥输送进入焚烧炉系统进行焚烧处理。
3.污泥干化过程中，各种不同类型的干化工艺均会产生污泥干化废水，如污泥经过厌氧消化后，消化污泥通过板框压滤会产生压滤液。污泥热干化工艺中，污泥中的水分会蒸发出来，蒸发出来的废汽再通过冷却水冷凝后收集。如1t含水量80％的市政污泥干化至40％，其中约产生0.667t污泥干化冷凝废水。
4.污泥热干化后的冷凝废水中cod较低，总氮含量较高。因此，该废水生化处理难度大，需要额外添加营养剂，处理成本较高，且即使添加营养剂处理后，仍然会产生冷凝液总质量约20％以上的浓缩液。因此，污泥干化冷凝液的全量处理成本高昂，增加了污泥处理处置的运营成本。
5.表1.浓缩液水质指标与污泥热干化冷凝废水水质指标对比表
6.项目phcod(mg/l)nh
3-n(mg/l)浓缩液9.26783346污泥干化冷凝液9.57973707


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是针对现有技术中污泥干化过程中废水处理成本高的不足，提供一种结构紧凑、操作简单、调节灵活性高、投资成本低且无废水产生的污泥干化与焚烧协同处理系统及处理方法。
8.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
9.一种污泥干化与焚烧协同处理系统，包括：用于焚烧垃圾和干化污泥的焚烧炉、用于回收利用焚烧产生的高温烟气余热的余热锅炉、用于进一步回收烟气余热并对余热利用后的烟气进行净化处理的烟气净化系统、用于实现湿污泥干化的污泥干化单元；其中，余热锅炉的高温烟气出口一路与烟气净化系统连通，另一路与旋流混合器的输入口连通，旋流混合器的输入口还连通污泥干化单元的蒸汽输出口，旋流混合器用于实现余热锅炉中经余热利用后的烟气与污泥干化单元中污泥干化所产生的水蒸汽进行混合干燥，所述旋流混合器的输出口与混合风机的输入口连通，混合风机的输出口连通至焚烧炉，用于实现旋流混合器中输出的混合气体进入焚烧炉内焚烧；所述污泥干化单元与焚烧炉连接，用于实现干化后的污泥输送至焚烧炉内焚烧。
10.作为本发明的进一步改进，所述污泥干化单元包括湿污泥仓、污泥干化机和污泥缓存仓；所述湿污泥仓与污泥干化机之间设有输送泵，以实现湿污泥输送至污泥干化机进行干燥处理；所述旋流混合器的输入口连通污泥干化机的蒸汽输出口，所述污泥干化机的污泥输出口与污泥缓存仓连接，用于实现干化污泥缓存；所述污泥缓存仓与连通至焚烧炉，用于实现干化后的污泥输送至焚烧炉内焚烧。
11.作为本发明的进一步改进，所述余热锅炉的烟气出口压力为-300pa～-150pa，所述污泥干化机的出口压力为-500
±
10pa；所述余热锅炉与旋流混合器的连接管道上设有挡板阀，所述挡板阀用于调节抽吸烟气的压力。
12.作为本发明的进一步改进，所述余热锅炉与旋流混合器的连接管道上还设有流量传感器、温度传感器和抽吸风机，用于实现余热锅炉中的高温烟气输送至旋流混合器内，并监测进入旋流混合器内的烟气流量和烟气温度。
13.作为本发明的进一步改进，所述输送泵与污泥干化机之间的连接管道上设有流量传感器，用于监测进入污泥干化机的湿污泥流量。
14.作为本发明的进一步改进，所述污泥干化机与旋流混合器的连接管道上设有温度传感器和抽吸风机，用于输送污泥干化机内的蒸汽至旋流混合器内，并监测进入旋流混合器的蒸汽温度；所述旋流混合器与混合风机的连接管道上设有温度传感器，用于监测进入混合风机的混合气体温度。
