一种污泥焚烧及烟气处理系统及处理方法与流程

本发明涉及污泥焚烧及烟气处理技术领域，具体为一种污泥焚烧及烟气处理系统及处理方法。

背景技术：

污泥焚烧（sludgeincineration）是污泥处理的一种工艺。它利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥，再用高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为少量灰烬。

传统污泥焚烧及烟气处理过程中，容易产生污染物、粉尘，甚至是毒性较大的有机化合物，对周边环境会造成严重影响，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种污泥焚烧及烟气处理系统及处理方法，焚烧及烟气处理装置主要将干化污泥进行彻底的无害化处理，并将焚烧后产生的烟气进行余热利用及去除其中的二次污染物，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种污泥焚烧及烟气处理系统，包括螺旋输送机、干化污泥缓存仓、焚烧炉给料仓、焚烧炉、高温旋风除尘器、空气预热器、余热锅炉、电除尘器、布袋除尘器、活性碳喷入装置、洗涤塔、钢制溜槽、第一高温水冷埋刮板输渣机、第二高温水冷埋刮板输渣机、倾斜埋刮板输送机及钢渣库，所述螺旋输送机一端与干化污泥缓存仓顶端相连，所述干化污泥缓存仓远离螺旋输送机一端通过焚烧炉给料仓与焚烧炉相连，所述焚烧炉顶端与高温旋风除尘器顶端一侧相连，所述高温旋风除尘器上表面通过高温膨胀节与空气预热器相连，所述空气预热器与余热锅炉相连，所述空气预热器远离高温旋风除尘器一端与电除尘器一侧相连，所述电除尘器另一侧与布袋除尘器相连，所述布袋除尘器与电除尘器连接处设置有活性碳喷入装置，所述布袋除尘器远离电除尘器一端通过烟道出口与洗涤塔相连，所述高温旋风除尘器底部通过钢制溜槽与第一高温水冷埋刮板输渣机上表面相连，所述余热锅炉底端及空气预热器均与第一高温水冷埋刮板输渣机上表面相连，所述电除尘器底端与第二高温水冷埋刮板输渣机上表面相连，所述第一高温水冷埋刮板输渣机一端及第二高温水冷埋刮板输渣机一端均与倾斜埋刮板输送机一端相连，所述倾斜埋刮板输送机另一端通过垂直提升机与钢渣库相连。

优选的，所述空气预热器顶端还安装有汽包及高位热力除氧器，所述汽包及高位热力除氧器顶端均设置有排气放散管。

优选的，所述布袋除尘器底端设置有耐温储灰袋。

优选的，所述焚烧炉采用流化床焚烧炉，所述焚烧炉的燃烧温度设置为850~950℃。

优选的，所述焚烧炉、电除尘器、布袋除尘器及洗涤塔外侧均设置有楼梯及平台。

优选的，所述洗涤塔为一种湿式洗涤塔。

优选的，包括以下步骤：

步骤一：将干污泥有螺旋输送机送入干化污泥缓存仓，再通过焚烧炉给料仓将干污泥送入焚烧炉内；

步骤二：经过焚烧炉内燃烧室高温燃烧，燃烧温度为850℃以上，并且停留时间大于8s，焚烧热处理出来的烟气经过高温旋风除尘器，将大部分颗粒从气流中分离出来，沿高温旋风除尘器内壁滑落，并通过钢制溜槽落入第一高温水冷埋刮板输渣机内；

步骤三：去除大量颗粒后的烟气通过高温膨胀节进入到空气预热器及余热锅炉中，通过空气预热器及余热锅炉将水升温，产生的热水或蒸汽供其他工序使用，在烟气降温过程中脱离出来的小部分颗粒同样引入第一高温水冷埋刮板输渣机内；

步骤四：降温后的烟气随后进入电除尘器中，将烟气中大量剩余的颗粒通过电荷进行分离，分离后的颗粒引入到第二高温水冷埋刮板输渣机内，第一高温水冷埋刮板输渣机及第二高温水冷埋刮板输渣机内的颗粒集中至倾斜埋刮板输送机，并最终被输送至钢渣库中；

