污泥掺烧系统

摘要

本发明涉及污泥处理领域，具体涉及了一种污泥掺烧系统，污泥储存于污泥料仓内，给料机驱使污泥进入污泥破碎机，以将污泥加工成能够被高压气吹动的碎块或粉末，再利用称重仓对污泥进行称量，以便控制导入锅炉炉膛的污泥量，提升电厂的发电效率，第一进气阀可将气源的高压气通入称重仓，以将称重仓内的污泥吹动至输送仓，第二进气阀可将气源的高压气通入输送仓，以将输送仓内的污泥吹动至输送仓的排料端，污泥通过输送管输送至锅炉炉膛，该系统可最大限度地减少污泥与外界空气和潮湿的燃煤接触的时间，以避免污泥吸收水分而板结，还能够避免污泥散发的异味污染外界空气，且气源能够更容易地进行湿度的人工控制。

权利要求

1.一种污泥掺烧系统，其特征在于，包括输气组件以及通过管道依次相连通的污泥料仓、给料机、污泥破碎机、称重仓和输送仓，所述称重仓上设有用于对其内部的污泥进行称重的称重传感器，所述输送仓的排料端通过输送管连接于锅炉炉膛；所述输气组件包括气源、第一进气阀和第二进气阀，所述气源通过所述第一进气阀连通于所述称重仓，所述气源通过所述第二进气阀连通于所述输送仓。

2.根据权利要求1所述的污泥掺烧系统，其特征在于，还包括平衡管，所述污泥料仓通过第一平衡阀连通于所述平衡管，所述称重仓通过第二平衡阀连通于所述平衡管，所述输送仓通过第三平衡阀连通于所述平衡管。

3.根据权利要求1所述的污泥掺烧系统，其特征在于，还包括用于供污泥运输车卸料的卸料室，所述污泥料仓位于所述卸料室的底部且二者通过卸料口相连通，所述卸料室的顶部设有负压吸尘部件，所述负压吸尘部件的排气端连通于所述输送管。

4.根据权利要求3所述的污泥掺烧系统，其特征在于，所述负压吸尘部件包括第一管体和两个分别连通于所述第一管体两端的第二管体，所述第一管体的内径小于所述第二管体的内径，其中一个所述第二管体连通于所述气源，另一个所述第二管体连通于所述输送管，所述第一管体上设有一个或多个吸尘口。

5.根据权利要求1所述的污泥掺烧系统，其特征在于，所述气源包括依次相连通的空气压缩机、空气过滤装置和储气罐，所述储气罐连通于所述第一进气阀和第二进气阀。

6.根据权利要求1所述的污泥掺烧系统，其特征在于，还包括厂房，所述污泥料仓、给料机、污泥破碎机、称重仓和输送仓位于所述厂房内，所述厂房内设有多个抽吸口，多个所述抽吸口均连通于所述气源的进气端。

7.根据权利要求1所述的污泥掺烧系统，其特征在于，所述污泥破碎机和称重仓之间设有第一进料阀。

8.根据权利要求1所述的污泥掺烧系统，其特征在于，所述称重仓和输送仓之间设有第二进料阀。

9.根据权利要求1所述的污泥掺烧系统，其特征在于，所述气源连通于所述输送管。

10.根据权利要求1所述的污泥掺烧系统，其特征在于，所述污泥料仓、给料机、污泥破碎机、称重仓和输送仓自上而下依次排布。

说明书

污泥掺烧系统

技术领域

[0001] 本发明涉及污泥处理领域，特别是涉及一种污泥掺烧系统。

背景技术

[0002] 污泥根据其来源，大致可以划分为：市政污泥、管网污泥、河湖污泥及工业污泥。除此以外，还有一些工艺生产也会产生类似污泥的副产品。

[0003] 市政污泥是数量最大的一类污泥，主要来自污水处理厂和自来水厂。截至2018年6月底，全国城镇累计建成污水处理厂5000多座，污水处理能力已达到1.9亿立方米/天，伴生
的污泥已突破5000万吨/年(含水率80％计)。随着我国国民经济的快速发展和城镇化水平
的提高，污水排放量及伴生污泥量将逐年增加。