15.作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种污泥干化与焚烧协同处理方法，采用上述的污泥干化与焚烧协同处理系统，该方法包括以下步骤：
16.湿污泥仓内的湿污泥经输送泵输送至污泥干化机，并在污泥干化机中干化至预设含水率；得到的干化污泥输送至焚烧炉中与垃圾进行掺烧；
17.污泥干化机中的湿热废蒸汽和余热锅炉中的高温烟气被抽吸至旋流混合器内进行混合，混合完成后经混合风机输送至焚烧炉内850℃以上的高温区进行焚烧处理。
18.作为本发明的进一步改进，所述污泥干化机中的湿热废蒸汽流量q
汽
采用下式计算得到：
[0019][0020]q汽
＝(g
湿-g
干
)*1.244，knm3/h
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0021]
其中，湿污泥处理量为g
湿
，湿污泥含水率为ω
湿
，干化污泥含水率为ω
干
，干化污泥为g
干
；1.244为水蒸发成为水蒸汽时的体积转换系数。
[0022]
作为本发明的进一步改进，对于混合前后的湿热废蒸汽、高温烟气，有如下等式：
[0023]q汽
*h
汽
+q
烟
*h
烟
＝q
汽
*h’汽
+q
烟
*h’烟
ꢀꢀꢀ
(3)
[0024]
其中：
[0025]q汽
—废蒸汽流量，knm3/h，
[0026]h汽
‑‑
废蒸汽焓值，kj/nm3,
[0027]q烟
—高温烟气流量，knm3/h，
[0028]h烟
—高温烟气焓值，kj/nm3,
[0029]
h’烟
—目标温度下高温烟气焓值，kj/nm3，
[0030]
h’汽
—目标温度下废蒸汽焓值，kj/nm3。
[0031]
作为本发明的进一步改进，经混合风机输出的混合气体流量q’混合
由下式计算得到：
[0032][0033]
其中，
[0034]
q’混合
—混合气体流量，km3/h，
[0035]
p’混合
—混合风机出口压力，kpa，
[0036]
p
atm
—标况压力，kpa，
[0037]k‑‑
冗余系数，可采用1.2。
[0038]
与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0039]
1、本发明的污泥干化与焚烧协同处理系统，通过设置旋流混合器连通余热锅炉的高温烟气出口和污泥干化机的蒸汽排放口，将余热锅炉中进行余热利用后的高温烟气与污泥干化机中干化湿污泥产生的蒸汽进行混合，实现了湿热蒸汽的干化，减少了污泥热干化过程中的湿热蒸汽冷凝系统，防止了湿热蒸汽中的水蒸汽进入风机被加压后冷凝，节省了投资，减少了冷却水系统，而且湿热蒸汽的能量进入焚烧炉，减少了锅炉从环境吸入环境风的热量损失，提高了焚烧炉的热效率。
[0040]
2、本发明的污泥干化与焚烧协同处理方法，采用余热锅炉中的高温烟气来干燥污泥干化机中干化污泥产生的湿热废蒸汽，有效提高了废汽的干度，而且换热后的烟气和废汽最终经混合风机从焚烧炉燃烧室的二次风或三次风处输送至焚烧炉内850℃以上的高温区进行焚烧处理，实现了废汽中的有害物质彻底分解。与此同时，污泥干化机中产生的干化污泥经过不同的输送方式输送进入焚烧炉内焚烧处理，高效回收了污泥中的化学能。
附图说明
[0041]
图1为本发明污泥干化与焚烧协同处理系统的结构原理示意图。
[0042]
图例说明：1、焚烧炉；2、余热锅炉；3、烟气净化系统；4、湿污泥仓；5、输送泵；6、污泥干化机；7、污泥缓存仓；8、旋流混合器；9、混合风机；10、挡板阀；11、流量传感器；12、温度传感器；13、抽吸风机。
