全文摘要
本实用新型涉及一种污泥处理系统，该系统包括第一滚筒干燥机、第二滚筒干燥机和第三滚筒干燥机、沸腾炉、第一换热器、第二换热器，所述第三滚筒干燥机为夹套式滚筒干燥机；所述第一滚筒干燥机的出料口与第二滚筒干燥机的进料口连通，所述第二滚筒干燥机的出料口与第三滚筒干燥机的进料口连通，第三滚筒干燥机的出料口与沸腾炉连通。本实用新型的污泥处理系统及方法，基本以污泥自热作为热源，能源消耗少，以废治废，产生的飞灰体量小，且可用作建材，可最大限度地将污泥进行资源化利用；另外，本实用新型不受生产规模限制，具有较大的推广价值。
主设计要求
1.一种污泥处理系统，其特征在于，包括第一滚筒干燥机（10）、第二滚筒干燥机（7）、第三滚筒干燥机（8）、沸腾炉（11）、第一换热器（12）、第二换热器（15），所述第三滚筒干燥机为夹套式滚筒干燥机；所述第一滚筒干燥机（10）的出料口与第二滚筒干燥机（7）的进料口连通，所述第二滚筒干燥机的出料口与第三滚筒干燥机的进料口连通，第三滚筒干燥机的出料口与沸腾炉连通；沸腾炉的出气口与第一换热器（12）的第一介质入口连通，第一换热器的第一介质出口与第一滚筒干燥机的进气口连通，第一滚筒干燥机的出气口连通有第一引风机（19），第一引风机的输出口与第二换热器的第一介质入口连通，第二换热器的第二介质入口与大气连通，第二换热器的第二介质出口连通有第二引风机（13），第二引风机的输出口与第一换热器的第二介质入口连通，第一换热器的第二介质出口与第三滚筒干燥机的夹套的进气口连通，第三滚筒干燥机的夹套的出气口与第二滚筒干燥机的进气口连通，第三滚筒干燥机的挥发气出口与沸腾炉连通；所述第二滚筒干燥机的出气口连通有第三引风机（5），第三引风机（5）的输出口与沸腾炉连通；所述第一滚筒干燥机和\/或第二滚筒干燥机内设有污泥破碎机构。
设计方案
1.一种污泥处理系统，其特征在于，包括第一滚筒干燥机（10）、第二滚筒干燥机（7）、第三滚筒干燥机（8）、沸腾炉（11）、第一换热器（12）、第二换热器（15），所述第三滚筒干燥机为夹套式滚筒干燥机；
所述第一滚筒干燥机（10）的出料口与第二滚筒干燥机（7）的进料口连通，所述第二滚筒干燥机的出料口与第三滚筒干燥机的进料口连通，第三滚筒干燥机的出料口与沸腾炉连通；
沸腾炉的出气口与第一换热器（12）的第一介质入口连通，第一换热器的第一介质出口与第一滚筒干燥机的进气口连通，第一滚筒干燥机的出气口连通有第一引风机（19），第一引风机的输出口与第二换热器的第一介质入口连通，第二换热器的第二介质入口与大气连通，第二换热器的第二介质出口连通有第二引风机（13），第二引风机的输出口与第一换热器的第二介质入口连通，第一换热器的第二介质出口与第三滚筒干燥机的夹套的进气口连通，第三滚筒干燥机的夹套的出气口与第二滚筒干燥机的进气口连通，第三滚筒干燥机的挥发气出口与沸腾炉连通；
所述第二滚筒干燥机的出气口连通有第三引风机（5），第三引风机（5）的输出口与沸腾炉连通；
所述第一滚筒干燥机和\/或第二滚筒干燥机内设有污泥破碎机构。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第三换热器（3）、与第二滚筒干燥机的出气口连通的第一除尘器（4），第一除尘器的出气口与第三换热器的第一介质入口连通，第三换热器的第一介质出口与第三引风机的输入口连通。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一除尘器的出料口与第三滚筒干燥机的进料口连通。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括第一螺旋送料机构（6），所述第一螺旋送料机构将第二滚筒干燥机出料口和\/或第一除尘器的出料口落下的物料送入第三滚筒干燥机内。