申请日2014.01.27
公开(公告)日2014.05.14
IPC分类号C02F11/12; B01D53/81; C02F11/18
摘要
一种用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征是：包括：一具有水平段和垂直段的弯管(1)，弯管的水平段入口连接燃煤电厂的烟气排气管(2)、垂直段下端出口连接烟气净化管道，所述的弯管的水平段上外套有管状污泥干化腔(3)，两者之间留有空隙，夹有可绕弯管水平段轴线回转的中空轴螺旋给料器(4)，管状污泥干化腔的前部上端开有半干化污泥入口、后部下端开有干化污泥出口，干化污泥出口设有斜管(5)连通至弯管的垂直段中间，弯管的垂直段下部管中，设有烟气净化肋片(6)，其为沿轴向多排、交错从管壁水平向内伸出的梯形钢片。本发明对烟气NOX含量降低约3%，SO2含量降低约5%。
权利要求书
1.一种用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征是：包括：一具有水平段和 垂直段的弯管(1)，弯管的水平段入口连接燃煤电厂的烟气排气管(2)、垂直段下端出口 连接烟气净化管道，所述的弯管的水平段上外套有管状污泥干化腔(3)，两者之间留有空 隙，夹有可绕弯管水平段轴线回转的中空轴螺旋给料器(4)，管状污泥干化腔的前部上端 开有半干化污泥入口、后部下端开有干化污泥出口，干化污泥出口设有斜管(5)连通至弯 管的垂直段中间，弯管的垂直段下部管中，设有烟气净化肋片(6)，其为沿轴向多排、交 错从管壁水平向内伸出的梯形钢片。
2.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征是：所述 的中空轴螺旋给料器的结构为：中空轴的外表车有矩形螺纹(8)，与污泥干化腔管腔(3) 构成螺旋给料腔，中空轴前端(或后端)伸出污泥干化腔并固定有大齿圈(9)，大齿圈 与驱动电机(10)的小齿轮(11)啮合接受驱动力;中空轴孔径比弯管水平段外径大0.6mm， 两者为间隙配合，并在间隙中注有大分子润滑油。
3.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征是：所述 的中空轴螺旋给料器的结构为：中空轴的外表车有矩形螺纹(8)，与污泥干化腔管腔(3) 构成螺旋给料腔，中空轴前端(或后端)伸出污泥干化腔并固定有大齿圈(9)，大齿圈 与驱动电机(10)的小齿轮(11)啮合接受驱动力;所述的弯管水平段在中空轴处断开， 两个断开端外设有挡圈(16)与中空轴内孔连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征 是：所述的半干化污泥入口装有半干化污泥螺旋给料器(12)。
5.根据权利要求1或2或3所述的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征 是：所述的干化污泥出口的斜管内装有干化污泥螺旋给料器(13)。
6.根据权利要求1或2或3所述的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征 是：所述的净化肋片为梯形钢片，采用六等分圆布置，分20排排布，每排2块对称布置， 上下排之间交错排布;所述的净化肋片经过超音速电弧喷涂45CT合金进行表面处理，以 防止低温腐蚀。
7.根据权利要求1或2或3所述的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征 是：所述的烟气排气管进口和出口处都设有热电偶传感器以及流量计(14)，并分别连接 至一控制系统(15)，控制系统另有控制线连接半干化污泥螺旋给料器、干化污泥螺旋给 料器和中空轴螺旋给料器的驱动电机。
8.根据权利要求1或2或3所述的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征 是：所述的弯管水平段入口通过法兰(7)连接燃煤电厂的烟气排气管。
9.根据权利要求1或2或3所述的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征 是：所述的中空轴螺旋给料器中空轴外表矩形螺纹的升角为25°，中空轴长3～5m。
说明书
用于燃煤电厂的污泥干化暨烟气除尘一体化装置
技术领域
本发明涉及一种通过燃煤电厂烟气余热对半干化污泥进行干燥、然后用干燥后干化污泥 对烟气进行净化的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置。
背景技术
我国污水处理量日益增加，而污水处理所产生的污泥也日渐增多。同时，我国目前污泥 处理技术和装备普遍落后，污泥安全处理能力低成为目前我国面临的一个亟需解决的问题。 如处理不当或不及时，会带来严重的二次污染。焚烧处理是目前最行之有效的方法之一。焚 烧可以使有机物全部碳化，杀死病原体，最大限度减少污泥体积。1962年德国建起第一座污 泥焚烧厂，在接下来的50年建厂数量逐年增加。焚烧处理在欧洲、日本已经得到了广泛的应 用。日本焚烧处理已占污泥总量的60%，而欧美也达到了10%。我国也有电厂把干化污泥作为 燃料使用，与煤粉进行掺烧。
