一种市政污泥焚烧系统与方法与流程

本发明属于污泥处理，特别涉及一种市政污泥焚烧系统与方法。

背景技术：

1、污泥中含有有机物、致癌微生物、病原菌以及有毒重金属，必须妥善处理。在现有技术中，干化焚烧是当前市政污泥处置的重要方式，可实现污泥减量化、无害化和环境保护，干化焚烧是指现将污泥中的可燃成分在高温下充分燃烧，只剩下少量灰渣，再去除污泥中的有害污染物，而且干燥后的污泥是一种低热值的燃料，焚烧后的灰渣不会产生二次污染，因此，污泥焚烧被大范围地应用。

2、在污泥焚烧处理过程中，目前的处理瓶颈是焚烧设备消耗燃料较多，产生较大的能耗，而且不能有效对灰尘和有害气体进行完全无害化处理，而是直接排入空气中，这样的做法不仅污染空气，造成环境困境，而且会对人体健康带来严重威胁。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种环保节能的市政污泥焚烧系统与方法，克服了现有市政污泥烘干设备存在的不足，通过换热系统实现了能量的高效利用，维持了污泥的自燃运行，节约了能源消耗，实现了污泥减量化，而且还通过密闭焚烧炉和多级收集装置，实现了污泥焚烧的无害化处理。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、本发明的第一方面，提供了一种市政污泥焚烧系统，包括干污泥仓、点火炉、预燃室、悬浮态焚烧炉、收集装置、换热系统和废气处理装置；所述收集装置包括收集装置一和收集装置二，所述换热系统包括换热器一和换热器二；

4、所述点火炉对预燃室供给热源，利用该热源在预燃室内对常温空气进行预热，得到预热空气，所述预燃室不断通入热量，对所述预热空气不断加热，从而得到加热空气，预燃室接悬浮态焚烧炉向其供给加热空气；干污泥进入所述悬浮态焚烧炉与所述加热空气参与燃烧；所述收集装置一接所述悬浮态焚烧炉的烟气出口，收集燃烧产生的焚烧灰；所述换热器一接所述收集装置一的烟气出口，利用悬浮态焚烧炉排出的燃烧烟气加热助燃空气；所述换热器一的助燃空气出口接所述预燃室的入口，助燃空气再通入悬浮态焚烧炉中参与燃烧；

5、所述换热器二接所述换热器一的烟气出口，利用所述换热器一排出的多余热烟气加热冷风，实现余热利用；所述收集装置二接所述换热器二的烟气出口，收集烟气中的飞灰。

6、在一个实施例中，所述干污泥仓通过计量装置接悬浮态焚烧炉入料口。

7、在一个实施例中，所述预燃室的助燃空气入口设置温度监测装置，当污泥燃烧能够由所述助燃空气维持时，形成污泥焚烧自循环，关闭点火炉供给热源。

8、在一个实施例中，所述预燃室为立式筒体结构，其设置在悬浮态焚烧炉的下游，并利用点火炉提供的热源对常温空气进行预热；

9、所述悬浮态焚烧炉为柱形腔，其底端入口接助燃室，通加热空气或助燃空气，入料口位于其下部侧壁，其对干污泥进行焚烧，干污泥在其中处于悬浮燃烧状态。

10、在一个实施例中，所述收集装置一包括分离器、旋风筒和污泥灰仓；所述分离器的入口接所述悬浮态焚烧炉的烟气出口，固相出口回接所述悬浮态焚烧炉的干污泥入口，气相出口接所述旋风筒的入口；所述旋风筒对燃烧烟气进行气固分离得到焚烧灰，其固相出口接所述污泥灰仓，气相出口即收集装置一的烟气出口。

11、在一个实施例中，所述收集装置二包括收尘器和飞灰仓，所述收尘器对出换热器二的烟气进行除尘得到飞灰，所述飞灰仓接所述收尘器的固相出口，存储所得飞灰，收尘器后接引风机，引风机用于整个系统的引风。

12、在一个实施例中，所述换热器二排出的、经过二级换热后的燃烧烟气经所述收尘器有效过滤除尘后排放。

13、本发明的第二方面，提供了一种市政污泥焚烧方法，基于第一方面所述的市政污泥焚烧系统实现，由点火炉提供热源的预燃室加热常温空气得到预热空气，经过不断加热得到加热空气，通入悬浮态焚烧炉中焚烧干污泥；

14、悬浮态焚烧炉排出的燃烧烟气经收集装置一沉降集灰、气固分离，收集燃烧产生的焚烧灰，出收集装置一的燃烧烟气进入换热器一加热冷风得到助燃空气并送入预燃室，之后重新通入悬浮态焚烧炉中参与燃烧；

15、出换热器一的烟气进入换热器二加热冷风以进行余热利用，所述换热器二排出的烟气经收集装置二收尘，收集烟气中的飞灰。

16、在一个实施例中，所述悬浮态焚烧炉的炉膛温度控制在850～950℃，所述冷风为常温空气，进入换热器一的燃烧烟气温度为850～950℃，进入预燃室的助燃空气温度为330～550℃，进入换热器二的烟气温度为400～500℃，经换热器二换热后的烟气温度为60～120℃，经余热利用装置后的残余热烟气温度为70～90℃。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1)本发明将污泥焚烧产生的高温燃烧烟气进行多级利用，设置两级换热系统，高温燃烧烟气的热量经换热系统后又回到焚烧工艺中形成污泥焚烧自循环，有效降低污泥焚烧能耗，而且使得回收的热量得到充分利用，提高能量利用率。