[0004] 污泥是一种由各种微生物及有机、无机颗粒组成的高含水絮状物，富集了原水处理过程中的杂质与盐类，一些污染物能溶解于水造成水体污染，部分污泥还含有大量有毒
有害物质，如不加以合理处理处置，会对人体及生态环境造成极大破坏。目前常用的污泥处
理方法有填埋、堆肥和焚烧等，且主要以填埋为主，未规范化处理污泥造成的污染及“二次
污染”问题日益严重。

[0005] 污泥在污水处理厂会经过浓缩、脱水、干化等一系列处理过程，最终运出污水处理厂的污泥含水率常常在30‑60％之间。

[0006] 燃煤火力发电是我国目前最主要的发电形式。火力发电厂将燃煤的化学能在锅炉中转换为热能被水和水蒸汽吸收，蒸汽在汽轮机中做功从而转换为机械能，汽轮机带动发
电机转子旋转将机械能转换为电能输送到千家万户。

[0007] 从煤电机组在电力结构中占主体地位的国情出发，燃煤生物质耦合发电是优化能源资源配置、破解污染治理难题、促进生态文明建设、推动经济社会绿色发展的有力举措。
燃煤耦合生物质、耦合污泥发电技改试点项目是在原有燃煤电厂的基础上展开新的发电技
改试点，在煤电去产能的大背景下，既不形成新增煤电装机，也不会造成电力生产压力和增
加新的污染物排放，且优先选取热电联产煤电机组，符合国家对热电联产项目的鼓励政策
和电力行业低碳清洁发展要求和趋势。

[0008] 随着城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，各城市污水厂污泥产量也急剧增加，土地利用困难，二次污染严重，污泥将面临无处可去的窘境，污泥围城现象日益凸
显，急需对污泥进行减量无害化处理。污泥目前的处置多是采用填埋、堆肥、制砖等传统方
式，采用污泥焚烧方式是解决污泥减量无害化处理较为有效的方式。随着污泥处理技术的
发展，将环境治理和能源革命相结合，对城市生活污水产生的污泥采用燃煤耦合发电技术，
是优化能源资源配置、破解污染治理难题、促进生态文明建设、推动经济社会绿色发展的有
力举措。

[0009] 目前燃煤电厂掺烧污泥主要采用机械掺烧工艺，即污泥通过机械输送系统如螺旋输送机、刮板输送机、斗式提升机等机械进入燃煤电厂的运煤带式输送机上，和燃煤一起进
入锅炉燃烧。然而，机械掺烧工艺具有以下缺点：(1)污泥在运输过程中会散发恶臭和粉尘，
影响到电厂的运行环境，散发到空气中也会使环境中的臭气浓度超标，直接污染周边空气。
(2)污泥不可避免的与空气和潮湿的燃煤接触，容易吸收水分，造成污泥板结，影响输送和
燃烧。(3)污泥量较难准确进行计量，导致锅炉掺烧的污泥量不准确，影响电厂效率。

发明内容

[0010] 为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种污泥掺烧系统，以解决现有的机械掺烧机构污染大、污泥易遭到水分入侵且污泥量难以计量的问题。

[0011] 基于此，本发明提供了一种污泥掺烧系统，包括输气组件以及通过管道依次相连通的污泥料仓、给料机、污泥破碎机、称重仓和输送仓，所述称重仓上设有用于对其内部的
污泥进行称重的称重传感器，所述输送仓的排料端通过输送管连接于锅炉炉膛；所述输气
组件包括气源、第一进气阀和第二进气阀，所述气源通过所述第一进气阀连通于所述称重
仓，所述气源通过所述第二进气阀连通于所述输送仓。

[0012] 作为优选的，还包括平衡管，所述污泥料仓通过第一平衡阀连通于所述平衡管，所述称重仓通过第二平衡阀连通于所述平衡管，所述输送仓通过第三平衡阀连通于所述平衡
管。

