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污泥焚烧炉有效处理污泥及工艺

添加时间:2020-07-01

污泥焚烧炉可以处理污泥,污泥由有机物和无机物组成,是一种复杂的高含水量物质,一般污泥含有70%-75%的游离水,20%-25%的絮状水,1%的毛细管水和束缚水,高水分污泥直接进入焚烧炉对燃烧过程有一定的不利影响,如焚烧温度降低,点火过程延迟,焚烧炉内温度波动等,降低污泥含水率是降低污泥焚烧设备和处理成本的重要措施,一般来说,将污泥含水率降低到挥发分的3.5%以下,可以形成自燃,节约燃料。

污泥含水率高,在污泥燃烧过程中,水分蒸发会带走能量,如果能量不足以维持污泥燃烧,则应添加辅助燃料,辅助燃料的选择一般取决于污泥的含水量,污泥性质和助燃空气的温度。

一般来说,提高焚烧温度有利于垃圾中有机毒物的分解和破坏,并能抑制黑烟的产生,但在高温下,污泥加热速度快,水分和挥发物沉淀速度也快,使污泥在焚烧初期容易破碎,增加了飞灰损失,同时,过高的焚烧温度不仅增加了燃料消耗,而且增加了垃圾中一氧化氮的含量和重金属的挥发性,造成二次污染,动物焚烧炉在一定的停留时间内,通过实验确定合适的温度。

停留时间与固体废弃物颗粒尺寸的1-2次方成正比,加热时间与颗粒尺寸的平方成正比,因此,在确定垃圾在燃烧室中的停留时间时,必须考虑固体颗粒的大小,不同抛泥方式的停留时间特性不同,采用间歇进泥方式时,进泥周期和进泥量是决定污泥在炉内停留时间的两个重要因素,停留时间越长,焚烧处理效果越好,污泥连续入炉时,污泥输入量和在炉内停留时间是决定焚烧量的两个重要因素,此时,辅助燃料应提供的热量和焚烧的污泥量取决于污泥在炉中的停留时间,停留时间越长,焚烧处理效果越差。

空气是影响污泥焚烧的重要因素,污泥焚烧必须有氧气支持,氧气通常由空气提供,当空气量不足,燃烧不足,空气量过大时,被加热的空气会消耗过多的热量,一般来说,50%-100%的过剩空气是合适的。

影响污泥焚烧的因素包括挥发分和污泥气体混合比,污泥中挥发物含量越高,含水率越低,越容易保持自燃,当水与挥发物之比小于3.5时,可维持自燃垃圾焚烧炉。

污泥焚烧炉的工艺系统由预处理,燃烧,烟气处理和余热利用三个子系统组成,在预处理方面,主要性能是预处理工艺的要求和预干燥技术的应用,污泥焚烧系统的原料主要是脱水污泥饼,预处理工艺包括浓缩,调理,消化和机械脱水,考虑到焚烧过程中污泥热值的要求,不应消化待焚烧污泥,污泥脱水调质剂的选择不仅要考虑其对污泥热值的影响,而且要考虑其对燃烧设备的安全性和燃烧传递条件的影响,因此,应谨慎使用高腐蚀性的氯化铁调节剂,石灰能改善污泥的焚烧转移,并有利于适量使用(过量会使可燃物含量过低),预干燥有助于实现污泥焚烧的自我维持燃烧条件,自1990年以来,预干燥装置技术在大型污泥焚烧新设施中得到了应用。

目前,污泥焚烧炉主要有流化床和水平回转窑两种类型,前者包括沸腾流化床和循环流化床,其共同特点是气相和同相转移条件非常优越,气相湍流充分,固体颗粒小,加热均匀,已成为城市污水处理厂污泥焚烧炉的主要形式,然而,为了保持流化床内颗粒尺寸的均匀性,焚小型焚烧炉烧温度不应过高(一般在900℃左右),因此,对于具有特定耐热有机物分解要求的工业污水污泥(或来自工业和城市污水混合处理厂的污泥),应满足温度要求,在对度,气相,固相停留时间的要求上存在一定的困难,因此,水平回转窑是此类污泥焚烧的较好选择,污泥水平回转窑焚烧炉在结构上与水平水泥窑非常相似。

由于窑体的转动和窑壁板的作用,使窑内污泥发生翻转和抛掷,动态地完成了干燥,点火,烧尽的焚烧过程,同一回转窑焚烧的污泥固体停留时间长(一般大于1h),很少出现“短流量”现象,“现象:气体停留时间易于控制,设备在高温下运行良好(水泥窑最高燃烧温度超过1300摄氏度),然而,水平回转窑运行的逆流尾气中含有大量的恶臭物质,以及一些挥发性有毒物质,它有一个辅助燃料消耗的二次燃烧室(除臭剂),回转窑污泥在下游运行时,很难利用烟气热量实现干燥点火,炉子燃烧器(消耗辅助燃料)是为了使燃烧空气快速加热,达到污泥干燥点火的目的,因此,水平回转窑焚烧成本普遍较高。

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