具体实施方式
[0043]
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0044]
实施例1
[0045]
如图1所示，本发明的污泥干化与焚烧协同处理系统，包括：用于焚烧垃圾和干化污泥的焚烧炉1、用于回收利用焚烧产生的高温烟气余热的余热锅炉2、用于进一步回收烟气余热并对余热利用后的烟气进行净化处理的烟气净化系统3、用于实现湿污泥干化的污泥干化单元。其中，余热锅炉2的高温烟气出口一路与烟气净化系统3连通，另一路与旋流混合器8的输入口连通，旋流混合器8的输入口还连通污泥干化单元的蒸汽输出口，旋流混合器8用于实现余热锅炉2中经余热利用后的烟气与污泥干化单元中污泥干化所产生的湿热
废蒸汽进行混合干燥，旋流混合器8的输出口与混合风机9的输入口连通，混合风机9的输出口连通至焚烧炉1，用于实现旋流混合器8中输出的混合气体进入焚烧炉1内焚烧，彻底分解湿热废蒸汽中的有害成份。污泥干化单元与焚烧炉1连接，用于实现干化后的污泥输送至焚烧炉1内焚烧。本发明的协同处理系统中无废水产生，也就没有废水处理的成本，成本更低廉。
[0046]
可以理解，污泥热干化后蒸发出来的湿热废蒸汽，一般处于当前压力下的饱和温度。水在不同的压力下对应不同的饱和温度，压力越高，饱和温度越高。若直接抽吸进入锅炉，经过风机加压后，会直接冷凝，冷凝后的液滴输送会导致风机叶片受到液滴的高速冲击损坏，同时冷凝后的液滴无法被风力输送进入锅炉。因此，本发明采用直接通过抽吸经余热利用后的少量高温烟气与污泥中蒸发出来的湿热蒸汽进行混合，利用高温烟气加热污泥热干化后的湿热废汽，以提高湿热蒸汽的干度，防止湿热蒸汽中的水蒸汽进入风机被加压后冷凝。由于抽吸的是焚烧炉余热锅炉内烟气，烟气中含氧量低，热烟气与湿热蒸汽混合的安全性高，混合气体偏离爆炸极限，不会发生气体爆炸的可能，安全性极高。
[0047]
本实施例中，污泥干化单元包括湿污泥仓4、污泥干化机6和污泥缓存仓7。湿污泥仓4与污泥干化机6之间设有输送泵5，以实现湿污泥输送至污泥干化机6进行干燥处理。旋流混合器8的输入口连通污泥干化机6的蒸汽输出口，污泥干化机6的污泥输出口与污泥缓存仓7连接，用于实现干化污泥缓存。污泥缓存仓7与连通至焚烧炉1，用于实现干化后的污泥输送至焚烧炉1内焚烧。热烟气与污泥干化后的湿热废汽通过旋流混合器8混合，混合后再通过混合风机9输送至焚烧炉的二次风机入口，再通过二次风机喷入焚烧炉内焚烧处理。
[0048]
可以理解，湿热废蒸汽为污泥热干化过程中产生的，污泥中水分蒸发的温度一般为90℃以上，同时其干度较低，若不通过烟气加热来提高湿热废蒸汽的干度，通过风机加压后，污泥中的水分会冷凝，对风机的运行造成威胁，同时也无法做到真正的零废水产生，因此需要抽吸余热锅炉的高温烟气对污泥蒸发废汽进行加热处理。
[0049]
本实施例中，仍然利用余热锅炉出口的主蒸汽或被利用后的抽汽经减温减压至0.85～0.9mpa左右的饱和蒸汽作为热源来干燥污泥，利用焚烧炉被利用后的烟气余热来加热干化机出口湿热废汽，并且只需要利用很少量的烟气来提高污泥中蒸发的湿热废汽干度即可，不会对现有焚烧设施造成影响。本发明可以根据不同的污泥负荷进行调整，同时也适应不同含固率的热干化工艺。污泥半干化宜采用薄层干化机，污泥全干化可采用薄层干化机+带式干化机进行协同。
[0050]
