一種利用電站余熱耦合太陽能干燥城市污泥的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種利用電站余熱耦合太陽能干燥城市污泥的系統(tǒng)，含：汽水流程：一凝汽器，水道進(jìn)口接冷卻塔(10)循環(huán)水、出口一路經(jīng)空氣-水熱交換器(9)、另外一路經(jīng)污泥加熱器(1)，兩者最后都送回冷卻塔(10)中；凝汽器熱汽源來自汽輪機(jī)(4)排出來的乏汽；空氣流程：一鼓風(fēng)機(jī)(8)，將空氣依次送到熱交換器9、太陽能集熱板(6)和流化床干燥器(2)，最后經(jīng)過除塵器5排入大氣；污泥流程：經(jīng)粉碎機(jī)粉碎的污泥進(jìn)入污泥加熱器1后落入流化床式干燥器2最后由輸送皮帶輸送到料倉3。本系統(tǒng)充分利用了電廠內(nèi)的余熱以及廠區(qū)內(nèi)的太陽能，提高了電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，通過干燥技術(shù)處理污泥，使其達(dá)到穩(wěn)定化、無害化、減量化，為進(jìn)一步資源化利用打下基礎(chǔ)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【專利說明】—種利用電站余熱耦合太陽能干燥城市污泥的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用電站余熱耦合太陽能干燥城市污泥的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人口的增加，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，而人們對生存環(huán)境的保護(hù)和改善意識不斷加強(qiáng)必然促使越來越多的廢水需要處理。我國2010年污水排放量將達(dá)到4.40X1010m3/d,預(yù)計(jì)2020年污水排放量將達(dá)到5.36 X 1icimVd,因此每年至少產(chǎn)生500萬噸污泥。而國內(nèi)外實(shí)踐表明，經(jīng)傳統(tǒng)的濃縮和脫水工藝處理后，污泥的含水率不可能達(dá)到60%以下，經(jīng)機(jī)械脫水，污泥含水率為75%左右。要達(dá)到對污泥的進(jìn)一步脫水，比較經(jīng)濟(jì)的方法是引入化工操作中常用的干燥技術(shù)，而這些干燥技術(shù)無疑將會耗費(fèi)巨大的能源。
[0003]另一方面，目前大型火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能減排是國家重要政策之一。電廠循環(huán)水溫度較低，所含能量品質(zhì)較差，而一直以來，其余熱回收途徑較少，因此開發(fā)電站循環(huán)水余熱回收利用技術(shù)，開創(chuàng)了電站節(jié)能減排的新途徑，對提高電廠熱經(jīng)濟(jì)性，增加電站經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。同時(shí)結(jié)合太陽能這一新能源的綜合利用，會大大提高循環(huán)水的能量品質(zhì)，其回收余熱的利用效率也會大大增加。一般機(jī)械脫水后的污泥含水率在80%左右，其中自由水分比例較大，為污泥低溫干燥創(chuàng)造了條件。
[0004]利用電廠循環(huán)水余熱的城市污泥干燥技術(shù)的原理是用具有一定溫度的循環(huán)水加熱污泥和空氣，再由熱空氣干燥被加熱的污泥，從而達(dá)到污泥干燥的目的。空氣被循環(huán)水初步加熱后，再被布置在熱交換器出口的太陽能集熱板加熱，溫度達(dá)到65°C。這時(shí)將空氣送往流化床式干燥器中干燥污泥能取得不錯的效果，通過干燥技術(shù)處理污泥，使其達(dá)到穩(wěn)定化、無害化、減量化，為進(jìn)一步資源化利用打下基礎(chǔ)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種利用電站循環(huán)水耦合太陽能干燥城市污泥的系統(tǒng)，提高燃煤電站熱經(jīng)濟(jì)性，為城市污泥下一步進(jìn)行資源化利用(摻混燃燒、農(nóng)業(yè)肥料、土壤改良劑等)打下基礎(chǔ)。
[0006]解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種利用電站循環(huán)水耦合太陽能干燥城市污泥的系統(tǒng)，其特征是包括汽水、空氣和污泥三流程；所述的汽水流程含:一凝汽器，其水道進(jìn)口接電站冷卻塔10輸出的循環(huán)水、水道出口分為兩路:一路經(jīng)空氣-水熱交換器9、另外一路經(jīng)污泥加熱器1，兩者最后都接入電廠原來的循環(huán)水循環(huán)管道中送回冷卻塔10中；凝汽器熱汽源來自汽輪機(jī)4排出來的乏汽；所述的空氣流程含:一鼓風(fēng)機(jī)8，將空氣經(jīng)管道依次送到熱交換器9和太陽能集熱板6加熱后進(jìn)入流化床干燥器2加熱污泥，最后經(jīng)過除塵器5，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后通過煙?排入大氣；所述的污泥流程含:經(jīng)粉碎機(jī)粉碎的污泥進(jìn)入污泥加熱器I后落入流化床式干燥器2最后由輸送皮帶輸送到料倉3。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0009](I)污泥干燥過程中使用的熱量均為循環(huán)水余熱和太陽能等低成本熱源，節(jié)省了大量干燥能源，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，在實(shí)際工程應(yīng)用中具有可操作性。