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括依次连通的冷水塔（1）和泵（2），所述第三换热器的第二介质出口与冷水塔连通，所述泵的输出口与第三换热器的第二介质入口连通。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二螺旋送料机构（20），所述第二螺旋送料机构承接第一滚筒干燥机出料口落下的物料并将该物料送入第二滚筒干燥机内。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一滚筒干燥机的出气口与第一引风机（19）之间连通有第二除尘器（14）。
8.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，还包括尾气处理系统，所述尾气处理系统包括依次连通的喷淋塔（16）、除臭塔（17）和烟囱（18），所述喷淋塔的进气口与第二换热器的第一介质出口连通。
9.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，所述第一换热器（12）、第二换热器（15）均为立式换热器；所述第三换热器为冷凝塔。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种污泥处理系统，尤其涉及一种自供热型污泥处理系统及方法。
背景技术
污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99％以上)，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。污泥中含有大量有机物，如苯、氯酚、多氯联苯(PCB)、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)和多氯代二苯并二恶英(PCDDs)等；寄生虫卵等病原微生物；镉、铬、铜、镍、汞、铅和锌等重金属，如处理不当，很容易对环境造成二次污染。
我国污水分为工业和城镇生活两部分，中国环境统计年鉴数据显示，2009年-2014年我国工业污水排放量基本维持在200亿吨\/年左右，城镇生活污水排放量自354亿吨增长至510亿吨。保守估算，按照工业污水排放量每年200亿吨，城镇生活污水排放量年增长率4％计算，则2020年我国污水排放总量将达到855亿吨。2014年，我国工业污水有效处理率为96％，城镇生活污水有效处理率为97％，2014年工业污水处理量为200亿吨，城镇生活污水处理量为495亿吨。假设污水有效处理率保持不变，则2020年工业污水处理量为200亿吨，城镇生活污水处理量为626亿吨。
一般情况下，污水处理厂处理1万吨生活污水可产生含水率80％的污泥5-8吨，处理1万吨工业污水产生10-30吨污泥。分别按照7吨和20吨单位产出进行推算，则2020年我国城镇生活污泥产生量为4382万吨，工业污泥产生量为4000万吨，共计8382万吨。城镇生活污泥产生量占到污泥总量的50％多，而城镇生活污泥和部分工业污泥有较高热值，据研究资料报道，干的城镇生活污泥和造纸、印染污泥热值达到2300～3000kcal\/kg，其他工业污泥相对热值较低，如将干燥的高热值污泥作为热源焚烧供热干燥其他低热值污泥，然后将干燥后的低热值污泥作为建材原料，就可以将所有污泥进行资源化利用。把污泥作为燃料，特别是造纸污泥和市政污泥，其自身含有大量的有机质，干燥后可直接作为燃料使用，但现行的污泥干燥设备，污泥干燥时一般都需要高温烟气作为热源，高温烟气大多来源于热风炉，传统热风炉不能烧低热值污泥，特别是对于市政生活污水处理厂来说，由于没有热源，市政污泥很难干燥，如用煤燃烧产生高温烟气作为热源，则干燥成本太高，经济上不合算，而采用污泥作为燃料，存在如下问题：(1)市政生活污泥虽然含有较高的有机质，干燥后污泥有效热值可以达到2000kcal\/kg以上，但这种热值的污泥在普通链条炉锅炉很难使用；(2)污泥有效热值达到2000kcal\/kg时，理论上沸腾炉可以使用，但现有干燥设备生产的干燥污泥大多为粉状或块状，这种粉状或块状污泥，沸腾炉也很难使用，需要造粒才能使用；(3)用沸腾炉烟气直接作为热源，热效率很高，但沸腾炉烟气粉尘多。