[0013] 作为优选的，还包括用于供污泥运输车卸料的卸料室，所述污泥料仓位于所述卸料室的底部且二者通过卸料口相连通，所述卸料室的顶部设有负压吸尘部件，所述负压吸
尘部件的排气端连通于所述输送管。

[0014] 作为优选的，所述负压吸尘部件包括第一管体和两个分别连通于所述第一管体两端的第二管体，所述第一管体的内径小于所述第二管体的内径，其中一个所述第二管体连
通于所述气源，另一个所述第二管体连通于所述输送管，所述第一管体上设有一个或多个
吸尘口。

[0015] 作为优选的，所述气源包括依次相连通的空气压缩机、空气过滤装置和储气罐，所述储气罐连通于所述第一进气阀和第二进气阀。

[0016] 作为优选的，还包括厂房，所述污泥料仓、给料机、污泥破碎机、称重仓和输送仓位于所述厂房内，所述厂房内设有多个抽吸口，多个所述抽吸口均连通于所述气源的进气端。

[0017] 作为优选的，所述污泥破碎机和称重仓之间设有第一进料阀。

[0018] 作为优选的，所述称重仓和输送仓之间设有第二进料阀。

[0019] 作为优选的，所述气源连通于所述输送管。

[0020] 作为优选的，所述污泥料仓、给料机、污泥破碎机、称重仓和输送仓自上而下依次排布。

[0021] 本发明的污泥掺烧系统，污泥储存于污泥料仓内，给料机驱使污泥进入污泥破碎机，以将污泥加工成能够被高压气吹动的碎块或粉末，再利用称重仓对污泥进行称量，以便
控制导入锅炉炉膛的污泥量，提升电厂的发电效率，第一进气阀可将气源的高压气通入称
重仓，以将称重仓内的污泥吹动至输送仓，第二进气阀可将气源的高压气通入输送仓，以将
输送仓内的污泥吹动至输送仓的排料端，污泥通过输送管输送至锅炉炉膛，由于污泥料仓、
给料机、污泥破碎机、称重仓和输送仓通过管道相连通，因此可最大限度地减少污泥与外界
空气和潮湿的燃煤接触的时间，以避免污泥吸收水分而板结，还能够避免污泥散发的异味
污染外界空气，且气源能够更容易地进行湿度的人工控制。

附图说明

[0022] 图1是本发明实施例的污泥掺烧系统的整体结构示意图；

[0023] 图2是本发明实施例的污泥掺烧系统的卸料室的结构示意图；

[0024] 图3是本发明实施例的污泥掺烧系统的负压吸尘部件的结构示意图；

[0025] 图4是本发明实施例的污泥掺烧系统的厂房结构示意图。

[0026] 其中，1、输气组件；11、气源；111、空气压缩机；112、空气过滤装置；113、储气罐；12、第一进气阀；13、第二进气阀；14、平衡管；15、第一平衡阀；16、第二平衡阀；17、第三平衡
阀；2、污泥料仓；3、给料机；4、污泥破碎机；5、称重仓；51、称重传感器；52、第一进料阀；6、输
送仓；61、第二进料阀；7、卸料室；71、卸料口；72、负压吸尘部件；721、第一管体；722、第二管
体；723、吸尘口；8、厂房；81、抽吸口。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0028] 结合图1至图4所示，示意性地显示了本发明的污泥掺烧系统，包括输气组件1以及通过管道依次相连通的污泥料仓2、给料机3、污泥破碎机4、称重仓5和输送仓6。称重仓5上
设有用于对其内部的污泥进行称重的称重传感器51，称重传感器51的一端连接于称重仓5，
另一端连接于用于承载该系统的建筑结构。输送仓6的排料端通过输送管连接于锅炉炉膛。
输气组件1包括气源11、第一进气阀12和第二进气阀13，气源11通过第一进气阀12连通于称
重仓5，气源11通过第二进气阀13连通于输送仓6。

