污泥干化焚烧节能控制装置和方法与流程

1.本发明属于污泥处理处置技术领域，具体涉及一种污泥干化焚烧节能控制装置和方法。


背景技术：

2.我国城镇污泥的产量越来越大，妥善处置污泥已成为迫切的任务。污泥干化焚烧技术可在短时间内处理大量污泥，并能回收焚烧热量，是目前处置污泥的一种高效技术手段。《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》指出，当污泥单独进行焚烧时，干化和焚烧应联用，以提高污泥的热能利用效率。近年来，随着干化技术和焚烧技术的不断优化以及工艺的成熟，污泥干化焚烧技术有了很大进展。
3.在进入焚烧炉之前，湿污泥经干化机处理成含水率较低的干化污泥，热介质加热湿污泥使其水分蒸发成为干化污泥。干化污泥的含固率高低将直接影响干化阶段的能源消耗和后续的焚烧系统，以及焚烧助燃介质的消耗。
4.因此，通过污泥过程含水率监测是达到控制能源消耗、低碳化运行目的的一种有效方法。目前，没有通过污泥含水率实时测量，控制干化机热媒用量和焚烧炉助燃燃料用量的装置和方法。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种污泥干化焚烧节能控制装置和方法，该装置和方法通过对干化及焚烧过程中污泥含水率的实时监测，可以达到控制污泥干化阶段的能源消耗，使污泥干化实现低碳化运行，同时可以控制污泥焚烧阶段的助燃介质的消耗量，使不同热值或含水率的污泥充分燃烧。
6.本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
7.一种污泥干化焚烧节能控制装置，包括湿污泥储仓、湿污泥输送泵、管道式污泥含水率微波变送器、污泥干化机、干污泥缓冲仓、料仓式污泥含水率微波变送器、干污泥输送泵和污泥焚烧炉；
8.所述湿污泥输送泵的入口与湿污泥储仓通过管道连通，所述湿污泥输送泵的出口与污泥干化机通过管道连通；
9.所述管道式污泥含水率微波变送器设置在湿污泥输送泵与污泥干化机之间；
10.所述料仓式污泥含水率微波变送器安装在干污泥缓冲仓上；
11.所述干污泥输送泵的入口与干污泥缓冲仓通过管道连通，所述干污泥输送泵的出口与污泥焚烧炉通过管道连通；
12.所述污泥干化机连接干化机热源；
13.所述污泥焚烧炉通过助燃燃料管线连接燃料源。
14.进一步地，上述助燃燃料管线上安装有燃料电动调节阀和燃料流量计。
15.进一步地，上述污泥干化机是或不限于桨叶式干化机、薄层干化机或圆盘式干化
机。
16.进一步地，上述污泥焚烧炉是或不限于循环流化床焚烧炉或鼓泡式流化床焚烧炉。
17.进一步地，上述的污泥干化焚烧节能控制装置，通过计算机plc、pac自动程序或dcs控制程序实现。
18.进一步地，上述料仓式污泥含水率微波变送器安装在干污泥缓冲仓的缓冲层侧壁。
19.一种污泥干化焚烧节能控制方法，使用上述的污泥干化焚烧节能控制装置；
20.所述管道式污泥含水率微波变送器用于测量进入干化机的污泥含水率；
21.所述料仓式污泥含水率微波变送器用于测量干化机出来的污泥含水率；
22.所述湿污泥输送泵用于输送湿污泥进入干化机；
23.所述干污泥输送泵用于输送干化机出来的污泥，进入焚烧炉。
24.进一步地，上述的污泥干化焚烧节能控制方法中，所述污泥干化机将含水率75-85％的污泥干化至含水率50％-60％，或更低。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果：
26.1.本发明的装置和方法，可以实时控制湿污泥进入污泥干化机的量，也可以实时控制热媒通入量，节省热媒用量，提高污泥干化机运行效率，并提高污泥干化节能降耗的水平；
27.2.本发明的装置和方法，可以实时监测干化污泥的含水率，控制干污泥进入污泥焚烧炉的量，通过污泥含水率，实时调节助燃燃料的用量，使污泥焚烧炉更高效运行，节约助燃燃料用量，节省运行费用；
28.3.本发明的装置和方法，可以实现湿污泥和干污泥输送泵的运行频率，使相关泵根据需要高效运行，节约电耗；
29.4.本发明的装置和方法，避免大量人工取样测量，节省大量的人力成本，节省运行费用，实现自动控制和调节，使污泥干化和焚烧系统高效低碳运行，提高精细化运行水平；
30.5.本发明的装置和方法，主要用在污泥干化焚烧厂，亦可用于污泥协同焚烧厂等。
附图说明
31.图1是本实施例污泥干化焚烧节能控制装置的示意图。
