污泥处理设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种污泥处理设备，对流化床式气化炉（1）提供例如煤粉那样的固体助燃材料，大量处理脱水污泥的情况下，尽可能减少该助燃材料的消耗量以谋求节能。解决手段是，在水泥制造设备（200）附近建设污泥处理设备（100）。污泥处理设备（100）具备使污泥气化产生热分解气体的流化床式气化炉（1）、以及将产生的热分解气体输送到水泥预热器（10）或煅烧炉（20）的气体输送管线（6）。向所述气化炉（1）的流动层（1a）提供固体助燃材料，利用其燃烧将流动层温度维持于600℃以上。也可以利用水泥制造设备（200）的废热使向气化炉（1）提供的流动化空气升温。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用水泥制造设备处理污泥的技术。技术背景近年来，在中国生活垃圾和污水污泥的处理量增大，要求卫生地进行处理，特别是污水污泥的处理越来越成问题。通常是将污水污泥脱水然后掩埋，但是掩埋会让人担心污染地下水、发生恶臭等情况，因此焚烧处理是人们希望的办法。向来就有用已有的垃圾焚烧炉混烧少量脱水污泥的情况，但是焚烧场的建设费用大，焚烧需要大量能量，实际上污水污泥的焚烧处理未取得进展。而着眼于水泥制造设备的废热，试图想要利用上述废热以低成本实现污水污泥的焚烧处理。作为一个例子，专利文献I记载了这样的技术方案，即不使脱水污泥干燥就将其投入水泥窑或煅烧炉进行焚烧的技术方案。又，专利文献2记载了利用水泥窑的废热将脱水污泥干燥后将其混合于水泥窑燃烧室或煅烧炉燃烧室的燃料中使其燃烧的技术方案。此外，专利文献3记载了在流动层燃烧炉中将废车胎等热量大的废弃物与脱水污泥混合使其燃烧的技术方案。又记载了从熟料冷却器V >力々一向该燃烧炉的稀相部(7 'J 一*'一 F部)导入高温空气，利用废弃物的燃烧热升温后将其提供给煅烧炉的技术方案。专利文献I :日本特许第3246509号公报；专利文献2 :日本特开2006 - 35189号公报；专利文献3 :日本特开2005 - 22195号公报。但是，在像上述专利文献I那样将高含水率的脱水污泥投入旋窑或煅烧炉的情况下，水分蒸发潜热有可能导致局部温度下降，能够处理的污泥量相当有限。又，即使是像专利文献2那样在干燥后与燃料混烧，如果考虑燃烧室的燃烧状态，能够混烧的污泥量还是不太多。另一方面，如果像专利文献3那样混烧废车胎等，以帮助脱水污泥的焚烧，则必须经常准备好与脱水污泥的处理量相当的大量废车胎等，在设备的运用上可以说是不现实的。还有，专利文献3的燃烧炉中，从熟料冷却器对该稀相部提供高温空气，但是不是提供给流动层，因此不得不说辅助脱水污泥焚烧的效果小。而本申请的专利技术人提出了靠近水泥制造设备设置流化床式气化炉，将生活垃圾等废弃物与脱水污泥混合处理，将热分解气体提供给水泥煅烧炉等的污泥处理系统(中国专利申请201010514609. 2)。在这个系统中，通过与来自熟料冷却器的高温排气之间的热交换，使流动化空气升温，然后提供给气化炉的流动层。但是，上述技术方案中的系统，如果考虑到生活垃圾的发热量波动大，则处理大量污泥的情况下，助燃材料是必要的。作为助燃材料，从发热量与成本的平衡考虑，最好是采用煤粉(煤)，但是煤粉那样的固体助燃材料存在燃烧效率的问题。也就是说，首先，在生活垃圾中通常含有铝、锌等熔点较低的金属，一旦所述金属熔融，在流动层内结块(称为“集块“)，会附着于流动化空气的分散器，因此为稳定地维持流动层的状态，不能不将其温度控制于比铝等的熔点低的温度(例如600°C以下)。但是，如果流动层的温度低，则在该层内滞留期间煤粉难以彻底烧透，其燃烧效率低。因此为了将流动层温度维持于合适的范围内，必须另外提供煤粉，容易增加运行成本。又，上述技术方案的气化炉，着眼于生活垃圾的发热量波动大的情况，为了将流动层温度维持于合适的范围内，对其温度变化进行监视，调整煤粉的供给量，但是如上所述煤粉的燃烧效率低时，即使是调整其供给量，也有流动层的温度不容易变化，或过冲(* 一〃一二 一卜)大的控制性问题。
技术实现思路
