一種進(jìn)料與密封一體化的高密封性污泥炭化裝置及其工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污泥炭化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種進(jìn)料與密封一體化的高密封性污泥炭化
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)80年代起，我國(guó)開(kāi)始大規(guī)模的建設(shè)現(xiàn)代污水處理廠(chǎng)，但一直忽視了污泥處理處置方面的技術(shù)。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)廢水、生活污水的排放量日益增加，污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥量也在增加，這些污泥含水率高，有機(jī)物含量高，容易腐爛發(fā)臭，如果得不到有效處置，將會(huì)嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量，造成二次污染。所以加快對(duì)城市污水廠(chǎng)污泥處理與處置技術(shù)的研究和設(shè)備的開(kāi)發(fā)已成為當(dāng)務(wù)之急。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外污泥處置的工藝主要包括:干化、堆肥、農(nóng)田利用和土地利用、焚燒、填埋以及其它綜合利用(制磚、制陶粒等)。近十來(lái)年，發(fā)達(dá)國(guó)家隨著污染控制的逐步進(jìn)行，環(huán)境要求的不斷提高，已經(jīng)制定了更高的污泥處置標(biāo)準(zhǔn)，逐步限制了污泥的土地直接應(yīng)用等傳統(tǒng)工藝。
[0004]炭化是當(dāng)下污泥處理處置的主流工藝之一，擁有二次污染小、減量化明顯等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)?；剞D(zhuǎn)爐是污泥炭化的主流處理設(shè)備，由于炭化需要?jiǎng)?chuàng)造無(wú)氧/缺氧環(huán)境，回轉(zhuǎn)爐的密封性能是實(shí)現(xiàn)工藝的關(guān)鍵所在。
[0005]現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)爐進(jìn)料裝置通常與密封裝置分開(kāi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。密封裝置主要有兩種，一種是采用魚(yú)鱗片密封、石墨塊密封等摩擦密封，均是通過(guò)動(dòng)靜摩擦面壓緊，或在其間設(shè)石墨塊或盤(pán)根以形成密封。這些密封方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且容易因受熱、震動(dòng)、爐體擾度或變形而漏氣，同時(shí)也容易損壞，需頻繁維護(hù)及更換密封材料。另一種是采用惰性氣體(如氮?dú)?密封，即在密封摩擦面上設(shè)兩道石墨盤(pán)根，并在中間形成的密閉腔室內(nèi)通入氮?dú)?，密封效果好。此種密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，同時(shí)需定期更換盤(pán)根，在運(yùn)行中還需不間斷注入氮?dú)?，運(yùn)行維護(hù)成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于污泥處理的進(jìn)料與密封一體化的高密封性回轉(zhuǎn)爐炭化裝置，通過(guò)采用一體化爐頭進(jìn)料密封和爐尾柔性連接硬密封，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)爐的高密封性，確保污泥炭化過(guò)程安全、徹底，實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化、資源化、減量化和穩(wěn)定化處理目的。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明進(jìn)料與密封一體化缺氧炭化回轉(zhuǎn)爐包括進(jìn)料與密封一體化部分、回轉(zhuǎn)爐體部分、出料端密封部分、炭出料部分等四大部分。
[0008]所述的進(jìn)料與密封一體化部分，位于回轉(zhuǎn)爐體的進(jìn)料端，包括進(jìn)料活塞推桿、進(jìn)料斗、進(jìn)料外筒、進(jìn)料轉(zhuǎn)筒；回轉(zhuǎn)爐體的進(jìn)料端口設(shè)有與回轉(zhuǎn)爐體一體化的進(jìn)料轉(zhuǎn)筒，該進(jìn)料轉(zhuǎn)筒的一端伸出回轉(zhuǎn)爐體，另一端伸入回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)；進(jìn)料外筒的一端設(shè)有進(jìn)料活塞推桿，另一端伸入進(jìn)料轉(zhuǎn)筒的伸出爐體端，且該進(jìn)料外筒上設(shè)有用于加料的進(jìn)料斗;進(jìn)料轉(zhuǎn)筒會(huì)隨著回轉(zhuǎn)爐體旋轉(zhuǎn);在輸送的過(guò)程中污泥在進(jìn)料轉(zhuǎn)筒內(nèi)通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)擠壓污泥堆積形成污泥自身的密封，隔絕回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)部環(huán)境與外部大氣，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料和密封一體化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，效果突出，維護(hù)方便。
[0009]進(jìn)一步地，回轉(zhuǎn)爐體進(jìn)料端與進(jìn)料轉(zhuǎn)筒之間采用法蘭連接；
[0010]所述的回轉(zhuǎn)爐體部分包括回轉(zhuǎn)爐體、煙氣腔體、煙氣出口、煙氣入口；所述的回轉(zhuǎn)爐體為圓筒狀，回轉(zhuǎn)爐體的中間段的外周設(shè)有煙氣腔體;所述的煙氣腔體設(shè)有煙氣出口，該煙氣出口的一端與煙氣腔體連通，另一端直接與后續(xù)工藝的余熱鍋爐連通;所述的煙氣腔體還設(shè)有煙氣入口，該煙氣入口與煙氣腔體連通，所導(dǎo)入的高溫?zé)煔饩鶆虻貙?duì)回轉(zhuǎn)爐體進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)熱能吸收達(dá)到炭化回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)部物料的目的。通過(guò)這樣的構(gòu)造，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，進(jìn)入煙氣腔體內(nèi)部的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)與回轉(zhuǎn)爐體換熱后再經(jīng)余熱鍋爐利用后排出，能夠有效地利用在污泥處理過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量，大大地節(jié)約了能源。