另外，如采用高温烟气直接干燥污泥，当污泥温度高于300℃时，污泥中的有机物质会降解成可燃气体，需要妥善处理。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种污泥处理系统及方法，提高污泥的脱水效率和脱水深度，在不增加能源成本的情况下解决污泥干燥、焚烧和资源化利用问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种污泥处理系统，包括第一滚筒干燥机、第二滚筒干燥机、第三滚筒干燥机、沸腾炉、第一换热器、第二换热器，所述第三滚筒干燥机为夹套式滚筒干燥机；
所述第一滚筒干燥机的出料口与第二滚筒干燥机的进料口连通，所述第二滚筒干燥机的出料口与第三滚筒干燥机的进料口连通，第三滚筒干燥机的出料口与沸腾炉连通；
沸腾炉的出气口与第一换热器的第一介质入口连通，第一换热器的第一介质出口与第一滚筒干燥机的进气口连通，第一滚筒干燥机的出气口连通有第一引风机，第一引风机的输出口与第二换热器的第一介质入口连通，第二换热器的第二介质入口与大气连通，第二换热器的第二介质出口连通有第二引风机，第二引风机的输出口与第一换热器的第二介质入口连通，第一换热器的第二介质出口与第三滚筒干燥机的夹套的进气口连通，第三滚筒干燥机的夹套的出气口与第二滚筒干燥机的进气口连通，第三滚筒干燥机的挥发气出口与沸腾炉连通；
所述第二滚筒干燥机的出气口连通有第三引风机，第三引风机的输出口与沸腾炉连通；
所述第一滚筒干燥机和\/或第二滚筒干燥机内设有污泥破碎机构。
可选地，还包括第三换热器、与第二滚筒干燥机的出气口连通的第一除尘器，第一除尘器的出气口与第三换热器的第一介质入口连通，第三换热器的第一介质出口与第三引风机的输入口连通，优选地，该第一除尘器的出料口与第三滚筒干燥机的进料口连通。
可选地，所述第一滚筒干燥机、第二滚筒干燥机和第三滚筒干燥机、沸腾炉、第一换热器、第二换热器均可市购获得
可选地，还包括第一螺旋送料机构，所述第一螺旋送料机构用于将第二滚筒干燥机出料口和\/或第一除尘器的出料口落下的物料送入第三滚筒干燥机内。可选地，所述第二滚筒干燥机出料口、第一除尘器的出料口下方设有用于承接物料的料斗，料斗与第一螺旋送料机构配合作用，控制向第三滚筒干燥机的送料速率。
可选地，还包括依次连通的冷水塔和泵，所述第三换热器的第二介质出口与冷水塔连通，所述泵的输出口与第三换热器的第二介质入口连通。
第一除尘器可去除气体中的粉尘，减少气体负载，气体进入第三换热器，气体中的水蒸气被冷凝，可以大幅度减少气体量，提高气体的可燃性，保证气体能全部回用和焚烧；用热空气干燥第三换热器内污泥，去除水蒸气后回用，可保证气体中有足够的氧气来满足沸腾炉焚烧的需要；将冷却用水循环利用可以减少污水排放量。
可选地，还包括第二螺旋送料机构，所述第二螺旋送料机构承接第一滚筒干燥机出料口落下的物料并将该物料送入第二滚筒干燥机内。
可选地，所述第一滚筒干燥机的出气口与第一引风机之间连通有第二除尘器。可选地，第二除尘器的出料口与第二滚筒干燥机的进料口连通。
可选地，还包括尾气处理系统，所述尾气处理系统包括依次连通的喷淋塔、除臭塔和烟囱，所述喷淋塔的进气口与第二换热器的第一介质出口连通。
可选地，所述第一换热器、第二换热器均为立式换热器，进一步为立式气体换热器；所述第三换热器为冷凝塔。
可选地，除尘器为旋风除尘器或布袋除尘器。优选地，第一除尘器为布袋除尘器，第二除尘器为旋风除尘器。
一种污泥处理方法，利用如上所述的系统进行，包括如下步骤：
