【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污泥干化碳化，具体为一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统。
技术介绍
1、传统的污泥处理工艺包括污泥浓缩、脱水、厌氧消化、好氧堆肥和干化等方法，污泥处置方式主要有卫生填埋、土地利用和焚烧等。传统的处理处置虽可实现一定的资源化利用，但均存在一定的弊端，不能满足节能减污降碳的要求。按照污泥处理处置“减量化、稳定化、无害化、资源化”的原则，污泥碳化技术近年来发展迅速，但却面临着单条产线产能不足的问题，制约着污泥碳化技术的发展。因为城镇污水处理污泥含水率高，即使经过调理改性后的深度脱水，其含水率依然在60％左右，由于污泥的特殊性质，使得其直接干化效率不高，制约着污泥的碳化效率，从而严重制约着单条线产能。如果扩大干化段的产能以满足碳化需求，则需要消耗更多的能源，造成成本急剧上升，直接导致运营入不敷出。
2、如公开号为cn 115159810b的申请中公布了一种低能耗的污泥干化系统，利用蒸汽干化机的烟气余热，即干化机尾气内的水蒸气冷凝放热用于污泥的预热处理，但仅用于湿污泥一次干化，而后便通过处理后排除，余热利用效率不高。
3、如公开号为cn 220056600u的申请中公布了一种污泥热干化余热回收利用的设备，利用蒸汽冷凝后的液化水具有较高的温度，通过导流罩将冷凝水导入到冷却管中，通过冷却管中的热水，能够对进气管中的空气进行加热，能够对空气进行预热，能够节省较多的能量，并且通过热空气与进料管中进入的污泥进行预加热，从而能够降低热量的损耗，但该专利中仅利用了余热中的潜热，而忽视了显热。
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5、但是现有污泥干化碳化技术中，只注重碳化烟气余热回收利用，而忽略了污泥干化烟气余热利用；污泥单独干化工艺技术中要么只利用烟气中显热，造成潜热浪费；要么同时利用潜热和显热，但循环利用次数较少，造成烟气余热利用效率不高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统。
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，所述系统包括污泥造粒系统、污泥低温干化机、污泥高温干化系统、污泥碳化系统、布袋除尘系统、烟气脱硫脱硝系统、烟气余热热管回收系统、低温烟气热泵系统组成；所述烟气余热热管回收系统的一端设置有高温变频风机六。
3、在一优选的实施方式中，所述污泥高温干化系统是由燃烧器一、高温变频风机一、高温干化炉、袋式除尘系统和烟气脱硫脱硝系统组成。
4、在一优选的实施方式中，所述污泥低温干化机内采用密闭循环。
5、在一优选的实施方式中，所述烟气热能回收系统的内部设置有加热器。
6、在一优选的实施方式中，所述污泥碳化系统：包括碳化炉和具有二燃室的燃烧器二、碳化物冷却料仓、高温变频风机二和高温变频风机三。
7、在一优选的实施方式中，所述低温烟气热泵系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀和冷凝水槽，用于回收低温干化段烟气余热，继续供低温干化机利用，所述冷凝器和加热器之间设置有温度传感器。
8、在一优选的实施方式中，所述高温变频风机一与燃烧器一相连接，用于将燃烧器一产生的热风输送高温干化炉；
9、所述高温变频风机三：与碳化炉相连接，用于将碳化炉中产生的热解气和热解油送至燃烧器二中的二燃室，燃烧器二的一端设置有高温变频风机二，用于碳化炉用能的输送；燃烧器二的二燃室出口一端设置有高温变频风机四，将碳化过程中热解气和热解油充分燃烧后的能量供给高温干化炉进行污泥高温干化；
10、所述高温变频风机五，与高温干化炉的烟气脱硫脱硝系统的出口相连接，用于将洁净的干化烟气输送至热管系统进行热量回收；
11、所述高温变频风机六，将换热后的干燥热风鼓入低温干化机中用于低温干化段热源；
12、所述高温变频风机七，与低温干化机内部烟气出口相连接，用于将污泥干化过程中产生的水分蒸发后的湿热烟气送进低温烟气热泵系统；
13、所述高温变频风机八与低温烟气热泵系统相连接，用于将经过热泵回收系统处理后的干燥热风送至低温干化机内进行污泥干化。
14、在一优选的实施方式中，基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统的使用方法包括以下步骤：
15、s1：污泥预处理：含水率60％左右的污泥通过污泥造粒系统，形成条状或颗粒状污泥，以增加污泥表面积并降低干化过程中的粉尘。
16、s2：低温干化：预处理后的污泥进入低温干化机，利用高温干化烟气余热进行第一阶段干化，将污泥的含水率从60％左右降低到50％。
17、s3：高温干化：低温干化后的污泥进入高温干化炉，在其中进一步干化，将含水率降低至20％左右。
