一种污泥焚烧与碳化协同处理的系统
技术领域
本发明涉及一种污泥焚烧与碳化协同处理的系统，属于固体废弃物处理领域。
背景技术
近年来，随着我国经济的高速发展和城市化进程加快，我国城市污水处理量及相应产生的污泥量快速增长。同时，随着经济向更高层次的发展和人民生活水平的不断提高，对环保要求越来越高，以往重水轻泥的局面得到了很大的改变，对污泥处理的要求日益提高和重视。
以污泥焚烧为主的热处理技术路线可杀灭病毒、消除有害有机物、彻底减量减容等优点，近年来已经逐步成为处理污泥的主流，愈来愈受到国内外的青睐。目前，污泥干化焚烧是我国主流的污泥处理处置形式之一。
污泥焚烧一般采用鼓泡流化床，焚烧后产生的灰渣主要由焚烧炉的炉渣、预除尘飞灰、布袋除尘器飞灰等组成，可用于建材利用，如制砖、路基石等，但污泥焚烧技术产生的灰渣资源化利用途径有限，目前大部分灰渣仍采取填埋的方式进行处置。随着人们对污泥焚烧技术路线认识的提高，越来越多的城市选择污泥焚烧的处理路线。在环境保护要求日益提高的情况下，不少城市采取分散干化、集中焚烧的技术路线，而干化后运输至污泥焚烧设施焚烧将产生多余的热能，这些热能需加以利用。
污泥碳化技术得到的碳化产品，相比而言用途较广，包括土地利用、建材利用、燃料化利用等。碳化稳定化后能够长期保存，可做为脱臭材料、脱色剂、脱水助剂、土壌改良材料、肥料、融雪剂、燃料等，在资源化利用方面具有较大优势。但在能源利用方面，碳化需要外界补充较大能源，运行能耗相对较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种污泥焚烧和碳化协同处理的系统，利用焚烧的热量给碳化提供能源，同时可扩展污泥资源化利用途径。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种污泥焚烧与碳化协同处理的系统，包括污泥干化装置、污泥焚烧装置、污泥碳化装置、烟气处理装置，其特征在于所述污泥干化装置包括污泥干化机，用于对污泥进行干化；
所述污泥焚烧装置包括焚烧炉，所述焚烧炉设有辅助燃料入口、污泥入口、入风口和出风口，所述污泥入口与污泥干化装置的污泥出口连接，经污泥干化机干化后的污泥通过污泥输送和进料装置由污泥入口进入焚烧炉，辅助燃料入口用于添加辅助燃料，空气经入风口进入焚烧炉与污泥焚烧，焚烧产生的烟气由出风口排出；
所述污泥碳化装置包括污泥碳化炉，所述污泥碳化炉设有污泥入口、碳化产品出口、高温可燃气体出口，所述污泥入口与污泥干化装置的污泥出口连接，所述高温可燃气体出口与焚烧炉的入风口连接，所述炭化炉外侧设有夹套，所述夹套设有高温气体入口、和烟气出口，所述高温气体入口与焚烧炉的出风口连接，经污泥干化机干化后的污泥进入碳化炉碳化，高温烟气进入碳化炉的夹套对碳化炉进行加热，碳化炉热解产生的高温可燃气体及可燃液体通过入风口返回到焚烧炉进行焚烧；
所述烟气处理装置包括依次相连的静电除尘器、布袋除尘器、和湿式脱酸塔；余热锅炉的出风口、污泥碳化炉夹套的烟气出口与烟气处理装置连接，由烟气处理装置处理后，由引风机导入烟囱排出。
优选的，所述系统还包括余热锅炉，所述焚烧炉的出风口与余热锅炉连接，所述焚烧炉的入风口与设置于余热锅炉内的空气预热器连接，通过空气预热器提高入炉空气的温度，改善着火条件，提高焚烧温度，增加焚烧稳定性。
优选的，所述余热锅炉与污泥干化机连接，通过余热锅炉产生的蒸汽对脱水污泥进行干化，充分利用污泥释放的热量，降低对外界能量的需求。
优选的，所述焚烧炉的出风口通过旋风除尘器、高温过滤器与碳化炉夹套的高温气体入口连接，所述高温烟气进入碳化炉前经旋风除尘、过滤，除去绝大部分烟气中的粉尘。
优选的，所述碳化炉设置蒸汽吹灰装置，定期对夹套内富集的飞灰进行吹扫，以保持烟气换热效率。
优选的，所述污泥碳化炉的污泥入口前设置造粒或切条装置。
优选的，所述高温过滤器为高温粉尘过滤器。
优选的，污泥干化机通过污泥泵与湿污泥接收仓相连接，对从湿污泥接收仓泵送至污泥干化机的污泥进行干化。