余热锅炉2的烟气出口压力为-300pa～-150pa，污泥干化机6的出口压力一般需要维持-500pa左右的负压，以将干化机内源源不断产生的湿热废蒸汽抽吸出去，防止湿热废汽达到饱和后又重新冷凝，影响污泥的干燥效果。由于余热锅炉2的出口压力与污泥干化机6的出口压力相近，在余热锅炉2与旋流混合器8的连接管道上设有挡板阀10，挡板阀10用于调节抽吸烟气的压力。
[0051]
本实施例中，余热锅炉2与旋流混合器8的连接管道上还设有流量传感器11、温度传感器12和抽吸风机13，用于实现余热锅炉2中的高温烟气输送至旋流混合器8内，并监测进入旋流混合器8内的烟气流量和烟气温度。在余热锅炉2与旋流混合器8之间增加了烟气抽吸风机13，抽吸风机13进口增加了调节挡板阀10，该挡板阀10具体可以采用电动/气动调节阀。针对不同的污泥处理量，可以抽吸不同温度段的余热烟气来对污泥干化的湿热蒸汽
进行加热处理，调节灵活性高。
[0052]
本实施例中，输送泵5与污泥干化机6之间的连接管道上设有流量传感器11，用于监测进入污泥干化机6的湿污泥流量。湿污泥的输送泵5一般采用螺杆泵或者柱塞泵，螺杆泵可以根据转速标定湿污泥流量，柱塞泵可以通过活塞动作的频率标定湿污泥流量。
[0053]
本实施例中，污泥干化机6与旋流混合器8的连接管道上设有温度传感器12和抽吸风机13，用于输送污泥干化机6内的蒸汽至旋流混合器8内，并监测进入旋流混合器8的蒸汽温度。旋流混合器8与混合风机9的连接管道上设有温度传感器12，用于监测进入混合风机9的混合气体温度。抽吸风机13抽吸出来的热烟气与污泥干化后的湿热废蒸汽通过旋流混合器8混合，混合后再通过混合风机9输送至焚烧炉的二次风机入口，再通过二次风机喷入焚烧炉内焚烧处理。利用焚烧炉烟气加热干化后的湿热蒸汽，减少了污泥热干化过程中的湿热蒸汽冷凝系统，节省投资，减少冷却水系统，该部分湿热蒸汽的能量进入焚烧炉，减少锅炉从环境吸入环境风的热量损失，提高焚烧炉的热效率。
[0054]
垃圾焚烧炉的二次风一般从锅炉房环境吸风，然后通过二次风机输送进入垃圾焚烧炉，其作用是加强垃圾焚烧炉内烟气的湍流。环境风温一般低于50℃，垃圾焚烧炉二次风喷射区根据gb18485的要求，必须高于850℃，以达到彻底分解二噁英的作用。
[0055]
结合本发明，从垃圾焚烧炉的余热锅炉2抽吸一部分高温烟气出来，与污泥干化过程中的湿热蒸汽混合后，混合气体的温度一般远高于100℃，与二次风结合喷入垃圾焚烧炉内处理，完全不影响二次风的湍流作用。同时，污泥干化过程中蒸发出来的湿热废汽中的有害物质彻底分解。
[0056]
二次风抽吸50℃的环境风，再加热至120℃以上从锅炉排出，损失的能量(即排烟损失)为q1，二次风抽吸100℃以上的混合风，锅炉的排烟损失的能量为q2，明显q2＜q1。因此本发明通过二次风系统回收利用了污泥热干化后的废汽余热，提高了锅炉的热效率。
[0057]
本实施例的处理系统适用于污泥热干化工艺与绝大多数类型的焚烧炉进行协同耦合，包括垃圾焚烧电厂锅炉、燃煤电厂锅炉、水泥窑炉、生物质电厂锅炉、各类室燃炉及循环流化床锅炉等，因此适用于与现有各类焚烧设施进行耦合改造。本实施例的处理系统还可以与焚烧炉的烟气再循环脱硝技术进行耦合。本实施例的处理系统适应范围较广，耦合改造难度低，不需额外增加污水处理系统，改造灵活性高，值得大力推广。
[0058]
实施例2
[0059]