32.图中：1、湿污泥储仓；2、湿污泥输送泵；3、管道式污泥含水率微波变送器；4、污泥干化机；5、干污泥缓冲仓；6、料仓式污泥含水率微波变送器；7、干污泥输送泵；8、污泥焚烧炉；9、干化机热源；10、炉渣；11、助燃燃料管线；12、燃料电动调节阀；13、燃料流量计。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
34.本实施例提供了一种污泥干化焚烧节能控制装置，参照附图1，该污泥干化焚烧节能控制装置，包括：湿污泥储仓1、湿污泥输送泵2、管道式污泥含水率微波变送器3、污泥干化机4、干污泥缓冲仓5、料仓式污泥含水率微波变送器6、干污泥输送泵7和污泥焚烧炉8。
35.本实施例的湿污泥输送泵2的入口与湿污泥储仓1通过管道连通，湿污泥输送泵2的出口与污泥干化机4通过管道连通。管道式污泥含水率微波变送器3设置在湿污泥输送泵2与污泥干化机4之间。料仓式污泥含水率微波变送器6安装在干污泥缓冲仓5上，优选地，料仓式污泥含水率微波变送器6安装在干污泥缓冲仓5的缓冲层侧壁，测量效果更好。干污泥输送泵7的入口与干污泥缓冲仓5通过管道连通。干污泥输送泵7的出口与污泥焚烧炉8通过管道连通。污泥干化机4连接干化机热源9。污泥焚烧炉8通过助燃燃料管线11连接燃料源。炉渣10从污泥焚烧炉8中排出。
36.本实施例通过管道式污泥含水率微波变送器和料仓式污泥含水率测量变送器实时测量污泥含水率，可以调节湿污泥输送泵的频率，控制湿污泥进入污泥干化机的污泥量，也可以调节干化过程所需要的热媒通入量或温度，热媒可以是热水，也可以是蒸汽等。不同的控制方式根据不同控制要求来选择，其最终目的都是，控制和减少热源的消耗，以达到节能和低碳化运行的目的，使污泥干化机更高效运行。
37.该污泥干化焚烧节能控制装置采用了管道式污泥含水率微波变送器和料仓式污泥含水率微波变送器，可以实时测量污泥含水率，避免大量人工取样测量，节能大量人力劳动，节省运行费用。而人工取样不但费时费力还无法实现节能控制。
38.本实施例的助燃燃料管线11上安装有燃料电动调节阀12和燃料流量计13。通入焚烧炉的污泥通过料仓式污泥含水率微波变送器实时测量污泥含水率，可以计算相应时间的平均污泥浓度，根据干污泥的含水率调节干污泥输送泵的频率，控制进入污泥焚烧炉的干污泥量，同时可以调节助燃燃料的用量。其最终目的，是根据含水率，控制进入焚烧炉的干污泥量和通入的助燃燃料用量，以达到使用最少的助燃燃料使污泥焚烧炉更高效的运行，以达到污泥焚烧节能和高效运行的目的。
39.上述污泥含水率的监测，都是通过传统的方式即通过污泥取样的方式实验室测量污泥含水率，取样数据只代表当时的单点数据，不能用于控制调节，无法达到节能的目的。
40.其中污泥干化机可以是桨叶式干化机、薄层干化机、圆盘式干化机或其他类型的干化设备。污泥焚烧炉可以是循环流化床焚烧炉、鼓泡式流化床焚烧炉或其他类型的焚烧炉。
41.本实施例的污泥干化焚烧节能控制装置，通过计算机plc、pac自动程序或dcs控制程序实现，智能化运行程度高，便于管理，运行成本低，提高工厂的精细化运行管理水平，且系统性能稳定，维护方便。
42.本实施例还提供了一种污泥干化焚烧节能控制方法，该污泥干化焚烧节能控制方法使用本实施例的污泥干化焚烧节能控制装置。
43.管道式污泥含水率微波变送器用于测量进入干化机的污泥含水率；料仓式污泥含水率微波变送器用于测量干化机出来的污泥含水率；湿污泥输送泵用于输送湿污泥进入干化机；干污泥输送泵用于输送干化机出来的污泥，进入焚烧炉。湿污泥储仓用于储存脱水污泥或外运污泥；污泥干化机用于污泥的干化，主要将含水率85-75％的污泥干化至含水率60％-50％，或更低；干污泥缓冲仓用于干化污泥的缓冲存储；污泥焚烧炉用于污泥焚烧；干化机热源为污泥干化机提供热媒；焚烧炉助燃燃料配套管线及电动调节阀为污泥焚烧炉提供和调节助燃燃料用量。
44.本实施例的污泥干化焚烧节能控制装置和方法的流程为：湿污泥通过湿污泥输送
泵泵入污泥干化机，其中通过管道式污泥含水率微波变送器实时测量污泥含水率，污泥泵入干化机进行干化，干化后的污泥排入干污泥缓冲仓，干污泥在落料的过程中，通过料仓式污泥含水率微波变送器自动取样实时监测干化污泥的含水率，干化污泥通过干污泥缓冲仓缓冲存储后，通过干污泥输送泵泵入污泥焚烧炉燃料，燃烧后排出炉渣。干污泥焚烧过程中通过助燃燃料，助燃燃料通过电动调节阀调节用量，燃料通入量通过相应流量计计量。
45.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。