步骤五：去除大部分颗粒后的烟气进入到布袋除尘器中，活性碳喷入装置将活性碳与烟气混合，通过布袋除尘器过滤后，将烟气中细小的粉尘和重金属残余颗粒最终去除，将副产品收集在除尘器的底部，通过气动装置传输到耐温储灰袋里；

步骤六：烟气进入到洗涤塔内，通过添加氢氧化钠，去除烟气中的酸性化合物，降低氯和氟的含量后，最终通过烟囱排出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明主要由焚烧炉、高温旋风除尘器、空气预热器、余热锅炉、电除尘器、布袋除尘器及洗涤塔组成，其连接关系更加合理，并且能够将烟气处理中产生的污染物（灰分、酸性气体hcl、sox、hf和重金属）去除，将干化污泥进行彻底的无害化处理，并将焚烧后产生的烟气进行余热利用及去除其中的二次污染物，实现无污染排放，更加环保。

（3）焚烧在850℃以上进行，二噁英类物质（二氧（杂）芑和呋喃）被完全破坏，焚烧过程中不存在该类毒性较大的有机化合物，更加符合环保标准。

（3）高温旋风除尘器和洗涤塔联合使用能够使烟气中的灰分颗粒在出口处减少，并满足排放标准。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为第一高温水冷埋刮板输渣机、第二高温水冷埋刮板输渣机、倾斜埋刮板输送机及钢渣库位置关系示意图。

图中：螺旋输送机1、干化污泥缓存仓2、焚烧炉给料仓3、焚烧炉4、高温旋风除尘器5、空气预热器6、余热锅炉7、电除尘器8、布袋除尘器9、活性碳喷入装置10、洗涤塔11、钢制溜槽12、第一高温水冷埋刮板输渣机13、第二高温水冷埋刮板输渣机14、倾斜埋刮板输送机15、钢渣库16、汽包17、高位热力除氧器18、排气放散管19、耐温储灰袋20。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种污泥焚烧及烟气处理系统，包括螺旋输送机1、干化污泥缓存仓2、焚烧炉给料仓3、焚烧炉4、高温旋风除尘器5、空气预热器6、余热锅炉7、电除尘器8、布袋除尘器9、活性碳喷入装置10、洗涤塔11、钢制溜槽12、第一高温水冷埋刮板输渣机13、第二高温水冷埋刮板输渣机14、倾斜埋刮板输送机15及钢渣库16，螺旋输送机1一端与干化污泥缓存仓2顶端相连，干化污泥缓存仓2远离螺旋输送机1一端通过焚烧炉给料仓3与焚烧炉4相连，焚烧炉4采用流化床焚烧炉，焚烧炉4的燃烧温度设置为850~950℃，焚烧炉4顶端与高温旋风除尘器5顶端一侧相连，高温旋风除尘器5上表面通过高温膨胀节与空气预热器6相连，空气预热器6与余热锅炉7相连，空气预热器6顶端还安装有汽包17及高位热力除氧器18，汽包17及高位热力除氧器18顶端均设置有排气放散管19，空气预热器6远离高温旋风除尘器5一端与电除尘器8一侧相连，电除尘器8另一侧与布袋除尘器9相连，布袋除尘器9底端设置有耐温储灰袋20，布袋除尘器9与电除尘器8连接处设置有活性碳喷入装置10，布袋除尘器9远离电除尘器8一端通过烟道出口与洗涤塔11相连，洗涤塔11为一种湿式洗涤塔，焚烧炉4、电除尘器8、布袋除尘器9及洗涤塔11外侧均设置有楼梯及平台，高温旋风除尘器5底部通过钢制溜槽12与第一高温水冷埋刮板输渣机13上表面相连，余热锅炉7底端及空气预热器6均与第一高温水冷埋刮板输渣机13上表面相连，电除尘器8底端与第二高温水冷埋刮板输渣机14上表面相连，第一高温水冷埋刮板输渣机13一端及第二高温水冷埋刮板输渣机14一端均与倾斜埋刮板输送机15一端相连，倾斜埋刮板输送机15另一端通过垂直提升机与钢渣库16相连。