18、s4：烟气处理：高温干化炉产生的干化烟气通过布袋除尘系统进行除尘，随后通过烟气脱硫脱硝系统进行脱硫脱硝处理，形成洁净的烟气。
19、s5：热管换热：洁净的干化烟气通过热管回收系统进行换热，形成干燥热风。
20、s6：热风循环：干燥热风由烟气出口高温变频风机六鼓入低温干化机，作为热源对污泥进行干化。
21、s7：热能回收：低温干化机内部采用密闭循环，热风从底部入口进入，污泥中的水分受热蒸发，经高温变频风机七送进低温热泵系统中进行热能回收。
22、s8：热泵循环：湿热烟气通过蒸发器，烟气中的水分液化成水滴被去除，同时放出大量热量。蒸发器内的低温低压制冷剂被加热成高温高压气体，压缩机将气体压缩成高温高压状态，然后进入冷凝器进行充分换热，制冷剂冷却并液化成为低温高压液体，而空气被加热。最后，通过膨胀阀进入蒸发器中形成一个循环。
23、s9：加热控制：当温度传感器显示＞80℃时，加热器不启动；当温度低于80℃时，启动加热器，保持其温度不低于80℃，以保持持续的加热效果。
24、s10：碳化处理：干化后的污泥进入碳化炉中，在限氧或无氧条件下发生热解产生的热解气和热解油经高温变频风机三送至燃烧器二中的二燃室。
25、s11：二次燃烧：热解气和热解油在二燃室中在850℃以上停留时间≥2s充分燃烧后，经高温变频风机四送入高温干化炉中作为热源。
26、s12：系统循环：整个系统通过上述步骤实现多级能量回收，高温干化炉130℃～150℃左右的烟气余热经热管回收后为低温干化机提供热源，同时低温干化段产生的60℃～90℃的烟气经热泵系统进行回收后继续供低温干化机利用，大大降低了系统外部能源的投入，大幅降低项目运营本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述系统包括污泥造粒系统(1)、污泥低温干化机(2)、污泥高温干化系统(3)、污泥碳化系统(4)、布袋除尘系统(33)、烟气脱硫脱硝系统(34)、烟气余热热管回收系统(5)、低温烟气热泵系统(6)组成；
2.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述污泥高温干化系统(3)由燃烧器一(31)、高温变频风机一(F1)、高温干化炉(32)、袋式除尘系统(33)、烟气脱硫脱硝系统(34)组成。
3.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述污泥低温干化机(2)内采用密闭循环。
4.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述低温烟气热泵系统(6)的内部设置有加热器(66)。
5.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述污泥碳化系统(4)包括碳化炉(42)、具有二燃室的燃烧器二(41)、碳化物冷却料仓(43)、高温变频风机二和高温变频风机三。
6.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述低温烟气热泵系统(6)包括蒸发器(61)、压缩机(62)、冷凝器(63)、膨胀阀(64)和冷凝水槽(65)，所述冷凝器(63)和加热器(66)之间设置有温度传感器(T1)。
7.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：
8.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统的使用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述系统包括污泥造粒系统(1)、污泥低温干化机(2)、污泥高温干化系统(3)、污泥碳化系统(4)、布袋除尘系统(33)、烟气脱硫脱硝系统(34)、烟气余热热管回收系统(5)、低温烟气热泵系统(6)组成；
2.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述污泥高温干化系统(3)由燃烧器一(31)、高温变频风机一(f1)、高温干化炉(32)、袋式除尘系统(33)、烟气脱硫脱硝系统(34)组成。
3.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述污泥低温干化机(2)内采用密闭循环。
4.如权利要求1所述的一种基于多级能量回收的高效污泥干化碳化系统，其特征在于：所述低温烟气热泵系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐汝民，汪军，杨明，邹献余，何光亚，曹志全，余俊，程涛，程继兵，浦蔡鑫，
申请(专利权)人：安徽省通源环境节能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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