本实施例提供了一种污泥干化与焚烧协同处理方法，采用实施例1中的污泥干化与焚烧协同处理系统，包括以下步骤：湿污泥经车运并卸至湿污泥仓4内，经输送泵5输送至污泥干化机6。湿污泥在污泥干化机6内被干化至预设含水率，干化污泥输送至焚烧炉1焚烧处理。湿污泥在污泥干化机6被强行蒸发出来的湿热废蒸汽，与余热锅炉2内被抽吸出来的高温烟气在旋流混合器8内充分混合，再经过混合风机9输送至焚烧炉1内850℃以上的高温区进行焚烧处理。
[0060]
本实施例中，污泥干化机6的干化热源，可来自于余热锅炉2的主蒸汽或被利用后的抽汽，经减温减压并降温冷却至0.85～0.9mpa左右的饱和蒸汽(首次启动需要添加少量减温水，后续利用在干化机内释放热量的疏水作为饱和蒸汽罐的补水)，作为干化机的干化热源；也可利用导热油，额外添加辅助燃料加热导热油或利用焚烧炉1内被利用后的高温废气加热导热油作为污泥干化热源，导热油被加热至170℃左右。污泥干化机6的热源可根据
实际情况灵活选用。
[0061]
某焚烧项目需要协同处置污泥，设计湿污泥处理量为g
湿
，湿污泥含水率为ω
湿
，设计干化污泥含水率为ω
干
，则干污泥计算如下：
[0062][0063]
污泥干化机出口湿热废汽流量计算如下：
[0064]q汽
＝(g
湿-g
干
)*1.244，knm3/h
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0065]
其中：1.244为水蒸发成为水蒸汽时，其体积转换系数，即1m3水变成水蒸汽，标况下体积为1244m3。
[0066]
根据能量守恒定律，对于混合前后的湿热废蒸汽、高温烟气，有如下等式：
[0067]q汽
*h
汽
+q
烟
*h
烟
＝q
汽
*h’汽
+q
烟
*h’烟
ꢀꢀꢀ
(3)
[0068]
其中：
[0069]q汽
—废蒸汽流量，knm3/h，
[0070]h汽
‑‑
废蒸汽焓值，kj/nm3,
[0071]q烟
—高温烟气流量，knm3/h，
[0072]h烟
—高温烟气焓值，kj/nm3,
[0073]
h’烟
—目标温度下高温烟气焓值，kj/nm3,
[0074]
h’汽
—目标温度下废蒸汽焓值，kj/nm3。
[0075]
可以理解，混合气体的温度可以根据实际生产需要进行设定。为了确保混合气体温度合格，设置一个自动控制器，根据生产需要可以实时设定调整混合气体的目标温度，余热锅炉烟气抽吸管上的挡板阀10可以自动设定温度，自动跟踪调节烟气流量，调节烟气流量以跟踪该温度，确保旋流混合器后的混合气体温度合格。
[0076]
根据公式(1)、(2)、(3)，可计算出混合气体流量q’混合
，则抽取烟气当前温度下的工况流量和混合风机流量根据克拉伯龙方程计算得出：
[0077][0078]
其中，
[0079]
q’混合
—混合气体流量，km3/h，
[0080]
p’混合
—混合风机出口压力，kpa，
[0081]
p
atm
—标况压力，kpa，
[0082]k‑‑
冗余系数，可采用1.2。
[0083]
可以理解，混合风机出口压力一般选择范围为2kpa～3kpa。作为风机的选型压力，该混合气流量q’混合
主要用于风机的设计选型。当然，实际运行过程中也可以作为体现混合风机运行是否正常的一个监测指标。
[0084]
一般情况下，污泥干化机出口湿热废蒸汽温度为90～100℃，焚烧炉二次风及三次风压力不高于5kpa，对应压力下的水蒸汽饱和温度不到102℃。因此，湿热废蒸汽与余热锅炉烟气混合后的温度只需要超过混合风机出口压力下的饱和温度即可。同时为了预留一定的调节余地，设置合适的冗余系数，旋流混合器的温度可根据需要设置在110℃左右。可以
