一种双热源多模式运行的污泥干燥系统及其方法与流程

本发明属于污泥干燥处理领域，根据体地说，涉及一种双热源多模式运行的污泥干燥系统及其方法。

背景技术：

1、市政污泥是污水处理厂处理废水后产生的固体残渣，其含水量高、重量大、污染度高。长时间堆积不仅占用大量土地资源，还会对环境造成严重危害。污泥干燥技术作为深度处理手段可有效解决污泥污染问题。

2、目前供给污泥干燥干化的热源具有多种，其中包括太阳能、地源、空气源、水源热泵技术。但其太阳能，地源热能技术由于自然环境和地理环境限制，应用范围有所受限，因此目前空气源、水源热泵技术应用较为广泛。但现有的技术中往往还是采用单一热源技术进行产热供热，其运行工况单一，无法很好地实现在不同环境条件下，始终保持低能耗运行来满足供热系统所需热量的需求。因此，如何有效地将空气源、水源热泵技术进行整合利用，进一步提高对能源的利用率，以确保在不同环境下，始终能以较低的能耗来维系供热系统的稳定运行，从而实现供热系统的能耗最低化、效率最大化，具有重要的生产实践意义。

3、经检索，cn106969541a的专利中，公开了一种双热源烘干机。该申请案中，压缩机连接翅片冷凝器，翅片冷凝器连接储液器，储液器连接干燥过滤器，干燥过滤器连接热力膨胀阀，热力膨胀阀分别连接第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀连接翅片蒸发器，翅片蒸发器连接第二单向阀，第二单向阀连接到压缩机进口，第二电磁阀连接水源蒸发器，水源蒸发器连接第一单向阀，第一单向阀连接到压缩机进口，水源蒸发器的水源进口通过水管连接除杂设备和取水水泵，水源蒸发器水源出口通过水管连到水源处。该申请案中，当外界空气温度高于20℃时，使用空气源作为热源；外界空气温度低于20℃时，使用水源作为热源；很好的利用了不同环境下外部水源和空气中所含有的潜热，大大提高了能源利用率，节能环保。但该申请中，未能进一步实现热泵热源与烘干热源的充分结合，造成了烘干热源的流失，未能充分实现处理系统的能耗最低化、效率最大化。

技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本发明提出一种双热源多模式运行的污泥干燥系统及其方法，其目的在于解决现有的污泥干燥系统，其运行工况单一，无法很好地实现在不同环境条件下，始终保持低能耗运行来满足供热系统稳定运行的问题。

3、2、技术方案

4、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

5、本发明的一种双热源多模式运行的污泥干燥系统，其包括，

6、气源供热通道，所述的气源供热通道包括相互连通的气源预热器和气源蒸发器，气源预热器通过管道连接有气源，气源蒸发器连接有第一气源排出管道；

7、水源供热通道，所述的水源供热通道包括相互连通的水源预热器和水源蒸发器，水源预热器通过管道连接有水源，水源蒸发器连接有水源排出管道；

8、以及制冷剂循环通道，

9、所述的制冷剂循环通道包括依次连接的压缩机、冷凝器以及膨胀阀；其中，水源蒸发器与气源蒸发器并联设置后与该制冷剂循环通道串联；

10、所述冷凝器的后端通过引风机连接有污泥干燥设备，该引风机用于将冷凝器产生的引出的热源通入污泥干燥设备中；

11、所述污泥干燥设备的尾气出口分别通过第一尾气管道、第二尾气管道与气源预热器、水源预热器相连通。

12、进一步地，所述的水源预热器通过第一循环管道与第一气源排出管道相连通，且该水源预热器连接有第二气源排出管道；第一尾气管道排出的烟气经气源预热器、水源预热器换热后，由第二气源排出管道排出。

