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申请日2005.11.30 公开(公告)日2007.02.21 IPC分类号C02F11/06 摘要 本实用新型涉及一种带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，由循环流化床焚烧炉炉膛、高温气固分离器、尾部烟道、热灰分配阀、污泥打散装置、复合干燥器、干燥器排气处理系统组成，将湿污泥的干化和焚烧集中在单一装置中进行，湿污泥在复合干燥器中完成干化后与循环灰一起返回炉膛焚烧，使湿污泥所含的大量水分不随炉膛高温烟气一起进入尾部烟道，而是随复合干燥器流化气体引出，减少了系统的热量损失;复合干燥器中设置有放热盘管，与尾部烟道中的管式换热器相连，引入烟气带出炉膛的热量，与高温循环灰一起作为湿污泥干化的热源，充分利用了焚烧炉的剩余热量。
权利要求书 1.一种带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，包括：其上部依次连通的循环 流化床焚烧炉炉膛(1)、高温气固分离器(2)和尾部烟道(3)，以及热灰分配阀(4)、 污泥打散装置(5)、复合干燥器(6)和由相连通的细粉分离器(71)、冷却器(72)、 汽水分离器(73)和风机(74)组成的干燥器排气处理系统(7)，其特征在于： 所述的热灰分配阀(4)位于高温气固分离器(2)下方，其入口与高温气固分 离器料腿(21)相连通，其出口分别与焚烧炉炉膛(1)和复合干燥器(6)相连通， 其具体结构为： 在高温气固分离器料腿(21)正下方设置一竖直分流板(402)，该竖直分流板 (402)两侧分别设置上部相通，底面处于同一水平高度的热灰分配阀第一进料室 (403)和第二进料室(405)，所述竖直分流板(402)将分离器料腿(21)在所述 第一进料室(403)和第二进料室(405)底面上的投影分成两个部分; 还设置有第一出料室(404)和第二出料室(406)，所述第一出料室(404)和 第二出料室(406)上部分别设有第一溢流口(407)和第二溢流口(408)，所述第 一溢流口(407)和第二溢流口(408)底端处于同一水平高度; 所述第一进料室(403)与第一出料室(404)底部通过第一水平孔(409)相连 通，所述第一出料室(404)上部通过第一溢流口(407)与焚烧炉炉膛(1)相连通; 所述第二进料室(405)与第二出料室(406)底部通过第二水平孔(410)相通;所 述第一水平孔(409)和第二水平孔(410)顶端处于同一水平高度;所述竖直分流 板(402)顶端不低于第一水平孔(409)顶端，且不高于第一溢流口(407)底端; 所述第一出料室(404)、第一进料室(403)、第二进料室(405)和第二出料室(406) 底面均设有带风帽的布风板，布风板的下方分别设置与所述第一出料室(404)、第 一进料室(403)、第二进料室(405)和第二出料室(406)相对应的风室，风室通 入流量可调节的流化风;所述第一出料室(404)与第二出料室(406)之间有平衡 风管(401)相连通; 所述复合干燥器(6)通过第二溢流口(408)与所述热灰分配阀(4)相连通， 其具体结构为： 在复合干燥器(6)内设有相互平行的竖直入口隔墙(605)和折流隔墙(606); 所述入口隔墙(605)位于复合干燥器(6)内靠近热灰分配阀(4)的第二溢流口(408) 处，所述折流隔墙(606)位于复合干燥器(6)中部，二者将复合干燥器(6)内部 分为入口室(601)、直接换热室(602)、间接换热室(603);所述入口室(601)上 部与第二溢流口(408)相连通，所述入口室(601)与直接换热室(602)通过入口 隔墙(605)分隔，其二者底部相通;所述直接换热室(602)与间接换热室(603) 通过折流隔墙(606)分隔，其二者上部相通;所述入口室(601)、直接换热室(602) 和间接换热室(603)的底面均设置带风帽的布风板，布风板下方分别设置与所述入 