干化污泥噴霧干燥系統(tǒng)

采用新型噴霧干燥系統(tǒng)，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，投資成本僅為流化床干化系統(tǒng)的30～40%。利用焚燒高溫?zé)煔庵苯訉F化污泥進(jìn)行直接干燥，避免了復(fù)雜換熱器熱損失，干燥器高溫?zé)煔膺M(jìn)口溫度高(400℃)，廢氣排放溫度低(70～80℃)，因此熱效率高(>75%)。采取一些熱能循環(huán)利用措施后，其熱利用效率可以提高到80%以上。

霧化干燥的難點(diǎn)是脫水污泥能否有效霧化，工藝中采用微米級粉碎設(shè)備將含水率75-80%的脫水污泥破碎，使污泥中的部分結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)殚g隙水，在提高污泥流動(dòng)性和均質(zhì)度、利于泵輸送的同時(shí)，能夠程度的有效霧化，與焚燒爐高溫?zé)煔庵苯咏佑|，不僅使干燥速度化，而且使經(jīng)氣固分離后得到的干化污泥的松密度、流動(dòng)性和粒徑分布更為合理。

為確保干化焚燒系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全、高效運(yùn)行，需對干燥器進(jìn)出口溫度，干燥器內(nèi)溫度、壓力和氧氣濃度、粉塵含量和干燥程度，燃燒室內(nèi)煙氣溫度、停留時(shí)間和湍流度等工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。具體措施如下：

1) 通過調(diào)整噴嘴霧化粒徑，將污泥形成30～500μm的液滴，在吸附并積聚焚燒煙氣中顆粒物質(zhì)及重金屬氧化物、減少粉塵產(chǎn)生量的同時(shí)，降低安全隱患、減少后續(xù)尾氣處理難度、節(jié)約處理成本，并使干燥污泥的粒度分布在60-120目，利于焚燒。

2) 通過控制霧化干燥器的進(jìn)、出口溫度，采用輕型材料，在達(dá)到良好的保溫效果且符合結(jié)構(gòu)力學(xué)要求的同時(shí)，因避免采用笨重的耐火磚材結(jié)構(gòu)，而降低設(shè)備造價(jià);

3) 通過優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理設(shè)計(jì)噴霧塔塔身和回轉(zhuǎn)式焚燒爐爐體，充分利用焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑瑹崮芨稍镬F化污泥，降低出口余溫，充分利用余熱，使系統(tǒng)熱能綜合利用效率化。同時(shí)提高反饋控制，調(diào)控污泥顆粒的干燥程度，確保安全(粉塵產(chǎn)生和自燃問題)、后續(xù)尾氣處理的經(jīng)濟(jì)有效(減少)以及污泥熱值的充分利用;

4) 通過優(yōu)化焚燒爐布風(fēng)和進(jìn)料設(shè)計(jì)，合理控制焚燒爐和二燃室內(nèi)煙氣停留時(shí)間、燃燒溫度和湍流度，使煙氣在溫度>850℃的停留時(shí)間>2s，可有效消減二惡英及其前驅(qū)物。同時(shí)，將進(jìn)入噴霧干燥塔的煙氣溫度控制在400℃左右，不僅可防止二惡英及其前驅(qū)物的再生，而且在與霧化污泥并流接觸后，可使煙氣中的粉塵和重金屬氧化物吸附在霧化污泥中，也使酸性氣體溶解在其中，并隨水蒸氣進(jìn)入后續(xù)煙氣凈化系統(tǒng)，使噴霧干燥塔具有煙氣預(yù)處理功能，而且可有效降低后續(xù)煙氣凈化設(shè)施的處理負(fù)荷和規(guī)模。

將污泥噴霧干燥和回轉(zhuǎn)式焚燒爐集成技術(shù)系統(tǒng)在國內(nèi)外還沒有研究報(bào)導(dǎo)，本研究創(chuàng)新性的提出新的工藝技術(shù)并進(jìn)行了集成。通過理論和實(shí)踐，該項(xiàng)技術(shù)的研究填補(bǔ)我國在污泥干燥焚燒集成技術(shù)方面、設(shè)備研制以及應(yīng)用方面的空白。