19、2)本发明通过设置两级收集装置，便于对污泥焚烧过程中产生的灰尘进行有效分类收集和处理，污泥焚烧的残渣率低，防止直接排放到空气中造成环境污染，运行安全可靠。

20、3)本发明具有减量化、稳定化、无害化的显著优点，焚烧炉的炉温能够保证干污泥在该条件下能充分燃烧，避免产生二噁英，而废气处理装置使得污泥在干化焚烧过程中所有的有害物质均被彻底分解，污染的废气得到有效处理。

21、综上，本发明具有诸多优点及使用价值，其不论在结构及功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，有很好的实用价值。

技术特征：

1.一种市政污泥焚烧系统，其特征在于，包括干污泥仓(5)、点火炉(1)、预燃室(2)、悬浮态焚烧炉(3)、收集装置、换热系统和废气处理装置；所述收集装置包括收集装置一(14)和收集装置二(15)，所述换热系统包括换热器一(9)和换热器二(10)；

2.根据权利要求1所述市政污泥焚烧系统，其特征在于，所述干污泥仓(5)通过计量装置(4)接悬浮态焚烧炉(3)的入料口。

3.根据权利要求1所述市政污泥焚烧系统，其特征在于，所述预燃室(2)的助燃空气入口设置温度监测装置，当污泥燃烧能够由所述助燃空气维持时，形成污泥焚烧自循环，关闭点火炉(1)供给热源。

4.根据权利要求1所述市政污泥焚烧系统，其特征在于，所述预燃室(2)为立式筒体结构，其设置在悬浮态焚烧炉(3)的下游，并利用点火炉(1)提供的热源对常温空气进行预热；

5.根据权利要求1所述市政污泥焚烧系统，其特征在于，所述收集装置一(14)包括分离器(7)、旋风筒(8)和污泥灰仓(6)；所述分离器(7)的入口接所述悬浮态焚烧炉(3)的烟气出口，固相出口回接所述悬浮态焚烧炉(3)的干污泥入口，气相出口接所述旋风筒(8)的入口；所述旋风筒(8)对燃烧烟气进行气固分离得到焚烧灰，其固相出口接所述污泥灰仓(6)，气相出口即收集装置一(14)的烟气出口。

6.根据权利要求1所述市政污泥焚烧系统，其特征在于，所述收集装置二(15)包括收尘器(11)和飞灰仓(12)，所述收尘器(11)对出换热器二(10)的烟气进行除尘得到飞灰，所述飞灰仓(12)接所述收尘器(11)的固相出口，存储所得飞灰，收尘器(11)后接引风机(13)，引风机(13)用于整个系统的引风。

7.根据权利要求1所述市政污泥焚烧系统，其特征在于，所述换热器二排出的、经过二级换热后的燃烧烟气经所述收尘器(11)有效过滤除尘后排放。

8.一种市政污泥焚烧方法，基于权利要求1至7任一项所述的市政污泥焚烧系统实现，其特征在于，由点火炉(1)提供热源的预燃室(2)加热常温空气得到预热空气，经过不断加热得到加热空气，通入悬浮态焚烧炉(3)中焚烧干污泥；

9.根据权利要求8所述市政污泥焚烧方法，其特征在于，所述悬浮态焚烧炉(3)的炉膛温度控制在850～950℃，所述冷风为常温空气，进入换热器一(9)的燃烧烟气温度为850～950℃，进入预燃室(2)的助燃空气温度为330～550℃，进入换热器二(10)的烟气温度为400～500℃，经换热器二(10)换热后的烟气温度为60～120℃，经余热利用装置后的残余热烟气温度为70～90℃。

技术总结本发明公开了一种市政污泥焚烧系统与方法，系统包括干污泥仓、点火炉、预燃室、悬浮态焚烧炉、收集装置、换热系统和废气处理装置；预燃室接悬浮态焚烧炉向其供给加热空气；干污泥进入悬浮态焚烧炉与加热空气参与燃烧；收集装置一收集燃烧产生的焚烧灰；换热器一利用悬浮态焚烧炉排出的燃烧烟气加热助燃空气，助燃空气再通入悬浮态焚烧炉中参与燃烧；换热器二利用换热器一排出的多余热烟气加热冷风，实现余热利用；收集装置二接换热器二的烟气出口，收集烟气中的飞灰。本发明将焚烧热闭环的循环回路，且多余的热量也被再利用，极大地提高了热量的使用效率，节约了能源消耗；而且系统产生的灰被多级收集，尾气得到有效处理，减少了环境的污染。技术研发人员：苏琦,韦菲飞,权晓辉,罗宁辉,钱文斌,李亚蕊,李璐受保护的技术使用者：北京中科领向环保研究院有限公司西安分公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18