口室(601)、直接换热室(602)和间接换热室(603)相对应的风室，风室通入流 量可调节的流化气体;所述直接换热室(602)、间接换热室(603)内的流化气体为 惰性气体或者经过冷却的焚烧炉烟气，其流化速度为0.4-1.5m/s; 所述直接换热室(602)顶部靠近入口室(601)处设有湿污泥加入口(609)， 所述间接换热室(603)顶部远离入口室(601)处设有排气口(610);所述间接换 热室(603)内布置有放热盘管(608)，所述折流隔墙(606)上端略高于放热盘管 (608)上端;所述放热盘管(608)与尾部烟道(3)中的管式换热器(31)相连通， 放热盘管(608)和管式换热器(31)内充有换热介质; 所述污泥打散装置(5)为机械式或气力式污泥打散装置，通过湿污泥加入口 (609)与复合干燥器(6)相连通; 所述复合干燥器(6)远离第二逆流口(408)的一侧设有干污泥出口(611)和 排气口(610);所述干污泥出口(611)通过干污泥返料器(612)或第一螺旋给料 机(613)与焚烧炉炉膛(1)相连通; 所述干燥器排气处理系统(7)通过复合干燥器(6)的排气口(610)与复合干 燥器(6)相连通;所述干燥器排气处理系统(7)的细粉分离器(71)的细粉出口 通过细粉返料器(711)或第二螺旋给料机(712)与焚烧炉炉膛(1)相连通，将从 干燥器排气中分离出来的污泥细粉送回焚烧炉炉膛(1)。 2.按权利要求1所述的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，其特征在于， 所述干污泥出口(611)设置在复合干燥器(6)远离第二溢流口(408)的侧壁上， 其底端与第二溢流口(408)底端等高，并通过干污泥返料器(612)与焚烧炉炉膛 (1)相连通，将经过干化的污泥和冷却后的循环灰一起经干污泥返料器(612)送 回焚烧炉炉膛(1)。 3.按权利要求1所述的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，其特征在于， 所述干污泥出口(611)设置在复合干燥器(6)间接换热室(603)底面远离入口室 (601)的一端，并通过第一螺旋给料机(613)与焚烧炉炉膛(1)相连通，将经过 干化的污泥和冷却后的循环灰一起经第一螺旋给料机(613)送回焚烧炉炉膛(1)。 4.按权利要求1所述的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，其特征在于， 在所述复合干燥器(6)的间接换热室(603)内设置与入口隔墙(605)平行的出口 隔墙(607)，分隔出出口室(604)，所述出口室(604)的底面设有带风帽的布风板， 布风板下方设置与所述出口室(604)相对应的风室，风室内通入流量可调节的流化 气体;所述由出口隔墙(607)分隔的间接换热室(603)与出口室(604)底部相通; 所述干污泥出口(611)设置在所述出口室(604)的侧壁上，其底端与第二溢流口 (408)底端等高，并与焚烧炉炉膛(1)相连通。 5.按权利要求1所述的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，其特征在于， 所述竖直分流板(402)将分离器料腿(21)在第一进料室(403)和第二进料室(405) 底面上的投影分成的两个部分的面积之比为0.25-4.0。 6.按权利要求1所述的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，其特征在于， 所述干燥器排气处理系统(7)的风机(74)出口通过一流化气体管路(741)与复 合干燥器(6)的直接换热室(602)和间接换热室(603)底部风室相连通。 7.按权利要求1所述的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，其特征在于， 所述干燥器排气处理系统(7)的风机(74)出口通过一分支管路(742)与焚烧炉 炉膛(1)相连通。 8.