理解，温度越高，混合气体工况流量越大，将增加混合风机电耗。
[0085]
为了适应污泥的负荷变化，混合风机9的电机宜设置为变频控制。混合风机9的最大工况流量可以根据设计污泥处理负荷，代入公式(1)～公式(4)，即可确定混合风机9的选型参数，风机参数确定后即可确定电机的选型参数。
[0086]
与此同时，污泥的设计负荷以及湿污泥含水率、干化污泥含水率确定后，根据公式(3)以及旋流混合器后的目标控制温度，即可确定最大设计负荷下所需抽吸的烟气流量q
烟
，即可确定该烟气抽吸管道的截面积大小。
[0087]
本发明可以根据不同的污泥负荷进行调整，同时也适应不同含固率的热干化工艺。可以覆盖污泥半干化(含水率降低至40％～65％)、污泥全干化(含水率低于30％)。
[0088]
本发明的污泥干化与焚烧协同处理系统，既可以应用于新建项目，也可应用于各类焚烧设施的改造，占地面积小，投资成本低，实现了焚烧设施及烟气净化处理设施处理能力的共享，具有较高的推广价值。
[0089]
虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种污泥干化与焚烧协同处理系统，其特征在于，包括：用于焚烧垃圾和干化污泥的焚烧炉(1)、用于回收利用焚烧产生的高温烟气余热的余热锅炉(2)、用于进一步回收烟气余热并对余热利用后的烟气进行净化处理的烟气净化系统(3)、用于实现湿污泥干化的污泥干化单元；其中，余热锅炉(2)的高温烟气出口一路与烟气净化系统(3)连通，另一路与旋流混合器(8)的输入口连通，旋流混合器(8)的输入口还连通污泥干化单元的蒸汽输出口，旋流混合器(8)用于实现余热锅炉(2)中经余热利用后的烟气与污泥干化单元中污泥干化所产生的蒸汽进行混合干燥，所述旋流混合器(8)的输出口与混合风机(9)的输入口连通，混合风机(9)的输出口连通至焚烧炉(1)，用于实现旋流混合器(8)中输出的混合气体进入焚烧炉(1)内焚烧；所述污泥干化单元与焚烧炉(1)连接，用于实现干化后的污泥输送至焚烧炉(1)内焚烧。2.根据权利要求1所述的污泥干化与焚烧协同处理系统，其特征在于，所述污泥干化单元包括湿污泥仓(4)、污泥干化机(6)和污泥缓存仓(7)；所述湿污泥仓(4)与污泥干化机(6)之间设有输送泵(5)，以实现湿污泥输送至污泥干化机(6)进行干燥处理；所述旋流混合器(8)的输入口连通污泥干化机(6)的蒸汽输出口，所述污泥干化机(6)的污泥输出口与污泥缓存仓(7)连接，用于实现干化污泥缓存；所述污泥缓存仓(7)与连通至焚烧炉(1)，用于实现干化后的污泥输送至焚烧炉(1)内焚烧。3.根据权利要求2所述的污泥干化与焚烧协同处理系统，其特征在于，所述余热锅炉(2)的烟气出口压力为-300pa～-150pa，所述污泥干化机(6)的出口压力为-500
±
10pa；所述余热锅炉(2)与旋流混合器(8)的连接管道上设有挡板阀(10)，所述挡板阀(10)用于调节抽吸烟气的压力。4.根据权利要求3所述的污泥干化与焚烧协同处理系统，其特征在于，所述余热锅炉(2)与旋流混合器(8)的连接管道上还设有流量传感器(11)、温度传感器(12)和抽吸风机(13)，用于实现余热锅炉(2)中的高温烟气输送至旋流混合器(8)内，并监测进入旋流混合器(8)内的烟气流量和烟气温度。5.