启动第一引风机、第二引风机、第三引风机、第一滚筒干燥机、第二滚筒干燥机和第三滚筒干燥机，对沸腾炉进行点火，同时向第一滚筒干燥机内输入含水率为55-65wt％的待处理污泥，在第一滚筒干燥机的出料口获得含水率为42-48wt％的第一半干污泥；
将所述第一半干污泥输送至第二滚筒干燥机内，在第二滚筒干燥机的出料口获得含水率为23-27wt％的第二半干污泥；
将所述第二半干污泥输送至第三滚筒干燥机内，在第三滚筒干燥机的出料口获得含水率为4-6wt％的干燥颗粒污泥；
将所述干燥污泥输入沸腾炉内燃烧，获得烟气和飞灰，烟气依次进入第一换热器、第一滚筒干燥机、第二换热器后，进入后处理工序。
本实用新型的系统中，污泥干燥分三段干燥，这三阶段干燥具有如下特点：在第一、二段干燥设备内设置有污泥破碎机构，让污泥更有利于干燥，但最后一段干燥设备内不设污泥破碎机构，这样可以在高温干燥段干燥时让干燥后的污泥保持粒径为3～12mm，可以满足沸腾炉沸腾焚烧要求，燃烧时污泥燃尽率达到99％，焚烧过程产生的飞灰少，烧渣都落到炉低部，可选地，通过出渣螺旋把炉渣送到炉体外；焚烧温度保持在800～900℃，可以有效分解二噁英等有害物质，又可以保证污泥焚烧时不结焦，保护炉体的有效使用，通过第一换热器，一方面将沸腾炉产生的800℃-900℃高温烟气降温到450℃～480℃，同时又将空气加热到了370℃～410℃，并采用顺流干燥方式，尽可能不让污泥温度高于300℃，在达到干燥目的的同时减少了污泥有机物降解；采用三段干燥燃料污泥方法，保证最终污泥含水率为5wt％左右，有利于焚烧；第三滚筒干燥机内温度超过了300℃，采用间接加热干燥方式，让污泥在较高的温度下降解，产生的可燃气体单独引到沸腾炉焚烧，减少了冷凝水污染负荷，不但更加环保，还可提高系统总的热利用率。
沸腾炉产生的800℃-900℃高温烟气，经过第一换热器后温度降到450℃～480℃作为第一滚筒干燥机的干燥热源，但这个温度还是比较高，可选地，为了减少污泥中有机物分解，减少冷凝水污染负荷，将第一滚筒干燥机经过除尘后的50％的尾气引到第一滚筒干燥机入口，与降温后的烟气混合作为干燥热源，这样不但更环保，还可提高系统总的热利用率；从第一滚筒干燥机出来温度为115℃～125℃的气体，经过第二除尘器除尘后进入第二换热器，在第二换热器内用常温空气将其降温到90℃～95℃，然后将不凝气体引到喷淋塔处理，可以最大限度地减少气体量，减少后续尾气处理装置的设备投资，经过尾气处理后，所排放气体的各项污染物指标达到或低于国家标准GB14554-93和GB16297-1996的二级标准；将被加热温度为80℃～90℃的低温热空气引到第一换热器继续加热，可以提高换热后热空气的温度到370℃～410℃，作为第三滚筒干燥机间接加热干燥的热源，提高污泥干燥效率，节约能耗，该热空气离开第三滚筒干燥机夹套后时温度为260℃～280℃，随后进入第二滚筒干燥机，直接与污泥接触干燥，该气体离开第二滚筒干燥机，温度降到120℃，经过除尘、热交换去除水蒸气后温度进一步降到80～90℃，最后引到沸腾炉焚烧，这样设计，不但可以将不凝气体引入沸腾炉中烧掉，提高系统总的热利用率，更加环保，而且也能保证空气中有较高的含氧量，有利于沸腾炉的焚烧效率，也不需要刻意加大炉体体积。
总的来说，本实用新型的污泥处理系统及方法，将烟气和热空气进行合理分配，重复利用，热利用率高，对污泥进行分段干燥，让污泥在较环保的条件下干燥，所得污泥含水率低，形态为颗粒状态，有利于污泥焚烧和减少飞灰，将干燥污泥在较高的温度下直接送入焚烧炉焚烧，与污泥碳化相比，热损失更少，热利用率更高，保持污泥在合理高温下焚烧，不但可以分解有害气体，还可以避免污泥焚烧结焦现象发生，将气体中水蒸气冷凝下来后回用或处理，有效减少了设备体积和运行费用。本系统以污泥焚烧热作为热源，能源消耗少，以废治废，产生的飞灰体量小，且可用作建材，可最大限度地将污泥进行资源化利用；另外，本实用新型不受生产规模限制，具有较大的推广价值。