对于这样的存在问题，本申请的专利技术人探索像上述提出的技术方案的例子那样用流化床式气化炉对脱水污泥进行处理时，尽可能减少使用的固体助燃材料的方法，结果对节能效果大的流动层的温度范围有新的见解，完成了本技术。 本技术以邻近水泥制造设备设置的污泥处理设备为对象，具备使污泥气化产生热分解气体的流化床式气化炉、将在该气化炉产生的热分解气体向所述水泥制造设备的水泥预热器或煅烧炉输送的气体输送通道、以及向所述气化炉的流动层提供固体助燃材料，利用其燃烧将流动层温度维持于600°C以上的助燃材料供给装置。这样的结构的污泥处理设备，利用助燃材料供给装置提供适量的固体助燃材料，将气化炉的流动层温度维持于600°C以上。投入该流动层的脱水污泥经过气化，产生的热分解气体利用气体输送通道向水泥预热器至煅烧炉输送，在这里卫生地进行处理。脱水污泥不像生活垃圾那样含有铝、铅等低熔点物质，因此即使是将流动层温度维持于600°C以上，也不会发生集块等问题。而且，通过将流动层温度维持于600°C以上，能够提高固体助燃材料的燃烧效率，减少维持流动层温度用的固体助燃材料的投入量。又，通过调整固体助燃材料的供给量控制流动层温度的控制能力得以提高，这也有利于减少固体助燃材料的投入量。也就是说，能够用气化炉处理大量脱水污泥同时尽可能减少维持流动层温度用的固体助燃材料的投入量，谋求节能。而且通常能够将脱水污泥贮存于容器中，用配管与气化炉连接，利用泵等手段进行压送，不必在气化炉附近设置巨大的生活垃圾坑，邻近水泥制造设备设置时配置自由度高。这对于利用已有的水泥制造设备的污泥处理设备是很重要的。所述助燃材料供给装置也可以调整固体助燃材料的供给量，以使流动层温度维持于600°C以上、800°C未满的范围内。如果使流动层温度高达600°C以上，则虽然固体助燃材料的燃烧效率高，但是相对于温度上升的燃烧效率升高程度逐渐减缓。另一方面，流动层温度越高则从气化炉向外部放热越多，因此即使是流动层温度高达800°C以上，节能效果也不太高。从这一点考虑，流动层的更理想的温度范围是650 700°C。还有，所谓对气化炉的固体助燃材料「供给量」，是每单位时间的供给量，为了能够对其进行适当的调整，也可以具备检测流动层的温度状态的检测装置，所述助燃材料供给装置根据这种检测装置检测出的流动层温度调整固体助燃材料的供给量。又可以还具备利用所述水泥制造设备的废热使向所述气化炉提供的流动化空气升温的升温装置。如果这样，就能够利用流动化空气直接向流动层提供热量，还能够减少将该温度维持于合适的范围内用的固体助燃材料的供给量。又，作为所述助燃材料供给装置，也考虑将固体助燃材料推入所述气化炉的流动层内部的结构，但是如果考虑成本，也可以采用将煤粉投入到流动层上方的空塔部的结构。在这种情况下，投入的煤粉的粒径如果过小，就会随热分解气流从气化炉排出，因此煤粉的粒径例如也可以采用0. Imm以上。 又，煤粉的燃烧效率如果高，则流动层的高度不太高也能够借助于其内部的煤粉的燃烧确保所需要的发热量。通常流动层的层高与其压差成正比，因此也可以设定流动层的高度，使得流动层的层高方向上的压差例如在6kPa以下。这样减小流动层的高度，降低压力损失，能够减轻提供流动化空气用的送风机的负担，谋求节能。又，所述气化炉的空塔部压力在大气压以上。又，只将脱水污泥与固体助燃材料投入(提供给)气化炉的情况下，各投入装置、供给装置的密封性好，不容易发生热分解气体从气化炉泄漏出的情况，因此气化炉的空塔部的压力也可以是正压。如果这样，则能够提高从气化炉向水泥煅烧炉等的气体输送通道中热分解气体的流速，抑制尘埃的堆积。又，从气化炉到煅烧炉等的距离长的情况也容易使用本技术，因此在水泥制造设备附近设置时配置自由度高。而且也可以在所述气化炉上设置从上方将脱水污泥分散投放到流动层上表面的污泥投入装置。如果这样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥处理设备，与水泥制造设备相邻设置，其特征在于，具备 使污泥气化产生热分解气体的流化床式气化炉、 将在所述气化炉产生的热分解气体向所述水泥制造设备的水泥原料预热器或煅烧炉输送的气体输送通道、以及 向所述气化炉的流动层提供固体助燃材料，利用其燃烧将流动层温度维持于600°C以上的助燃材料供给装置。2.根据权利要求I所述的污泥处理设备，其特征在于， 所述助燃材料供给装置调整固体助燃材料的供给量，以使流动层温度维持于600°C以上、800°C未满的范围内。3.根据权利要求2所述的污泥处理设备，其特征在于， 还具备检测所述流动层的温度状态的检测装置， 所述助燃材料供给装置根据所述检测装置检测出的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：林敏和，井上英二，渡边达也，片畑正，市谷升，松内孝夫，桥元笃志，利弘淳，郭文叁，何承发，张长乐，李大明，李群峰，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，安徽海螺川崎工程有限公司，安徽海螺川崎节能设备制造有限公司，安徽海螺集团有限责任公司，安徽海螺建材设计研究院，安徽铜陵海螺水泥有限公司，
类型：实用新型
国别省市：