按权利要求1所述的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，其特征在于， 所述细粉返料器(711)入口设有加沙口(713)。 9.按权利要求1所述的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，其特征在于， 所述第二螺旋给料机(712)入口设有加沙口(713)。 说明书 一种带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置 技术领域 本实用新型涉及一种废弃物(湿污泥)的处理装置，特别是涉及一种采用带复 合干燥器的干化与焚烧相结合的湿污泥处理装置。 技术背景 污泥是污水处理后的固体残留物，污泥量约占污水处理量的3‰～5‰(以含水率 97%计)。我国的工业和生活污水处理量正在迅速增加，随着污水处理厂的不断兴建， 必将产生更多的污泥。污泥的成分非常复杂，除含有大量的水分外，还含有普通有 机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分。 以焚烧为核心工艺的污泥处理方法能够最大程度地满足减量化、稳定化和无害 化的要求。但是现有的污泥焚烧方法，大都要求先使用专门的设备对污泥进行干化 等预处理后再进行焚烧，干化与焚烧在两套设备中完成，系统复杂;干化设备能耗 大，运行成本高，安全性要求高;而且简单焚烧干化污泥，容易产生NOx，需在焚 烧炉后配备脱氮装置;同时，由于污泥中含硫，还需在焚烧炉后配备脱硫装置。这 使得污泥焚烧系统复杂、无害化处理成本高昂。 直接向焚烧炉内添加未经干化的湿污泥进行焚烧，可以将污泥的干燥、焚烧甚 至烟气的无害化处理等单元工艺集中在单一装置中同时进行，简化污泥焚烧处理工 艺，降低处理成本;但湿污泥中所含的水分将随焚烧所产生的高温烟气一起排出炉 膛，带走大量热量，因此需要加入大量辅助燃料才能达到能量平衡。 发明内容 本实用新型的目的是提供一种带复合干燥器的循环流化床湿污泥干化焚烧处理 装置，该装置将污泥的干化和焚烧有机结合起来，集中在一体化装置中进行，湿污 泥干化所需热量直接来自于污泥及辅助燃料的燃烧放出的热量，以及从烟气中回收 的焚烧炉剩余热量，干化后的污泥在炉膛内焚烧。 本实用新型的技术方案如下： 本实用新型提供的带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理装置，包括：其上部依次 连通的循环流化床焚烧炉炉膛1、高温气固分离器2)和尾部烟道3，以及热灰分配 阀4、污泥打散装置5、复合干燥器6和由相连通的细粉分离器71、冷却器72、汽 水分离器73和风机74组成的干燥器排气处理系统7，其特征在于： 所述的热灰分配阀4位于高温气固分离器2下方，其入口与高温气固分离器料 腿21相连通，其出口分别与焚烧炉炉膛1和复合干燥器6相连通，其具体结构为： 在高温气固分离器料腿21正下方设置一竖直分流板402，该竖直分流板402两 侧分别设置上部相通，底面处于同一水平高度的热灰分配阀第一进料室403和第二 进料室405，所述竖直分流板402将分离器料腿21在所述第一进料室403和第二进 料室405底面上的投影分成两个部分; 还设置有第一出料室404和第二出料室406，所述第一出料室404和第二出料室 406上部分别设有第一溢流口407和第二溢流口408，所述第一溢流口407和第二溢 流口408底端处于同一水平高度; 所述第一进料室403与第一出料室404底部通过第一水平孔409相连通，所述 第一出料室404上部通过第一溢流口407与焚烧炉炉膛1相连通;所述第二进料室 405与第二出料室406底部通过第二水平孔410相通;所述第一水平孔409和第二水 平孔410顶端处于同一水平高度;所述竖直分流板402顶端不低于第一水平孔409 顶端，且不高于第一溢流口407底端;所述第一出料室404、第一进料室403、第二 进料室405和第二出料室406底面均设有带风帽的布风板，布风板的下方分别设置 