公布日：2023.03.28
申请日：2022.10.26
分类号：F23G7/00(2006.01)I;F23G5/04(2006.01)I;F23G5/20(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23J15/02(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种工业污泥的干化焚烧处理方法，至少包括以下步骤：(1)污泥烘干；(2)回转窑焚烧；(3)余热锅炉收集热能；(4)烟气处理后排放。1、本发明使用回转窑，采用顺流式焚烧方式，使物料在窑内不停的翻腾，与烟气和氧气充分接触，有效的去除了废弃物中的有机物和有毒有害物质，焚烧效率大于99.9％，焚毁去除率大于99.99％。
权利要求书
1.一种工业污泥的干化焚烧处理方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)污泥烘干；(2)回转窑焚烧；(3)余热锅炉收集热能；(4)烟气处理后排放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：将污泥送入双螺旋烘干机中，含水率降低至30％～35％，送入回转窑。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：将经过步骤(1)处理后的污泥进行焚烧。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述回转窑中采用顺流式焚烧方式，所述回转窑焚烧包括以下步骤：S1：燃烧升温；S2：将污泥投入回转窑燃烧。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S2包括：回转窑达到指定温度时，将污泥投入回转窑燃烧，烧完的残渣在窑尾落入出渣机，被水封刮板出渣机排出料坑，高温焚烧产生的烟气进入立式膜式壁余热锅炉，进行下一步处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S2回转窑焚烧温度为450-550℃，将污泥投入回转窑燃烧，停留时间0.5-2小时，气氛为氧化气氛，操作压力为-100pa至-50Pa。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述回转窑配有鼓风机，采用变频控制。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述鼓风机的风量为10000-11000m3/h，风压为3000-4000Pa。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：经步骤(2)高温焚烧产生的烟气进入立式膜式壁余热锅炉，收集热能后送入中和塔。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：烟气经过干式反应器，中和反应塔，布袋除尘器后，除尘后的烟气进入预冷喷淋塔，充分反应、中和，除去烟气中的酸性气体，最后将烟气送入烟囱排放。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种工业污泥的干化焚烧处理方法，至少包括以下步骤：
(1)污泥烘干；
(2)回转窑焚烧；
(3)余热锅炉收集热能；
(4)烟气处理后排放。
在一种实施方式中，所述步骤(1)包括：将污泥送入双螺旋烘干机中，含水率降低至30％～35％，送入回转窑。
优选的，将污泥送入双螺旋烘干机中，含水率降低至32％，送入回转窑。
在一种实施方式中，所述步骤(2)包括：将经过步骤(1)处理后的污泥进行焚烧。