一种污泥焚烧及烟气处理系统的处理方法，包括以下步骤：

步骤一：将干污泥有螺旋输送机1送入干化污泥缓存仓2，再通过焚烧炉给料仓3将干污泥送入焚烧炉4内；

步骤二：经过焚烧炉4内燃烧室高温燃烧，燃烧温度为850℃以上，并且停留时间大于8s，焚烧热处理出来的烟气经过高温旋风除尘器5，将大部分颗粒从气流中分离出来，沿高温旋风除尘器5内壁滑落，并通过钢制溜槽12落入第一高温水冷埋刮板输渣机13内；

步骤三：去除大量颗粒后的烟气通过高温膨胀节进入到空气预热器6及余热锅炉7中，通过空气预热器6及余热锅炉7将水升温，产生的热水或蒸汽供其他工序使用，在烟气降温过程中脱离出来的小部分颗粒同样引入第一高温水冷埋刮板输渣机13内；

步骤四：降温后的烟气随后进入电除尘器8中，将烟气中大量剩余的颗粒通过电荷进行分离，分离后的颗粒引入到第二高温水冷埋刮板输渣机14内，第一高温水冷埋刮板输渣机13及第二高温水冷埋刮板输渣机14内的颗粒集中至倾斜埋刮板输送机15，并最终被输送至钢渣库16中；

步骤五：去除大部分颗粒后的烟气进入到布袋除尘器9中，活性碳喷入装置10将活性碳与烟气混合，通过布袋除尘器9过滤后，将烟气中细小的粉尘和重金属残余颗粒最终去除，将副产品收集在除尘器的底部，通过气动装置传输到耐温储灰袋20里；

步骤六：烟气进入到洗涤塔11内，通过添加氢氧化钠，去除烟气中的酸性化合物，降低氯和氟的含量后，最终通过烟囱排出。

工作原理：本发明主要由焚烧炉、高温旋风除尘器、空气预热器、余热锅炉、电除尘器、布袋除尘器及洗涤塔组成，从焚烧热处理出来的废气一般包括：燃烧气体n2、co2和o2；焚烧物中的水蒸汽（凝点温度以上）；入口物质中的矿物质转化成烟气中的灰分。烟气处理考虑的污染物为：灰分、酸性气体hcl、sox、hf和重金属。（1）nox限量：氮氧化物的形成取决于烟气温度的提高和过量氧气含量。由于沸腾式焚烧是在较低的温度和低过量氧含量的条件下运行，所以废气中氮氧化物的含量很低，无需额外的氮氧化物减排措施；（2）颗粒限量：焚烧炉中，污泥含有的所有无机物将随烟气排出，只有小部分灰分会在炉内分离。旋风除尘器的去除效率约99%，为了达到排放标准，后续要求增加布袋除尘器，以达到粉尘排放要求；（3）酸性化合物限量（sox，hcl，hf）：污泥焚烧导致酸性化合物浓度升高的原因是污泥含有一定量的硫，氯和氟的含量是有限的，洗涤系统可以降低氯和氟的含量，洗涤系统采用naoh溶液去除sox；（4）布袋除尘器重金属和有机物的限量：大部分重金属随着残余的颗粒物质在布袋除尘器中最终去除，布袋除尘器将副产品收集在除尘器的底部，通过气动装置传输到耐温储灰袋里，最终排放的物质中，有机化合物的毒性最大，二噁英和呋喃正是这类有毒物质，通常，这些化合物不会出现本工程的污泥焚烧系统中，因为，焚烧在850℃以上进行，二噁英类物质（二氧（杂）芑和呋喃）被完全破坏，这已在类似工程的焚烧厂得到监测验证。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。