附图说明
图1是本实用新型第一种实施方式的污泥处理系统的结构简图。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1所示，一种污泥处理系统，包括第一滚筒干燥机10、第二滚筒干燥机7和第三滚筒干燥机8、沸腾炉11、第一换热器12、第二换热器15，所述第三滚筒干燥机为夹套式滚筒干燥机；
所述第一滚筒干燥机10的出料口与第二滚筒干燥机7的进料口连通，所述第二滚筒干燥机的出料口与第三滚筒干燥机的进料口连通，第三滚筒干燥机的出料口与沸腾炉连通；
沸腾炉的出气口与第一换热器12的第一介质入口连通，第一换热器的第一介质出口与第一滚筒干燥机的进气口连通，第一滚筒干燥机的出气口连通有第一引风机19，第一引风机的输出口与第二换热器的第一介质入口连通，第二换热器的第二介质入口与大气连通，第二换热器的第二介质出口连通有第二引风机13，第二引风机的输出口与第一换热器的第二介质入口连通，第一换热器的第二介质出口与第三滚筒干燥机的夹套的进气口连通，第三滚筒干燥机的夹套的出气口与第二滚筒干燥机的进气口连通，第三滚筒干燥机的挥发气出口与沸腾炉连通；
所述第二滚筒干燥机的出气口连通有第三引风机5，第三引风机5的输出口与沸腾炉连通；
所述第一滚筒干燥机和\/或第二滚筒干燥机内设有污泥破碎机构。
还包括第三换热器3、与第二滚筒干燥机的出气口连通的第一除尘器4，第一除尘器的出气口与第三换热器的第一介质入口连通，第三换热器的第一介质出口与第三引风机的输入口连通，优选地，该第一除尘器的出料口与第三滚筒干燥机的进料口连通。
还包括第一螺旋送料机构6，所述第一螺旋送料机构用于将第二滚筒干燥机出料口和\/或第一除尘器的出料口落下的物料送入第三滚筒干燥机内。所述第二滚筒干燥机出料口、第一除尘器的出料口下方设有用于承接物料的料斗9。
还包括依次连通的冷水塔1和泵2，所述第三换热器的第二介质出口与冷水塔连通，所述泵的输出口与第三换热器的第二介质入口连通。
还包括第二螺旋送料机构20，所述第二螺旋送料机构承接第一滚筒干燥机出料口落下的物料并将该物料送入第二滚筒干燥机内。
所述第一滚筒干燥机的出气口与第一引风机19之间连通有第二除尘器14。第二除尘器的出料口与第二滚筒干燥机的进料口连通。可选地，通过第五引风机21将第一引风机出口处的部分烟气引入第一滚筒干燥机内。
还包括尾气处理系统，所述尾气处理系统包括依次连通的喷淋塔16、除臭塔17和烟囱18，所述喷淋塔的进气口与第二换热器的第一介质出口连通。
所述第一换热器12、第二换热器15均为立式换热器；所述第三换热器为冷凝塔。
以处理某市政生活污水处理厂污泥和某工厂工业污泥为例对本实用新型进行进一步说明，所用市政生活污水处理厂污泥含水率为65wt％，造纸污泥含水率为55wt％，混合后污泥含水率为60％。实施开始时，以5000kcal\/kg的煤为燃料，煤燃烧后将沸腾炉烟气温度控制在600℃-650℃，然后调整热空气温度为300℃-360℃和换热后的烟气温度为300℃-350℃开始进泥，向第一滚筒干燥机输入上述污泥，调整各滚筒干燥机的转速，确保其干燥污泥含水率达到工艺要求，当第二滚筒干燥机有污泥进入时，提高沸腾炉烟气温度到800℃-1000℃，通过第一换热器，将空气温度加热到380℃～410℃，经过第一换热器后烟气温度降到450℃～480℃，调整第一滚筒干燥机进泥量到正常，此时高温空气进入第三滚筒干燥机夹套内的温度达到正常，进入第三滚筒干燥机8筒体内的污泥开始大量气化，并通过被加热的第三滚筒干燥机8筒体干燥得到含水率为4％～6wt％的干燥颗粒污泥，被干燥颗粒污泥通过第二管道随第三引风机输出的空气被送入沸腾炉作为燃料焚烧供热，另外，第三滚筒干燥机的筒体内污泥干燥过程产生的气体，直接引入沸腾炉也作为燃料焚烧供热，经过第三滚筒干燥机的低温热空气，温度降低到330℃～350℃，此低温热空气进入第二滚筒干燥