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        行業技術 | 污泥干化焚燒技術進展

        • 分類:行業新聞
        • 作者:
        • 來源:
        • 發布時間:2019-12-17 02:09
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        【概要描述】污泥干化焚燒處置技術是一種較為成熟的污泥處置技術,該工藝路線已逐漸應用于市政污泥的處置工程,其中干化系統和焚燒系統是最核心的部分,其性能及運行狀況都對整個污泥處置過程影響很大。

        行業技術 | 污泥干化焚燒技術進展

        【概要描述】污泥干化焚燒處置技術是一種較為成熟的污泥處置技術,該工藝路線已逐漸應用于市政污泥的處置工程,其中干化系統和焚燒系統是最核心的部分,其性能及運行狀況都對整個污泥處置過程影響很大。

        • 分類:行業新聞
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        隨著我國城市建設進程的加快,城鎮污泥的產量越來越大,妥善處置污泥已成為迫切的任務。污泥衛生填埋是目前采用最多的一種污泥處置技術,但這種處置技術會污染土壤。污泥干化焚燒技術可在短時間內處理大量污泥,并能回收焚燒熱量,是目前處置污泥的一種高效技術手段?!冻擎偽鬯幚韽S污泥處理處置技術指南》指出,當污泥單獨進行焚燒時,干化和焚燒應聯用,以提高污泥的熱能利用效率。近年來,隨著干化技術和焚燒技術的不斷優化以及工藝的成熟,污泥干化焚燒技術有了很大進展,同時該技術也有一些典型的工程應用。本文對污泥干化的主流應用技術進行了綜述,并對我國典型的污泥干化焚燒工程進行了分析。

         

        1 污泥干化焚燒技術進展

         

        在進入焚燒爐之前,濕污泥經干化機處理成含水率較低的干化污泥,熱介質加熱濕污泥使其水分蒸發成為干化污泥。干化污泥的含固率高低將直接影響后續的焚燒系統,進而影響整個污泥處理處置的效果。目前的污泥干化大多采用間接加熱干化技術。

         

        1.1 槳葉式干化機

         

        槳葉式污泥干化機是常用的間接傳熱式污泥干化設備,由帶有夾套的ω形殼體和空心槳葉軸及傳動裝置組成。軸上排列著中空槳葉,軸端裝有熱介質導入的旋轉接頭。在運行過程中,濕污泥一側,含水率75%~85%的濕污泥連續由入料口進入干燥機內,在中空槳葉攪拌、混合與分散的同時,受到來自中空槳葉和夾套雙重加熱作用,污泥水分蒸發,達到干燥要求的干污泥由中空槳葉輸送至出料口并排出干化機外;在熱介質一側,高溫蒸氣通過ω形槽的內壁和中空槳葉,通過熱傳導使污泥中的水分蒸發。污泥中蒸出的水分與不凝氣體排出后,進入焚燒爐或氣體處理系統進行處理。同時,高溫蒸氣的熱量傳遞給濕污泥之后冷凝,冷凝的水分進凝結水箱回收再利用。

         

        槳葉干化機的槳葉設置一般都是鏟形或楔形的槳葉葉片(見圖1),在運轉過程中,槳葉可起到自清潔的效果,因此槳葉干化機在運行過程中較少出現污泥在機器內卡頓等現象。熱介質一般采用高溫蒸氣,蒸氣溫度一般為180℃~220℃,且干化機出口的污泥含水率可以通過其轉軸的速度調整,可滿足不同的污泥焚燒爐對入爐污泥的含水率要求。槳葉式干化機維修簡單,當槳葉出現磨損時用耐磨噴漆噴涂葉片表面就可以實現槳葉的修復。據工程項目匯總,槳葉式干化機的運行效果較好,是目前污泥焚燒廠使用最多的一種干化機。

         

         

        1.2 薄層干化機

         

        薄層干化機與槳葉干化機的設計原理類似,薄層干化機機身由圓柱形加熱殼體和端蓋構成,內部配有可拆卸槳葉的攪拌器,兩端由軸承帶動,外裝可變頻調速的驅動系統,薄層干化機本體如圖2。