[0010](2)該系統(tǒng)中循環(huán)水并不直接接觸污泥，干燥空氣也經(jīng)過了除塵器脫除粉塵，并不因干燥污泥而產(chǎn)生二次污染。
[0011](3)太陽能集熱器的布置和使用，使得直接參與污泥干燥的空氣溫度可以達(dá)到更高程度，提升整個(gè)系統(tǒng)的熱力參數(shù)，流化床式污泥加熱器中傳熱溫壓得到提高，污泥的干燥程度也更大，即污泥脫水率也更高，提升了該系統(tǒng)的工作出力和運(yùn)行效率。
[0012](4)該系統(tǒng)整體的熱力參數(shù)均為100°C以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)的污泥干燥設(shè)備主要干燥熱源的溫度，且不存在引燃的高溫?zé)嵩?，因此在整個(gè)干燥過程中不會引起干燥設(shè)備內(nèi)氣體自燃或爆燃。故系統(tǒng)安全可靠性遠(yuǎn)高于同類型的污泥干燥設(shè)備。
[0013](5)該系統(tǒng)布置簡單，流程短。系統(tǒng)熱源主要來源于電廠的循環(huán)水和太陽能，而電廠循環(huán)水量大，即回收利用的熱量也較大，具有很好的干燥潛力。所以該系統(tǒng)的單機(jī)處理能力大，可滿足大規(guī)模的污泥干燥任務(wù)。
[0014](6)該系統(tǒng)使用循環(huán)水作為熱源干燥污泥，循環(huán)水溫度必將降低，因此對于使用空冷系統(tǒng)的火電機(jī)組，降低空冷系統(tǒng)能耗，最終降低凝汽器凝結(jié)水溫，提高燃煤電廠熱經(jīng)濟(jì)性；對于使用海水、河水作為冷卻水的火電機(jī)組，最終排放的冷卻水溫度降低，將有效減少對江河海洋的熱污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0016]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)適用于空冷機(jī)組的示意圖。
[0017]圖中標(biāo)號表示如下:1、污泥加熱器；2、流化床式干燥器；3、料倉；4、汽輪機(jī)；5、除塵器；6、太陽能集熱板；7、凝汽器；8、鼓風(fēng)機(jī)；9、空氣-水換熱器；10、冷卻塔。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型提供了一種利用電站余熱耦合太陽能干燥城市污泥的系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
[0019]如圖1所示，污泥經(jīng)粉碎后進(jìn)入污泥加熱器1，經(jīng)循環(huán)水加熱后落入流化床式干燥器2被溫度更高的熱空氣干燥，最后由輸煤皮帶送往料倉3，留待下一步的資源利用。
[0020]由汽輪機(jī)4排出來的乏汽在凝汽器7中凝結(jié)成水，放熱給循環(huán)水，使循環(huán)水升溫，凝結(jié)水從凝汽器7出來后完成電廠的汽水流程；循環(huán)水在凝汽器7中冷卻汽輪機(jī)排汽，同時(shí)受熱升溫，在凝汽器出口 7分為兩路:一部分進(jìn)入空氣-水換熱器9，加熱來自鼓風(fēng)機(jī)8的空氣；另一部分經(jīng)過旁路直接進(jìn)入污泥加熱器I作為污泥加熱的主要熱源。污泥加熱器I出口和空氣-水換熱器9出口的循環(huán)水匯聚一塊，返回電廠原來的循環(huán)水循環(huán)管道，被送到冷卻塔10 ;空氣被鼓風(fēng)機(jī)8送入空氣-水換熱器9中被循環(huán)水加熱,然后進(jìn)入布置在換熱器9出口的太陽能集熱板6再次加熱到更高的溫度后輸送到流化床式干燥器2中二次干燥污泥，帶走污泥中的水分后，經(jīng)過除塵器5除塵回收其攜帶粉塵，由電廠煙囪排放到大氣中。
[0021]系統(tǒng)中循環(huán)水余熱利用分別進(jìn)行一次污泥加熱一次空氣加熱，一次污泥加熱為循環(huán)冷卻水直接在污泥加熱器I中對污泥進(jìn)行加熱升溫，一次空氣加熱則在空氣-水換熱器9中循環(huán)水加熱空氣；系統(tǒng)中干燥介質(zhì)-熱空氣在鼓風(fēng)機(jī)送到空氣-水換熱器9中，與進(jìn)入其中的循環(huán)水交換熱量，空氣被初次加熱；在太陽能集熱板6中，空氣在太陽能作用下進(jìn)行第二次加熱。
[0022]本實(shí)用新型的系統(tǒng)同樣適用于直流供水的火電機(jī)組，其不同點(diǎn)在于干燥系統(tǒng)后的循環(huán)冷卻水直接排放到江河海洋之中，并不是冷卻塔10，其余地方均一致，故在此并不詳述。
【權(quán)利要求】
1.一種利用電站循環(huán)水耦合太陽能干燥城市污泥的系統(tǒng)，其特征是包括汽水、空氣和污泥三流程；所述的汽水流程含:一凝汽器(7)，其水道進(jìn)口接電站冷卻塔(10)輸出的循環(huán)水、水道出口分為兩路:一路經(jīng)空氣-水熱交換器(9)、另外一路經(jīng)污泥加熱器(1)，兩路最后都接入電廠原來的循環(huán)水循環(huán)管道中送回冷卻塔(10)中；凝汽器(7)熱汽源來自汽輪機(jī)(4)排出來的乏汽；所述的空氣流程含:一鼓風(fēng)機(jī)(8)，將空氣經(jīng)管道依次送到熱交換器(9)和太陽能集熱板(6)加熱后進(jìn)入流化床干燥器(2)加熱污泥，最后經(jīng)過除塵器(5)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后通過煙?排入大氣；所述的污泥流程含:經(jīng)粉碎機(jī)粉碎的污泥進(jìn)入污泥加熱器(I)后落入流化床式干燥器(2)最后由輸送皮帶輸送到料倉(3)。
【文檔編號】C02F11/12GK203960020SQ201420265838
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】殷立寶, 李晉達(dá), 徐齊勝, 高正陽 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華北電力大學(xué)（保定）