机的筒体内作为热源，直接与污泥接触，干燥含水率为45％左右的燃料污泥，此污泥经过第二滚筒干燥机干燥后含水率降到25wt％左右，进入第一螺旋送料机构，被第一螺旋送料机构送到第三滚筒干燥机继续干燥，从第二滚筒干燥机出来的温度为115℃～125℃的气体，经过第一除尘器除尘后进入第三换热器，第一除尘器回收污泥进入第一螺旋送料机构，也被第一螺旋送料机构送到第三滚筒干燥机继续干燥，在第三换热器内用冷水将其降温到90℃～95℃，然后将不凝气体引到沸腾炉中焚烧，同时将冷凝下来的污热水引到污水处理系统再处理，被加热的清洁热水则用冷水塔将其冷却后循环使用。沸腾炉产生的800℃-1000℃高温烟气，经过第一换热器后温度降到450℃～480℃，此烟气进入第一滚筒干燥机的筒体内作为热源，与污泥接触用于直接干燥污泥，从第一滚筒干燥机出来的温度为115℃～125℃的气体，经过第二除尘器除尘后进入第二换热器，在第二换热器内用常温空气将其降温到90℃～95℃，然后将不凝气体引到喷淋塔处理，将冷凝下来的污热水引到污水处理系统再处理，被加热温度为80℃～90℃的低温热空气则引到立式换热器继续加热使用。进入喷淋塔的不凝气体用浓度10％的氢氧化钠碱液进行喷淋吸收净化，经过喷淋吸收后的不凝气体，将其引入除臭塔用活性炭除臭，处理达标后的不凝气体最后排入大气。
下面以(干化)污泥处理量50吨\/天为例对本实用新型展开进一步说明，相关参数如表1所示：
表1
二、污泥干化工艺计算
2.1计算条件
干燥污泥处理量X0：2083.33kg\/h
污泥初始平均含水率S0：60％
干化蒸发量Ld：1206.14kg\/h
干燥后燃料污泥量X3：877.19kg\/h(含水率5％)
外界温度T0：20℃
2.2计算
2.2.1需要热量QT
A)干燥一段所需热量Q1T计算：
原料出口温度T1：70℃
a)原料中水分蒸发需热量Q1a：
Q1a＝X0*S0*(T1-T0)＝62499.9kcal\/h
b)一段水分蒸发需要的热量Q1b:
70℃蒸发潜热Cj1：557.30kcal\/kg
一段70℃水分蒸发所需热量：
Q1b＝Cj1*L1＝316641.14kcal\/h
c)水蒸气温度上升需要热量Q1c:
水蒸气比热Cjw＝0.45kcal\/kg
滚筒机1出口气体温度T：120℃
Q1c＝L1*Cj*(T-T1)＝13188.83kcal\/h
d)污泥温度上升需要热量Q1d
污泥比热Cjn＝0.40kcal\/kg
污泥温度T1：70℃
Q1d＝X0*(1-S1)*Cjn*(T1-T0)＝57291.58kcal\/h
e)合计热量Q1
Q1＝Q1a+Q1b+Q1c+Q1d＝449621.45kcal\/h
f)实际必要热量Q1T
干燥热效率(k)：80％
Q1T＝Q1\/k＝562026.81kcal\/h
B)干燥二段所需热量Q2T计算：
原料出口温度T2：90℃
a)二段原料中水分加热需热量Q2a：
Q2a＝X1*S1*(T2-T1)＝13636.44kcal\/h
b)二段原料中水分蒸发需要的热量Q2b:
90℃蒸发潜热Cj2：546.12kcal\/kg
二段90℃水分蒸发所需热量：
Q2b＝Cj2*L2＝220659.79kcal\/h
c)水蒸气温度上升需要热量Q2c:
水蒸气比热Cjw＝0.45kcal\/kg
滚筒机2出口气体温度T：120℃
Q2c＝L2*Cj w*(T-T2)＝5454.68kcal\/h
d)污泥温度上升需要热量Q2d
污泥比热Cjn＝0.40kcal\/kg
污泥温度T2：90℃
Q2d＝X1*(1-S2)*Cjn*(T2-T1)＝9090.96kcal\/h
e)合计热量Q2
Q2＝Q2a+Q2b+Q2c+Q2d＝248841.87kcal\/h
f)实际必要热量Q2T
干燥热效率(k)：80％
Q2T＝Q2\/k＝311052.34kcal\/h