如今国内外许多专家学者对污泥的热处理进行相关研究。在污泥资源化利用方面的研究 主要包括：污泥干化处理、污泥焚烧发电、污泥燃料化以及工业污泥预处理等。干化处理污 泥的研究主要是通过对不同工况下的污泥进行干燥特性研究，求取动力学参数，获得干燥动 力学数学模型。污泥燃料化的研究主要是通过热分析技术研究污泥的热解燃烧特性，获得其 动力学模型。污泥焚烧发电的研究主要是通过与煤掺烧，在电站锅炉进行数值模拟和现场实 验，并对锅炉进行优化，得到掺烧污泥后的锅炉优化参数与污泥的掺烧参数。
公布号为CN103073170A的中国专利申请公布了一种基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水 的方法，对湿污泥添加改良剂，然后进行脱水处理。公布号为CN102372411A中国专利申请提 供了一种无机凝结剂后添加法下的无机凝结剂添加量的控制方法、凝结泥块的控制方法、机 污泥的脱水方法。公告号为CN202578177U中国专利公开了一种低阻力新型污泥造粒干燥装 置，利用干燥塔对污泥干燥，然后把干污泥通过分离器分离。目前，国内对污泥预处理技术 局限于干化、除菌，但是对污泥的利用相对较少，比如对干化污泥作为燃料进行利用;作为 吸附剂使用;作为肥料使用;作为建筑材料使用等等，许多技术目前都处于研发阶段，不够 成熟。
至今未发现有用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提出一种通过热力发电厂烟气余热对半干化污泥继续 干化，然后用干化污泥作为多孔介质对烟气进行脱硫脱硝的用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除 尘一体化装置，本装置扩展了污泥处理技术的适用范围，提高了资源化利用。
解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于燃煤电厂污泥干化暨烟气除尘一体化装置，其特征是：包括：一具有水平段和 垂直段的弯管1，弯管的水平段入口连接燃煤电厂的烟气排气管2、垂直段下端出口连接烟气 净化管道，所述的弯管的水平段上外套有管状污泥干化腔3，两者之间留有空隙，夹有可绕 弯管水平段轴线回转的中空轴螺旋给料器4，管状污泥干化腔的前部上端开有半干化污泥入 口、后部下端开有干化污泥出口，干化污泥出口设有斜管5连通至弯管的垂直段中间，弯管 的垂直段下部管中，设有烟气净化肋片6，其为沿轴向多排、交错从管壁水平向内伸出的梯 形钢片。
所述的弯管水平段入口通过法兰7连接燃煤电厂的烟气排气管。
所述的中空轴螺旋给料器的结构为：中空轴的外表车有矩形螺纹8，与污泥干化腔管腔3 构成螺旋给料腔，中空轴前端(或后端)伸出污泥干化腔并固定有大齿圈9，大齿圈与驱动 电机10的小齿轮11啮合接受驱动力;中空轴孔径比弯管水平段外径大0.6mm，两者为间隙 配合，并在间隙中注有大分子润滑油用于导热.。
所述的半干化污泥入口装有半干化污泥螺旋给料器12。
所述的干化污泥出口的斜管内装有干化污泥螺旋给料器13。
所述的净化肋片为梯形钢片，采用六等分圆布置，分20排排布，每排2块对称布置，上 下排之间交错排布;所述的净化肋片经过超音速电弧喷涂45CT合金进行表面处理，以防止低 温腐蚀。
所述的中空轴螺旋给料器中空轴外表矩形螺纹的升角为25°，该升角适合于传动而不是 连接，而且该角度能承受较大轴向应力，中空轴长3～5m。
所述的烟气排气管进口和出口处都设有热电偶传感器(一维流体测温就管道进出各一个 就可以了)以及流量计14，并分别连接至一控制系统15，控制系统另有控制线连接半干化污 泥螺旋给料器、干化污泥螺旋给料器和中空轴螺旋给料器的驱动电机。控制系统根据烟气温 度流量计算换热量，然后对半干化污泥螺旋给料器、干化污泥螺旋给料器和中空轴螺旋给料 器的驱动电机进行控制，详细方法见具体实施方式。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、对于一般热力发电厂，空气预热器出口烟气一般在150℃～230℃左右，能够对污泥有 较好的干燥、除菌、减容作用;而且污泥在150℃～230℃这个温度段析出Pb2+、Cd2+、Hg2+等气 相重金属量较少。
2、污泥干化以后污泥比表面积更大，吸附性能好;而且该温度段碱金属氧化物Fe2O3、CaO、 MgO中FeOH3、CaOH2、MgOH2含量较高，活性很强，能与酸性气体反应。
3、这样对污泥进行脱水可以节省脱水剂的使用;干化后的污泥小部分停留在烟气净化腔 的净化肋片上，能够以吸附剂的形式吸附烟气里部分NOX、SO2。
4、干化后的污泥最后将以灰渣的形式与炉灰一起处理，减少处理工序。
整套设备对烟气NOX含量降低约3%，SO2含量降低约5%。