优选的，所述焚烧炉的入风口包括一次风入口、二次风入口两个入风口，可以调节入炉风温和炉膛温度等。
优选的，所述碳化热解产生的可燃气体直接进入焚烧炉焚烧，简化了碳化热解气的处理环节，也充分利用了污泥热值，同时所述碳化热解产生的可燃液体在高温下随热解气一并直接进入焚烧炉焚烧，简化了碳化热解产物的处理环节，也充分利用了污泥热值。所述烟气处理系统将烟气中的粉尘、酸性气体、重金属等去除，达标后排放。同时所述进入碳化炉经利用的热烟气温度降低后并入烟气处理系统处理，达标后排放。
本发明通过污泥焚烧与碳化协同处理，可扩展污泥热处理产品的应用途径，同时，可充分利用污泥自身的热量进行碳化，并简化碳化热解气及液体产物的处理环节，简化了碳化热烟气处理环节。
附图说明
图1为污泥焚烧与碳化协同处理技术工艺流程图；
图中包括：湿污泥接收仓1、污泥干化机2、污泥焚烧炉3、辅助燃料入口4、污泥入口5、二次风入口6、一次风入口7、污泥碳化炉8、碳化产品储存仓9、空气预热器10、余热锅炉11、静电除尘器12、布袋除尘器13、湿式脱酸塔14、喷淋15、引风机16、烟囱17、旋风除尘器18、高温过滤器19。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，结合附图，兹以优选实施例，进一步说明如下。
如图1所示，一种污泥焚烧与碳化协同处理的系统，包括：湿污泥接收仓1、污泥干化机2、污泥焚烧炉3、辅助燃料入口4、污泥入口5、二次风入口6、一次风入口7、污泥碳化炉8、碳化产品储存仓9、空气预热器10、余热锅炉11、静电除尘器12、布袋除尘器13、湿式脱酸塔14、喷淋15、引风机16、烟囱17、旋风除尘器18、高温过滤器19。
一种污泥焚烧与碳化协同处理的系统，包括污泥干化装置、污泥焚烧装置、污泥碳化装置、烟气处理装置，其特征在于所述污泥干化装置包括污泥干化机2，用于对污泥进行干化；
所述污泥焚烧装置包括污泥焚烧炉3，所述污泥焚烧炉3设有辅助燃料入口4、污泥入口5、入风口和出风口，所述污泥入口6与污泥干化机2的污泥出口连接，经污泥干化机干化后的污泥通过污泥输送和进料装置由污泥入口进入焚烧炉，辅助燃料入口用于添加辅助燃料，空气经入风口进入焚烧炉与污泥焚烧，焚烧产生的烟气由出风口排出；
所述污泥碳化装置包括污泥碳化炉8，所述污泥碳化炉8设有污泥入口、碳化产品出口、高温可燃气体出口，所述污泥入口与污泥干化机2的污泥出口连接，所述高温可燃气体出口与焚烧炉的入风口连接，所述炭化炉外侧设有夹套，所述夹套设有高温气体入口、和烟气出口，所述高温气体入口与焚烧炉的出风口连接，经污泥干化机干化后的污泥进入碳化炉碳化，高温烟气进入碳化炉的夹套对碳化炉进行加热，碳化炉热解产生的高温可燃气体及可燃液体通过入风口返回到焚烧炉进行焚烧。
外来湿污泥通过湿污泥接收仓1接收后，泵送至污泥干化机2进行干化，以降低污泥含水率，余热锅炉11产生的蒸汽为干化机的蒸汽来源；经干化后的污泥通过污泥入口5进入焚烧炉，污泥与辅助燃料在炉中直接混合燃烧；空气经空气预热器10加热后通过一次风入口7和二次风入口6进入焚烧炉3焚烧；焚烧产生的烟气经余热锅炉11产生蒸汽后供干化机2干化湿污泥；烟气经静电除尘器12、布袋除尘器13、脱酸塔14后由引风机导入烟囱17；经干化后的污泥进入碳化炉8碳化，高温烟气经旋风除尘器18和高温过滤器19除尘后进入碳化炉8的夹套对碳化炉进行加热；碳化炉8设置蒸汽吹灰装置，定期对夹套内富集的飞灰进行吹扫；碳化炉8热解产生的高温可燃气体（含可燃液体）通过一次风入口7和二次风入口6返回到焚烧炉3进行焚烧；碳化炉8产生的碳化产品经冷却后进入储存仓9储存并外运；经利用的烟气并入烟气处理系统一并处理。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的相关人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
