鼓泡流化床焚燒爐的結(jié)構(gòu)與影響污泥干化焚燒系統(tǒng)能耗重要參數(shù)

鼓泡流化床焚燒爐的結(jié)構(gòu)與影響污泥干化焚燒系統(tǒng)能耗重要

參數(shù)摘要：各種污泥焚燒裝置的不斷出現(xiàn)給污水污泥處理行業(yè)帶來了曙光，這篇文章立足于分析污水污泥處理裝置，探討鼓泡流化床焚燒爐的結(jié)構(gòu)和影響污泥干化焚燒系統(tǒng)能耗的重要參數(shù)。在進(jìn)行理論分析的同時(shí)將結(jié)合某廠的實(shí)際情況進(jìn)行說明。關(guān)鍵詞：鼓泡流化床焚燒爐；干化焚燒系統(tǒng)；能耗隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高以及人口的劇烈增長，污水處理廠的建設(shè)也逐漸成為剛性需求。我們能看到在很多地區(qū)污水處理廠的規(guī)模相較于以前成倍增大，這就導(dǎo)致污水廠在進(jìn)行污水處理之后污泥的數(shù)量增大。如何妥善處理污泥成為了眾多污水廠面臨的重要問題。按照現(xiàn)在污泥處理技術(shù)的分類可分為以下幾類：焚燒，填埋，土地利用等。在本文中主要提到污泥焚燒技術(shù)。污泥焚燒技術(shù)因其占地面積小，處理速度快，廢物利用程度高等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)被廣泛認(rèn)為是綜合效益最高的污泥處理方式之一。1.污泥焚燒技術(shù)想要對(duì)于鼓泡流化床焚燒爐的結(jié)構(gòu)以及影響污泥干化焚燒系統(tǒng)能耗的參數(shù)進(jìn)行了解，就要先明確什么事污泥焚燒技術(shù)以及污泥焚燒技術(shù)的分類，并且明確對(duì)污泥焚燒方式進(jìn)行選擇的原因。在焚燒方式上來看，污泥焚燒技術(shù)分為直接焚燒和干化焚燒。1.1污泥直接焚燒污泥直接焚燒的流程較為簡單，就是先將污泥進(jìn)行污水處理，然后將進(jìn)行機(jī)械脫水處理后的污泥直接投入到焚燒爐內(nèi)進(jìn)行焚燒。從簡單的介紹中我們可以看出污泥直接焚燒技術(shù)性簡單，但是卻存在著許多問題。首先機(jī)械脫水工作并不能去除污泥中大量的水分，進(jìn)行機(jī)械脫水工作后的污泥含水量依舊很高，而且熱值很低，這就導(dǎo)致污泥焚燒工作的開展需要配合燃料的輔助，例如煤、柴油等，這樣一來污泥焚燒工作就會(huì)造成很大的能源消耗。其次，在這里進(jìn)行機(jī)械脫水之后的污泥含水量依舊很大，這樣一來污泥在燃燒之后就會(huì)產(chǎn)生很大的尾氣并且氣體中含有較多的有害成分。從上面對(duì)于污泥直接焚燒技術(shù)的分析來看，污泥直接焚燒不能很好地處理焚燒后尾氣的問題，在尾氣處理方面會(huì)耗費(fèi)更大的精力。在我們可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)思想的指導(dǎo)下，這種污泥直接焚燒的方式完全不符合要求，而且會(huì)在資金投入方面有很大的耗費(fèi)，也不符合節(jié)約的思想和減少運(yùn)行成本的目的。1.2污泥干化焚燒污泥干化焚燒和污泥直接焚燒相比優(yōu)點(diǎn)突出。污泥干化焚燒就是為了解決污泥直接焚燒中出現(xiàn)的問題，也就是污泥含水量過高的問題。污泥干化焚燒所需的最低污泥熱值為3350-4000kj/kg。在污泥干化焚燒中也分為兩類，一種是全干化,一種是半干化，這兩種的區(qū)別就是進(jìn)入焚燒爐污泥的含固率高低不同。污泥全干化缺點(diǎn)明顯，一是全干化產(chǎn)生的粉塵容易引發(fā)爆炸，二是全干化所蒸發(fā)水分多消耗能量大，這兩種缺點(diǎn)使我們選擇半干化污泥焚燒。半干化在進(jìn)行污泥干化時(shí)只需要將污泥干化到進(jìn)行焚燒工作時(shí)不需要進(jìn)行燃料輔助即可。以重慶市的研究為例，得出半干化避免了粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)且經(jīng)濟(jì)效益高，所以說在進(jìn)行污泥干化焚燒時(shí)，對(duì)于污泥的干化工作一般選擇半干化。鼓泡流化床焚燒爐的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)很明顯焚燒爐是整個(gè)干化焚燒流程的重心，通過數(shù)據(jù)我們可以得出，近20年來在污泥干化焚燒的工作中有至少百分之六十五的焚燒工作都是由鼓泡流化床焚燒爐來完成的。下面就讓我們對(duì)鼓泡流化床焚燒爐進(jìn)行簡單的介紹。鼓泡流化床焚燒爐的結(jié)構(gòu)整體來說鼓泡流化床焚燒爐有四個(gè)部分構(gòu)成，分別是本體，爐體框架，耐火材料和布風(fēng)裝置。鼓泡流化床的主體是一個(gè)圓柱形的反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)有負(fù)責(zé)分配氣體的設(shè)施，下部為圓錐形，反應(yīng)器內(nèi)可以充砂。