13、进一步地，所述的第二气源排出管道通过第二循环管道与气源预热器相连通；第二尾气管道排出的烟气经水源预热器、气源预热器换热后，由第一气源排出管道排出。

14、进一步地，所述污泥干燥设备的尾气出口还连接有蓄热器，且该蓄热器通过管道分别与第一尾气管道、第二尾气管道相连通。

15、进一步地，还包括再冷蒸发器，该再冷蒸发器与水源蒸发器、气源蒸发器串联设置。

16、进一步地，所述污泥干燥设备的尾气出口处、气源预热器的气源进口处、水源预热器的水源进口处、第一循环管道的进口处以及第二循环管道的进口处均设有温度传感器。

17、本发明的一种双热源多模式运行的污泥干燥方法，其特征在于：包括单一供热模式和组合供热模式，所述的单一供热模式包括单一气源供热模式以及单一水源供热模式；其中，

18、单一气源供热模式：气源经过气源蒸发器与制冷剂进行换热，制冷剂经制冷剂循环通道后产生的热量在引风机的作用下，进入污泥干燥设备中对污泥进行干燥；由污泥干燥设备排出的尾气进入气源预热器中对气源进行预热；

19、单一水源供热模式：水源经过水源蒸发器与制冷剂进行换热，制冷剂经制冷剂循环通道后产生的热量在引风机的作用下，进入污泥干燥设备中对污泥进行干燥；由污泥干燥设备排出的尾气进入水源预热器中对水源进行预热；

20、组合供热模式：气源供热模式和水源供热模式同时工作，产生的热能合并供给于污泥干燥设备进行工作。

21、进一步地，当系统处于寒冷环境下工作，或污泥干燥设备尾气温度较低的情况下；此时，从低温热源汲取热量不能满足干燥时，系统开启再冷蒸发器，气源蒸发器和/或水源蒸发器内的制冷剂经再冷蒸发器进行二次升温后，再进入制冷剂循环通道。

22、进一步地，污泥干燥设备的尾气由温度传感器进行测温，并与气源、水源温度进行对比，当尾气温度大于气源和/或水源温度时，则对尾气进行利用；当尾气温度低于气源和水源温度时，则直接排出；同时，对尾气经过气源预热器或水源预热器换热后温度进行测量，当尾气温度大于气源或水源的温度后，则继续对尾气进行循环换热，反之则排出系统。

23、进一步地，当系统内产生的总热量大于污泥干燥过程中所需要的热量时，将多余的热量存储于蓄热器中；当系统内产生的总热量不能满足污泥干燥过程中所需要的热量时，则可通过蓄热器进行补热。

24、3、有益效果

25、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

26、(1)本发明的一种双热源多模式运行的污泥干燥系统，通过气源供热通道、水源供热通道以及制冷剂循环通道的相互配合，可为干燥系统提供多种供热模式，以方便不同工作环境下进行灵活选择；同时，通过第一尾气管道和第二尾气管道设置，经污泥干燥设备排出的尾气可进入对应的预热器对气源或水源进行预热，从而进一步提高了系统内热量的利用率，以达到最低能耗带来最大效率的目的。

27、(2)本发明的一种双热源多模式运行的污泥干燥系统，通过第一循环管道、第二循环管道的设置，可对经过水源预热器或气源预热器换热后的尾气的余温进一步循环利用，同样有利于提高系统内热量的利用效率。

28、(3)本发明的一种双热源多模式运行的污泥干燥系统，通过再冷蒸发器的设置，可对气源蒸发器和/或水源蒸发器内的制冷剂经过再冷蒸发器，进行二次升温后再进入制冷剂循环通道，从而为干燥系统产生更多的热量，以满足从低温热源汲取热量无法达到干燥需求的特殊工况。

29、(4)本发明的一种双热源多模式运行的污泥干燥系统，通过蓄热器的设置，可对尾气多余的热量进行存储；当系统内产生的总热量不能满足污泥干燥过程中所需要的热量时，则可通过蓄热器进行补热，以节约因额外补充热量而所需的能耗。