B)干燥三段所需热量Q3T计算：
原料出口温度T3：300℃
a)三段原料中水分加热到100℃需热量Q3a：
Q3a＝X2*S2*(100-T2)＝1111.11*0.25*(100-90)
＝2777.78kcal\/h
b)三段原料中水分蒸发需要的热量Q3b:
100℃蒸发潜热Cj3：539kcal\/kg
三段100℃水分蒸发所需热量：
Q3b＝Cj3*L3＝539*233.92
＝126082.92kcal\/h
c)水蒸气温度上升需要热量Q3c:
水蒸气比热Cjw＝0.45kcal\/kg
气体进沸腾炉温度Tv2：330℃
Q3c＝L3*Cj*(Tv2-100)＝233.92*0.45*230
＝24210.72kcal\/h
d)污泥温度上升需要热量Q3d
污泥比热Cjn＝0.40kcal\/kg
污泥温度T3：300℃
Q3d＝X2*(1-S3)*Cjn*(T3-T2)＝1111.11*(1-0.05)*0.40*(300-90)
＝88666.58kcal\/h
e)合计热量Q3
Q3＝Q3a+Q3b+Q3c+Q3d＝241737.99kcal\/h
f)实际必要热量Q3T
干燥热效率(k)：80％
Q3T＝Q3\/k＝302172.49kcal\/h
B)污泥干燥实际需要的总热量QT
QT＝Q1T+Q2T+Q3T
＝562026.81+311052.34+302172.49＝1175251.64kcal\/h
2.2.2提供热量Qc
A)有机气体焚烧产生的热量Q1c
有机物热值Cy：4000kcal\/kg
挥发有机物质含量为绝干污泥量的(M)：20％
污泥绝干量Yd：833.33kg\/h
Q1c＝Yd*M*Cy＝833.33*0.20*4000
＝666664kcal\/h
B)污泥焚烧提供的热量Q2c
干污泥量X3：877.19kg\/h
干污泥热值Cx：2000kcal\/kg
Q2c＝X3*Cx＝1754380kcal\/h
B)沸腾炉焚烧总热利用率为50％(经验值)
Qc＝(Q1c+Q2c)*0.5＝1210522kcal\/h
2.2.3实际热平衡Qc-QT
＝1210522-1175251.64＝35270.36kcal\/h
可见，对于平均含水率不高于60％的待处理污泥，若干燥后污泥热值不低于2000kcal\/kg，污泥焚烧热总利用率达到50％，污泥焚烧提供的热量就可以满足污泥干燥的要求，而且热量还有富余。实践证明，对于市政污泥、造纸污泥和印染污泥等不少污泥，污泥干燥后其热值都不低于2000kcal\/kg，污泥焚烧热总利用率不低于50％。
综上，本实用新型的处理系统及方法连续性强，脱水程度高，无需外加热源，大大降低了能源成本，可将各种有一定热值的污泥有机组合进行干燥处理。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920038344.X
申请日:2019-01-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:43(湖南)
授权编号:CN209721907U
授权时间:20191203
主分类号:C02F11/13
专利分类号:C02F11/13;F23G7/00
范畴分类:申请人:湖南碧汇泉环保科技有限公司;长沙理工大学
第一申请人:湖南碧汇泉环保科技有限公司
申请人地址:410007 湖南省长沙市雨花区劳动东路289号嘉盛华庭6栋1105房
发明人:晏永祥
第一发明人:晏永祥
当前权利人:湖南碧汇泉环保科技有限公司
代理人:马强;胡凌云
代理机构:43113
代理机构编号:长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：沸腾炉论文; 引风机论文; 污泥干燥机论文; 污泥处理论文; 污泥负荷论文; 污泥脱水机论文; 热量单位论文; 干燥机论文;