与所述第一出料室404、第一进料室403、第二进料室405和第二出料室406相对应 的风室，风室通入流量可调节的流化风;所述第一出料室404与第二出料室406之 间有平衡风管401相连通; 所述复合干燥器6通过第二溢流口408与所述热灰分配阀4相连通，其具体结构为： 在复合干燥器6内设有相互平行的竖直入口隔墙605和折流隔墙606;所述入口 隔墙605位于复合干燥器6内靠近热灰分配阀4的第二溢流口408处，所述折流隔 墙606位于复合干燥器6中部，二者将复合干燥器6内部分为入口室601、直接换热 室602、间接换热室603;所述入口室601上部与第二溢流口408相连通，所述入口 室601与直接换热室602通过入口隔墙605分隔，其二者底部相通;所述直接换热 室602与间接换热室603通过折流隔墙606分隔，其二者上部相通;所述入口室601、 直接换热室602和间接换热室603的底面均设置带风帽的布风板，布风板下方分别 设置与所述入口室601、直接换热室602和间接换热室603相对应的风室，风室通入 流量可调节的流化气体;所述直接换热室602、间接换热室603内的流化气体为惰性 气体或者经过冷却的焚烧炉烟气，其流化速度为0.4-1.5m/s; 所述直接换热室602顶部靠近入口室601处设有湿污泥加入口609，所述间接换热 室603顶部远离入口室601处设有排气口610;所述间接换热室603内布置有放热盘管 608，所述折流隔墙606上端略高于放热盘管608上端，以免磨损放热盘管608;所述 放热盘管608与尾部烟道3中的管式换热器31相连通，放热盘管608和管式换热器31 内充有换热介质;所述污泥打散装置5为机械式或气力式污泥打散装置，通过湿污泥 加入口609与复合干燥器6相连通; 所述复合干燥器6远离第二逆流口408的一侧设有干污泥出口611和排气口610; 所述干污泥出口611通过干污泥返料器612或第一螺旋给料机613与焚烧炉炉膛1 相连通; 所述干燥器排气处理系统7通过复合干燥器6的排气口610与复合干燥器6相 连通;所述干燥器排气处理系统7的细粉分离器71的细粉出口通过细粉返料器711 或第二螺旋给料机712与焚烧炉炉膛1相连通，将从干燥器排气中分离出来的污泥 细粉送回焚烧炉炉膛1。 所述干污泥出口611设置在复合干燥器6远离第二溢流口408的侧壁上，其底 端与第二溢流口408底端等高，并通过干污泥返料器612与焚烧炉炉膛1相连通， 将经过干化的污泥和冷却后的循环灰一起经干污泥返料器612送回焚烧炉炉膛1。 所述干污泥出口611设置在复合干燥6间接换热室603底面远离入口室601的 一端，并通过第一螺旋给料机613与焚烧炉炉膛1相连通，将经过干化的污泥和冷 却后的循环灰一起经第一螺旋给料机(613)送回焚烧炉炉膛1。 在所述复合干燥器6的间接换热室603内设置与入口隔墙605平行的出口隔墙 607，分隔出出口室604，所述出口室604的底面设有带风帽的布风板，布风板下方 设置与所述出口室604相对应的风室，风室内通入流量可调节的流化气体;所述由 出口隔墙607分隔的间接换热室603与出口室604底部相通;所述干污泥出口611 设置在所述出口室604的侧壁上，其底端与第二溢流口408底端等高，并与焚烧炉 炉膛(1)相连通。 所述竖直分流板402将分离器料腿21在第一进料室403和第二进料室405底面 上的投影分成的两个部分的面积之比为0.25-4.0。 所述干燥器排气处理系统7的风机74出口通过一流化气体管路741与复合干燥 器6的直接换热室602和间接换热室603底部风室相连通。 所述干燥器排气处理系统7的风机74出口通过一分支管路742与焚烧炉炉膛1 相连通。所述细粉返料器711入口设有加沙口713。所述第二螺旋给料机712入口设 有加沙口713。 本实用新型的原理是： 在循环流化床焚烧炉旋风分离器分离下来的高温循环灰经热灰分配阀分配，一 部分进入返料器直接返回炉膛，另一部分进入复合干燥器;含水率在60-90%之间 的湿污泥经打散装置打散后从设在复合干燥器上的湿污泥加入口加入;复合干燥器 为鼓泡流化床式，底部通入流化气体，其中布置放热盘管，换热介质在尾部烟道中 的管式换热器中吸收热烟气的热量，再在放热盘管中放热，加热湿污泥;换热介质 可以为导热油或蒸汽。