在一种实施方式中，所述回转窑中采用顺流式焚烧方式，所述回转窑焚烧包括以下步骤：
S1：燃烧升温；
S2：将污泥投入回转窑燃烧。
在一种实施方式中，所述S1包括：投入辅助燃料，燃烧器点火，燃烧升温。
在一种实施方式中，所述S2包括：回转窑达到指定温度时，将污泥投入回转窑燃烧，烧完的残渣在窑尾落入出渣机，被水封刮板出渣机排出料坑，高温焚烧产生的烟气进入立式膜式壁余热锅炉，进行下一步处理。
在一种实施方式中，所述S2回转窑焚烧温度为450-550℃，将污泥投入回转窑燃烧，停留时间0.5-2小时，气氛为氧化气氛，操作压力为-100pa至-50Pa。。
优选的，所述S2回转窑焚烧温度为500℃，将污泥投入回转窑燃烧，停留时间1小时，气氛为氧化气氛，操作压力为-75Pa。
由于污泥的致密性好，一般炉型很难烘干和焚烧透，本发明选择回转窑利用自身窑体不断转动，使物料在窑内不停的翻腾，与烟气和氧气充分接触，有效的去除了废弃物中的有机物和有毒有害物质，采用顺流式焚烧方式，即物料从窑头进入回转窑中的物料在窑头燃烧器的作用以及烟气热辐射的烘烤下，会快速进行热量交换，并很快达到焚烧温度，物料被点燃。
在一种实施方式中，所述回转窑配有鼓风机，采用变频控制。
优选的，所述鼓风机向回转窑中补充助燃风和补氧风。
优选的，所述鼓风机的风量为10000-11000m3/h，风压为3000-4000Pa。
进一步优选的，所述鼓风机的风量为10500m3/h，风压为3500Pa。
为了保证回转绕可以充分燃烧污泥，发明人给回转窑配有鼓风机，采用变频控制，向回转窑中补充助燃风和补氧风。助燃风从投料间收集空气，补充入回转窑内，既能保证投料间内形成负压使得恶臭气体不逸出投料间，又能提供物料焚烧所需的氧气。补氧风从窑头侧面进入回转窑，给回转窑提供必须的氧气量，同时又尽量减少补氧风对回转窑内由于转窑转动氧气的飞灰的影响，降低颗粒物带出量，延长物料在在高温环境下停留的停留时间，并且所述鼓风机的风量为10000-11000m3/h，风压为3000-4000Pa，可以确保灼减率<5％，保证排放达标。
在一种实施方式中，所述回转窑尾部单独配有冷却风机。
优选的，所述冷却风机风量为4000-6000m3/h，风压为3000-4000Pa。
进一步优选的，所述冷却风机风量为5000m3/h，风压为3050Pa。
发明人在回转窑尾部设置冷却风箱，由冷却风机提供冷却用风，再由与风箱连接的冷却风管吹入窑尾夹套，通过鼓入的冷风与窑体外壁换热，降低窑体外壁温度，保护窑体钢板，防止出现变形、熔融的现象。
使用本发明所述的回转窑焚烧污泥有以下优点：传动机理简单，设备维修简单；对焚烧物形状、含水率要求不高；良好的密封措施和炉膛负压，保证有害气体不外泄；设备运转率高，年运转率一般可达90％；操作维护方便；回转窑内增设物料翻转装置，在提高焚烧效率的同时扩大了焚烧炉对废物的适应性。
在一种实施方式中，所述步骤(3)包括：经步骤(2)高温焚烧产生的烟气进入立式膜式壁余热锅炉，收集热能后送入中和塔。
在一种实施方式中，所述步骤(4)包括：烟气经过干式反应器，中和反应塔，布袋除尘器后，除尘后的烟气进入预冷喷淋塔，充分反应、中和，除去烟气中的酸性气体，最后将烟气送入烟囱排放。
在一种实施方式中，将活性炭通过干式反应器物料进口投入，在装置内利用烟气的湍流，把活性炭与烟气充分混合，再进入中和反应塔进行反应。
优选的，所述干式反应器喷入粒度为100-300目的活性炭粉。
进一步优选的，所述干式反应器喷入粒度为200目的活性炭粉。