         

         

        污泥通過干化機給料泵注入干化機,濕污泥被轉子打散并分布在薄層干化機的壁面,轉子上的葉片在對壁面的污泥反復翻混的同時,通過螺旋將污泥輸送到排料端。同時,從熱介質通過干化機夾套對污泥加熱,進行水的蒸發,污泥和葉片由于充分的熱接觸實現了單位面積的最大蒸發率。攪拌器的槳葉決定熱壁上的污泥厚度,并將污泥沿著加熱壁運送至出口。蒸氣與污泥排放方向相反,排放口在臨近進料口處。干化機內的轉動部件將污泥在加熱表面涂成一個薄層,通過污泥在加熱殼體內表面不斷的混合、脫落,在此過程中濕污泥中的水分被蒸發出來。

         

        薄層干化系統適合于處理各種污泥和工業含水廢物,熱介質也可采用各種類型的燃料、余熱,實現全干化、半干化等不同要求的污泥處理。薄層干化機的葉片角度和數量都可以調節,在檢修時也可對干化機中損壞的葉片單獨更換。薄層干化機的檢修需要將整個轉軸抽出,因此薄層干化機的安裝不僅需要考慮本體的占地,還需要留有足夠的檢修空間,占地面積較大。

         

        1.3 圓盤干化機

         

        圓盤式干化機主要由圓筒形外殼、圓盤及驅動裝置組成。圓盤的中心軸是干化機圓盤的承載部件,轉軸是中空軸,所有空心圓盤焊接在中心軸上,圓盤也是空心的且與軸內腔相通。圓盤邊緣裝有推泥板,對污泥有推進、輸送和攪拌作用。圓盤干化機結構如圖3所示。

         

         

        運行時,污泥通過進料口進入干化機,在空心圓盤上推泥板的作用下翻轉、攪拌,不斷更新受熱面,與盤片和筒體內壁接觸傳熱,濕污泥受熱之后水分蒸發,同時干化污泥由推泥板推向出料口,為了防止污泥黏附在圓盤上造成污泥淤積,圓盤之間裝有刮泥板,刮泥板被固定在圓筒外殼上,伸到圓盤之間的空隙中。在熱介質一側,水蒸汽進入干化機轉子中心軸和盤片內腔加熱盤片,傳遞完熱量后,高溫水蒸汽在圓盤空心內腔中冷凝生成冷凝水,通過冷凝管排出干化機。

         

        圓盤干化機的問題之一是污泥進入后干化速率較高,導致污泥在干化機內非常容易黏滯,因此污泥的剪切和破碎效果較差,在實際運行中圓盤干化機出現污泥黏滯、卡頓的現象較多。另外圓盤面積較大,圓盤干化機整體的占地面積較小。

         

        1.4 幾種干化機參數必選

         

        干化系統在整個污泥處置過程中是極為重要的部分,干化設備的選型和干化污泥的含固率將直接影響后續的焚燒系統,進而影響整個污泥處理處置效果。幾大主流干化機的性能參數如下表。

         

         

         

        由比較可得出,槳葉式干化機和圓盤式干化機的轉速都較慢,污泥通過葉片之間的傳動和摩擦來推動污泥,相應地葉片磨損也較大,通過對葉片進行改進以及在表面噴涂耐磨材料可使干化機的耐用性更好。薄層干化機的轉速相對于其他干化機較快,相應的污泥在其內部的干化停留時間也較短。不過薄層干化機的占地面積較大,檢修時也需要將整個中軸抽出,因此在設計時還需要預留足夠的檢修空間。

         

         

        另外干化機運行的電耗和熱耗也是干化機選型時重要的參數指標,干化機的熱耗涉及到焚燒和余熱利用系統中蒸氣的產生量,而電耗則是經濟性必選的重要指標??傮w來看,槳葉式干化機的熱耗較小,而薄層干化機的電耗相對來說較小。

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