[0011]所述的回轉(zhuǎn)爐體部分還包括煙氣腔體溫控，煙氣腔體溫控設(shè)置于煙氣腔體內(nèi)，用于測(cè)量煙氣溫度以便于更好的實(shí)現(xiàn)控溫；
[0012]所述的回轉(zhuǎn)爐體部分還包括傳動(dòng)裝置，使其作為動(dòng)力源使得回轉(zhuǎn)爐體相對(duì)于進(jìn)料外筒和炭出料箱進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；
[0013]所述的回轉(zhuǎn)爐體部分還包括限位支撐托架、支撐托架，該限位支撐托架位于回轉(zhuǎn)爐體的出料端部，該支撐托架位于回轉(zhuǎn)爐體的進(jìn)料端，通過(guò)兩個(gè)支撐托架且可旋轉(zhuǎn)地支撐回轉(zhuǎn)爐體，從而回轉(zhuǎn)爐體能夠在傳動(dòng)裝置的作用下，相對(duì)于進(jìn)料外筒和炭出料箱繞著該回轉(zhuǎn)爐體的長(zhǎng)度方向上的軸線(xiàn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使得回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)部的污泥能夠被均勻的加熱；
[0014]所述的出料端密封部分，位于回轉(zhuǎn)爐體的出料端，包括拉簧懸掛架、與回轉(zhuǎn)爐體焊接法蘭、轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭、固定法蘭、不銹鋼膨脹節(jié)、可調(diào)節(jié)拉簧;所述的拉簧懸掛架固定設(shè)于回轉(zhuǎn)爐體的出料端外周，該拉簧懸掛架通過(guò)可調(diào)節(jié)拉簧與固定法蘭連接;所述的固定法蘭的一側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭緊密貼合，另一側(cè)通過(guò)不銹鋼膨脹節(jié)固定在炭出料箱，固定法蘭、不銹鋼膨脹節(jié)、炭出料箱三者均采用螺栓連接;所述的轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭通過(guò)螺栓與與回轉(zhuǎn)爐體焊接法蘭連接，且與回轉(zhuǎn)爐體焊接法蘭與回轉(zhuǎn)爐體全面焊接，以保證密封；當(dāng)回轉(zhuǎn)爐體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的徑向變形、軸向膨脹變形(膨脹長(zhǎng)度5-10mm)、因回轉(zhuǎn)爐載料在高溫情況下產(chǎn)生撓度等變形均通過(guò)不銹鋼膨脹節(jié)和可調(diào)節(jié)拉簧來(lái)吸收，再通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭與固定法蘭接觸密封面緊密貼合并互相摩擦，使得回轉(zhuǎn)爐體運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中密封性越來(lái)越好。
[0015]所述的轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭與固定法蘭的材質(zhì)采用碳鋼；
[0016]進(jìn)一步地，所述的固定法蘭與轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭間的孔隙注有耐高溫潤(rùn)滑油，用于增強(qiáng)密封效果并起潤(rùn)滑作用。
[0017]所述的炭出料部分，位于回轉(zhuǎn)爐體的出料端，包括炭化氣出口、炭出料箱溫控、炭出料箱、炭出料口、出料螺桿;所述的炭出料箱與回轉(zhuǎn)爐體的出料端連接，且該炭出料箱包括形成于其下端的用于出料的炭出料口，以及形成于其上端用于排出炭化氣的炭化氣出口；其中炭出料箱與回轉(zhuǎn)爐體之間通過(guò)上述出料端密封部分連接;所述的炭出料箱進(jìn)一步包括出料螺桿，該出料螺桿位于出料箱與炭出料口之間，且通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)該出料螺桿擠壓炭致密形成炭自身的密封并通過(guò)調(diào)節(jié)炭出料口蓋板配重實(shí)現(xiàn)炭出料箱的密封。
[0018]所述的炭出料部分還包括出料箱溫控，該出料箱溫控設(shè)置于炭出料箱靠近炭化氣出口的位置，用于監(jiān)測(cè)炭化氣溫度。
[0019]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述裝置的工藝，該工藝包括以下步驟:
[0020]步驟(I)、當(dāng)污泥從進(jìn)料斗通過(guò)進(jìn)料活塞推桿送入該進(jìn)料與密封一體化缺氧炭化回轉(zhuǎn)爐時(shí)，污泥首先由進(jìn)料活塞推桿輸送到回轉(zhuǎn)爐體的進(jìn)料端，且通過(guò)回轉(zhuǎn)爐體的旋轉(zhuǎn)朝向回轉(zhuǎn)爐體的出料端輸送。
[0021]當(dāng)來(lái)自進(jìn)料斗的污泥通過(guò)進(jìn)料活塞推桿向回轉(zhuǎn)爐體輸送，且在輸送的過(guò)程中污泥在進(jìn)料轉(zhuǎn)筒內(nèi)通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)擠壓污泥堆積形成污泥自身的密封，隔絕回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)部環(huán)境與外部大氣，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料和密封一體化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，效果突出，維護(hù)方便。
[0022]步驟(2)、在步驟(I)進(jìn)行的同時(shí)，高溫?zé)煔鈱?duì)回轉(zhuǎn)爐體位于煙氣腔體內(nèi)部的中間部分加熱到600°C，從而當(dāng)污泥經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)爐體的中間部分時(shí)，污泥在該中間部分在微負(fù)壓(_20Pa)條件下被加熱進(jìn)行炭化處理，進(jìn)而產(chǎn)生生物炭和炭化氣。<