焚燒爐中一般都有燃燒器來負(fù)責(zé)燃燒燃料，燃料的燃燒一般都是用在污泥不能被直接點(diǎn)燃的時(shí)候。當(dāng)焚燒爐進(jìn)行工作的時(shí)候，空氣自上而下傳輸，首先經(jīng)過分配板然后經(jīng)過污泥填充料層。料層從靜止變?yōu)樗蓜?dòng)取決于焚燒爐內(nèi)的空氣流速，如果流速超過一定條件，那么污泥顆粒滿足于浮力大于等于重力的條件，污泥顆粒就會(huì)呈現(xiàn)沸騰狀態(tài)。污泥添加工作從焚燒爐的頂部或者側(cè)部開始，從而完成干化、粉碎、燃燒等一系列工作。鼓泡流化床焚燒爐的特點(diǎn)和傳統(tǒng)的焚燒爐相比，鼓泡流化床焚燒爐優(yōu)點(diǎn)明顯，具體來說就是以下幾點(diǎn)。2.2.1鼓泡流化床焚燒爐對(duì)燃料的適應(yīng)面廣由于鼓泡流化床焚燒爐內(nèi)部的流化層混合程度極高，這就使焚燒爐在進(jìn)行污泥燃燒工作時(shí)燃燒程度特別強(qiáng)，這種流化床的使用使投入新燃料時(shí)能夠更好的進(jìn)行燃料預(yù)熱和點(diǎn)燃。同時(shí)這種流化層能夠?qū)θ剂线M(jìn)行完全點(diǎn)燃，在燃料的利用程度方面高。綜上所述的焚燒爐的特點(diǎn)，使得焚燒爐能夠適應(yīng)各種易燃煤種和低熱值、高水分的燃料。鼓泡流化床焚燒爐截面熱強(qiáng)度高截面熱度高的熱點(diǎn)很明顯，據(jù)調(diào)查顯示，流化床焚燒爐的截面熱度和負(fù)荷水平都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通焚燒爐鼓泡流化床焚燒爐調(diào)節(jié)性高從鼓泡流化床焚燒爐的第一個(gè)特點(diǎn)中我們可以知道，流化床內(nèi)部的燃燒性能優(yōu)越，所以在進(jìn)行工作時(shí)就不需要考慮焚燒爐由于符合過低而導(dǎo)致燃料熄滅的情況，由此可以看出此種焚燒爐有很高的調(diào)節(jié)性。在25％-110％的范圍內(nèi)都能進(jìn)行工作。鼓泡流化床焚燒爐排放物少通過上文我們可以知道，直接污泥焚燒的一個(gè)弊端就是排放物多造成嚴(yán)重而繁瑣的后果。我們的鼓泡流化床焚燒爐在進(jìn)行工作的時(shí)候就很好的避開了這個(gè)問題，在運(yùn)行的時(shí)候流化床燃燒爐能夠?qū)t內(nèi)燃料直接燃燒成渣，并且由于爐內(nèi)燃燒溫度低，又不會(huì)產(chǎn)生大量的氫氧化合物，減輕了空氣污染。影響污泥干化焚燒系統(tǒng)能耗重要參數(shù)關(guān)于能耗參數(shù)的得出我們需要進(jìn)行具體的熱平衡計(jì)算，通過熱平衡計(jì)算能夠得到最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)，在最大程度上降低能耗。3.1熱平衡計(jì)算首先我們對(duì)于不同含水量的污泥熱平衡進(jìn)行計(jì)算，分別為含水量30％、40％50％、55％。，下面對(duì)這四種含水量污泥能耗計(jì)算的結(jié)果以及比較研究。熱平衡計(jì)算的主要部分是干化和余熱，干化部分所送入的全部熱量如果將所有部分考慮進(jìn)去的話應(yīng)該包括干化部分的熱量損失，蒸發(fā)掉的所有蒸汽熱量，冷凝水的加熱，冷凝水進(jìn)爐后熱量。而余熱部分應(yīng)該考慮到污泥的顯熱和輸入熱量。3.2影響污泥干化焚燒系統(tǒng)能耗分析從整個(gè)干化系統(tǒng)來看，如果進(jìn)爐污泥能夠不添加輔助燃料進(jìn)行燃燒，那么污泥含水量和干化系統(tǒng)熱能利用率成正比，則整個(gè)系統(tǒng)的能源消耗達(dá)到最低，整體投入最低經(jīng)濟(jì)效益最高。但是同時(shí)污泥含水量和污泥處理后尾氣排放量同樣成正比，所以雖然在進(jìn)行污泥處理時(shí)污泥的含水量高使得能耗最低經(jīng)濟(jì)效益最高，但是由于尾氣增多的原因要加大尾氣處理的投入，如果綜合尾氣處理來考慮的話，進(jìn)爐污泥含水量越高，整個(gè)焚燒流程所需資金投入越大。結(jié)語綜合全文可以知道熱平衡在整個(gè)污泥焚燒系統(tǒng)中的重要性。而進(jìn)入焚燒爐的污泥含水量對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的能耗也舉足輕重，具體應(yīng)該如何把握進(jìn)爐污水的含水量應(yīng)該結(jié)合尾氣處理等各個(gè)方面進(jìn)行實(shí)例分析，從而達(dá)到能耗和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。我國城市人口增長速度越來越快，土地資源也越來越短缺，這就導(dǎo)致污水污泥處理問題越來越嚴(yán)峻。污泥焚燒因其自身的優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用，焚燒技術(shù)與焚燒裝置也不斷改良完善。隨著我國污泥焚燒的不斷進(jìn)步，必將在國際上占有重要位