利用放热盘管中换热介质带入的烟气的热量来加热、干燥湿 污泥，但这部分热量不足以将湿污泥干化至含水率5-20%，不足部分通过热灰分配 阀分流至复合干燥器的高温循环灰补足。 通过调节热灰分配阀第一进料室、第二进料室以及第一出料室、第二出料室的 流化风速，可以将循环灰在直接返回炉膛与进入复合干燥器之间进行分配，从而控 制进入复合干燥器的高温循环灰量，将复合干燥器排气温度控制在80-150℃，并提 供足够的热量将湿污泥干化至含水率5-20%。可以通过向循环回路中添加惰性床料 (如沙子)以增加总循环灰量的方式，增大热灰分配阀的调节范围，增强其对复合 干燥器排气温度的调节能力;湿污泥在复合干燥器中与循环灰直接掺混、与放热盘 管间接换热，被加热，所含水分蒸发，干燥至含水率为5-20%的干化污泥，与循环 灰一起通过返料器送回炉膛焚烧。 当热灰直接返料口与干污泥返料口的高度不等时，第一溢流口与第二溢流口压 力不等，可以通过分流板的位置来平衡循环灰直接返回炉膛与流入复合干燥器两路 的流动阻力。当热灰直接返料口高于干污泥返料口时，第一溢流口压力较低，分流 板将分离器料腿在第一进料室和第二进料室底面上的投影分割成的两部分的面积之 比应小于1;反之则应大于1。 湿污泥所含水分大部分在复合干燥器中被蒸发出来，随复合干燥器流化气体从 复合干燥器顶部引出;复合干燥器排气经细粉分离器分离出细粉和灰尘、冷却器冷 凝出冷凝水后，再经风机加压，作为复合干燥器流化气体送回复合干燥器循环使用， 部分送入炉膛焚烧;细粉分离器分离出的细粉和灰尘通过机械输送方式或者气力方 式送回炉膛焚烧，冷却器冷凝出的冷凝水送回污水处理厂处理。 湿污泥的干化过程在复合干燥器中进行，利用高温循环灰带入的污泥以及辅助 燃料的燃烧产生的热量，同时还从烟气中回收焚烧炉的烟气余热，干化湿污泥，湿 污泥被干化为5-20%的颗粒状干化污泥，再与循环灰一起返回炉膛焚烧，焚烧产生 的高温烟气中只含有少量水蒸气;湿污泥中的大部分水分以水蒸气的形式随温度较 低的复合干燥器排气排出，水蒸气在冷却器中冷凝成水，可送回污水处理厂处理， 经过除尘除湿的复合干燥器排气可在封闭循环中循环使用，也可送入炉膛焚烧处理， 能够避免污泥干化时产生的有异味的气体排放到环境中。 本实用新型提供的循环流化床湿污泥复合干化焚烧处理装置具有如下优点：突 破先干化再焚烧、两个过程各自独立进行的模式，将污泥的干化和焚烧有机结合起 来，集中在一体化的装置中进行，节省了因物料冷却和输运造成的热量损失和动力 消耗，大大简化了湿污泥的干化焚烧处理工艺，简化了干化焚烧设备;湿污泥干化 所需热量来自焚烧炉热烟气的余热和来自于污泥以及辅助燃料的燃烧放出的热量： 热粒子与湿污泥在复合干燥器中直接接触，充分掺混，强化了传热，使湿污泥迅速 被加热、干燥;同时湿污泥还与放热盘管间接换热，吸收换热介质带入的从热烟气 中回收的热量，从而充分利用了焚烧炉的烟气余热;对于湿污泥纯烧，采用本实用 新型的装置，可以使能够纯烧的湿污泥含水率上限提高2-3个百分点，使含水率73 -75%及以下的湿污泥都可以不添加辅助燃料焚烧;对于需要添加辅助燃料的高含水 率湿污泥的焚烧，采用本实用新型的装置，可以减少辅助燃料的添加量，节约运行 成本;循环流化床焚烧炉采用循环流化的燃烧方式，具有抑止NOx生成和脱硫功能; 湿污泥中所含的水分大部分不再随焚烧产生的高温烟气排放，而是集中在复合干燥 器排出的低温气体中，减少了系统的热量损失，减少了焚烧炉辅助燃料的消耗量、 或者提高了不需添加辅助燃料进行焚烧的湿污泥含水率的上限;污泥干化中产生的 气体经处理后循环使用或者送入炉膛焚烧，使处理过程中不排放有异味的气体。 以上内容出自国家知识产权局对外相关公开渠道，如需联系寻找专利权益人或其他帮助，欢迎拨打热线电话：400-000-2365
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