由于焚烧烟气中通常含有一定浓度的二噁英、重金属等危害物，而重金属污染物源于焚烧过程中的蒸发，因此随着烟气温度的降低重金属凝结成粒状物被捕集而去除。熔点温度较低及易升华的重金属元素无法充分凝结，但在飞灰表面催化作用下会形成熔点温度较高且较易凝结的氧化物或氯化物，特别是汞和镉大部分吸附在飞灰颗粒上而被捕集下来。因此，发明人通过喷入活性炭的方式来吸附烟气中的二噁英及重金属。在烟气进入布袋除尘器前，向中和反应塔内喷入粒度为100-300目的活性炭粉，利用活性炭多孔易吸附的特性，吸附烟气中的重金属气体及二噁英，使其由气态变成较大的固体颗粒物，进入除尘器后这些活性炭粉末同样被截留在布袋表面，当烟气通过布袋时，烟气中的二噁英因被活性炭吸附而得到净化。
在一种实施方式中，消石灰粉末通过定量给料装置气送进入所述中和反应塔。
消石灰粉末通过定量给料装置气送进入所述中和反应塔，气固两相相遇，产生高度紊流及气、固的混合，使得烟气中的酸性气体与石灰粉充分接触反应，从而再次去除酸性气体。当烟气进入布袋除尘器后，未反应完全的消石灰粉末被吸附在布袋表面，继续吸附有害物质和与烟气中残留的酸性气体进行反应，另外石灰粉能有效的吸收烟气中的水分，防止水汽造成布袋潮湿糊袋。
在一种实施方式中，经过中和反应塔的烟气通过袋式除尘器，所述袋式除尘器内设置的导流板使风量均匀。
袋式除尘器内设置的导流板使风量均匀，然后缓慢进入各气室，大颗粒粉尘靠重力自然沉降至灰斗底部，悬浮细微粉尘颗粒随气流转折向上进入过滤室，由滤袋外壁通过滤布，进入滤袋内部。经过滤袋时，气体进入滤袋内部，粉尘被阻留在滤袋表面，中和装置喷入的活性炭和消石灰在滤袋表面形成一层滤膜，既能起到加强过滤的作用，又能让没有发生作用的活性炭和消石灰继续与吸附烟气中的重金属及二噁英。净化后的气体经滤袋口(花板孔上)进入清洁室，经过预冷喷淋塔，充分反应、中和，除去烟气中的酸性气体，最后将烟气送入烟囱排放。
优选的，所述布袋除尘器在与烟气接触部分使用耐酸胶泥做内衬。
进一步优选的，所述布袋下箱体采用蒸汽盘管保温，使外壁钢板始终保持110-120℃。
由于布袋内部为一个很大的空腔，表面积很大，容易受外界温度的影响，遇到低温天气时，烟气中的水分会凝结，腐蚀除尘器钢板壁。所以，本发明所述的布袋除尘器与烟气接触部分，使用耐酸胶泥做内衬，隔离烟气与钢板，同时在布袋下箱体采用蒸汽盘管保温，使外壁钢板始终保持在一个比较高的温度环境内，可有效降低布袋滴水的情况，防止烟气中的水分在低温情况下凝结出来，损坏布袋及防腐胶泥。
有益效果
1、本发明使用回转窑，采用顺流式焚烧方式，使物料在窑内不停的翻腾，与烟气和氧气充分接触，有效的去除了废弃物中的有机物和有毒有害物质，焚烧效率大于99.9％，焚毁去除率大于99.99％。
2、本发明控制鼓风机的风量为10000-11000m3/h，风压为3000-4000Pa，给回转窑提供必须的氧气量，降低颗粒物带出量，延长物料在在高温环境下停留的停留时间，可以确保灼减率<5％，保证排放达标。
3、使用本发明所述的回转窑焚烧污泥有以下优点：传动机理简单，设备维修简单；对焚烧物形状、含水率要求不高；良好的密封措施和炉膛负压，保证有害气体不外泄；设备运转率高，年运转率一般可达90％；操作维护方便；回转窑内增设物料翻转装置，在提高焚烧效率的同时扩大了焚烧炉对废物的适应性。
4、本发明向干式反应器喷入粒度为100-300目的活性炭粉，利用活性炭多孔易吸附的特性，吸附烟气中的重金属气体及二噁英。
5、本发明将消石灰粉末通过定量给料装置气送进入所述中和反应塔，去除酸性气体，另外石灰粉能有效的吸收烟气中的水分，防止水汽造成布袋潮湿糊袋。
6、本发明在袋式除尘器内设置的导流板使风量均匀，既能起到加强过滤的作用，又能让没有发生作用的活性炭和消石灰继续与吸附烟气中的重金属及二噁英。
7、本发明布袋除尘器在与烟气接触部分使用耐酸胶泥做内衬，隔离烟气与钢板，所述布袋下箱体采用蒸汽盘管保温，使外壁钢板始终保持110-120℃，可有效降低布袋滴水的情况，防止烟气中的水分在低温情况下凝结出来，损坏布袋及防腐胶泥。
（发明人：冯国宇）