根据权利要求4所述的污泥干化与焚烧协同处理系统，其特征在于，所述输送泵(5)与污泥干化机(6)之间的连接管道上设有流量传感器(11)，用于监测进入污泥干化机(6)的湿污泥流量。6.根据权利要求5所述的污泥干化与焚烧协同处理系统，其特征在于，所述污泥干化机(6)与旋流混合器(8)的连接管道上设有温度传感器(12)和抽吸风机(13)，用于输送污泥干化机(6)内的蒸汽至旋流混合器(8)内，并监测进入旋流混合器(8)的蒸汽温度；所述旋流混合器(8)与混合风机(9)的连接管道上设有温度传感器(12)，用于监测进入混合风机(9)的混合气体温度。7.一种污泥干化与焚烧协同处理方法，其特征在于，采用权利要求1至6中任意一项所述的污泥干化与焚烧协同处理系统，该方法包括以下步骤：湿污泥仓(4)内的湿污泥经输送泵(5)输送至污泥干化机(6)，并在污泥干化机(6)中干化至预设含水率；得到的干化污泥输送至焚烧炉(1)中与垃圾进行掺烧；污泥干化机(6)中的湿热废蒸汽和余热锅炉(2)中的高温烟气被抽吸至旋流混合器(8)内进行混合，混合完成后经混合风机(9)输送至焚烧炉(1)内850℃以上的高温区进行焚烧处理。
8.根据权利要求7所述的污泥干化与焚烧协同处理方法，其特征在于，所述污泥干化机(6)中的湿热废蒸汽流量q
汽
采用下式计算得到：q
汽
＝(g
湿-g
干
)*1.244，knm3/h
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，湿污泥处理量为g
湿
，湿污泥含水率为ω
湿
，干化污泥含水率为ω
干
，干化污泥为g
干
；1.244为水蒸发成为水蒸汽时的体积转换系数。9.根据权利要求8所述的污泥干化与焚烧协同处理方法，其特征在于，对于混合前后的湿热废蒸汽、高温烟气，有如下等式：q
汽
*h
汽
+q
烟
*h
烟
＝q
汽
*h’汽
+q
烟
*h’烟
ꢀꢀꢀ
(3)其中：q
汽
—废蒸汽流量，knm3/h，h
汽
‑‑
废蒸汽焓值，kj/nm3,q
烟
—高温烟气流量，knm3/h，h
烟
—高温烟气焓值，kj/nm3,h’烟
—目标温度下高温烟气焓值，kj/nm3，h’汽
—目标温度下废蒸汽焓值，kj/nm3。10.根据权利要求8所述的污泥干化与焚烧协同处理方法，其特征在于，经混合风机(9)输出的混合气体流量q’混合
由下式计算得到：其中，q’混合
—混合气体流量，km3/h，p’混合
—混合风机出口压力，kpa，p
atm
—标况压力，kpa，k
‑‑
冗余系数，可采用1.2。

技术总结
本发明公开一种污泥干化与焚烧协同处理系统及处理方法，系统包括：用于焚烧垃圾和干化污泥的焚烧炉、用于回收利用焚烧产生的高温烟气余热的余热锅炉、用于进一步回收烟气余热并对余热利用后的烟气进行净化处理的烟气净化系统、用于实现湿污泥干化的污泥干化单元；余热锅炉的高温烟气出口分别与烟气净化系统和旋流混合器连通，旋流混合器还连通污泥干化单元的蒸汽输出口，用于实现高温烟气与蒸汽进行混合干燥，旋流混合器与混合风机连通，混合风机连通至焚烧炉，用于实现干燥后的混合气体进入焚烧炉内焚烧；污泥干化单元与焚烧炉连接，用于实现干化污泥输送至焚烧炉内焚烧。本发明具有操作简单、调节灵活性高、投资成本低且无废水产生等优点。且无废水产生等优点。且无废水产生等优点。


技术研发人员：吴波 李小鹏 刘松雄 廖荣智 朱华
受保护的技术使用者：湖南浦湘环保能源有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/10/8