[0029] 污泥储存于污泥料仓2内，给料机3可驱使污泥进入污泥破碎机4，以将污泥加工成能够被高压气吹动的碎块或粉末，再利用称重仓5对污泥进行称量，以便控制导入锅炉炉膛
的污泥量，提升电厂的发电效率。第一进气阀12可将气源11的高压气通入称重仓5，以将称
重仓5内的污泥吹动至输送仓6，第二进气阀13可将气源11的高压气通入输送仓6，以将输送
仓6内的污泥吹动至输送仓6的排料端，污泥通过输送管输送至锅炉炉膛。污泥通过管道在
污泥料仓2、给料机3、污泥破碎机4、称重仓5和输送仓6之间输送，管道及上述的各个仓室能
阻止污泥与外界空气(或潮湿的燃煤)接触，防止污泥吸收水分而板结。同时，污泥散发的异
味也能够被控制在上述的各个仓室及管道内。进一步的，气源11的高压气的湿度也能够受
人工控制，气源11可以提供干燥的高压气。

[0030] 为了使污泥料仓2、称重仓5和输送仓6在相互输送污泥时保持气压稳定，该系统还包括平衡管14，污泥料仓2通过第一平衡阀15连通于平衡管14，称重仓5通过第二平衡阀16
连通于平衡管14，输送仓6通过第三平衡阀17连通于平衡管14。另外，为了控制污泥输送的
进度，污泥破碎机4和称重仓5之间设有第一进料阀52，称重仓5和输送仓6之间设有第二进
料阀61。

[0031] 污泥掺烧系统对污泥的加工、输送的原理如下：

[0032] (1)向污泥料仓2加注污泥：关闭第一平衡阀15和第一进料阀52，防止平衡管14和称重仓5内的空气逸出污泥料仓2。

[0033] (2)污泥料仓2向称重仓5加注污泥：关闭第一进气阀12、第二进料阀61和第三平衡阀17，开启第一进料阀52、第一平衡阀15和第二平衡阀16，并启动给料机3和污泥破碎机4，
给料机3将污泥料仓2中的污泥输入污泥破碎机4，污泥破碎机4将污泥破碎成碎块或粉末
状，以便通过高压气吹动污泥，破碎后的污泥落入称重仓5内，当称重传感器51检测到进入
称重仓5内的污泥重量达到预设值时，关闭给料机3、污泥破碎机4、第一进料阀52、第一平衡
阀15和第二平衡阀16，开启第一进气阀12以等待将污泥输送至输送仓6。

[0034] (3)称重仓5向输送仓6加注污泥：保持第二进气阀13的开启状态，当输送仓6内的料位计检测到输送仓6内的污泥料位低于预设值时，开启第二进料阀61、第二平衡阀16和第
三平衡阀17，污泥从称重仓5进入输送仓6。当称重传感器51检测到进入称重仓5内的污泥卸
空，关闭第二进料阀61、第二平衡阀16和第三平衡阀17。

[0035] (4)输送仓6将污泥输入输送管：关闭第一平衡阀15、第二平衡阀16、第三平衡阀17、第一进料阀52和第二进料阀61，第二进气阀13保持开启，输送仓6内的污泥通过输送仓6
内的螺旋输送机输入输送管，由于第二进气阀13持续朝输送仓6内输入高压气体，因此输送
管内的污泥在高压气体的推动下运动至锅炉炉膛。

[0036] 如图2，污泥掺烧系统还包括用于供污泥运输车卸料的卸料室7，污泥料仓2位于卸料室7的底部且二者通过卸料口71相连通，污泥运输车可通过卸料口71向污泥料仓2加注污
泥。为了避免运输车在卸料时产生的扬尘污染环境，卸料室7的顶部设有负压吸尘部件72，
负压吸尘部件72的排气端连通于输送管，即带尘空气会通过输送管输入锅炉炉膛，作为锅
炉燃烧燃料的一部分。具体地，如图3，负压吸尘部件72包括第一管体721和两个分别连通于
第一管体721两端的第二管体722，第一管体721的内径小于第二管体722的内径，这使得第
一管体721和第二管体722构成了两端粗中间细的管件。其中一个第二管体722连通于气源
11，另一个第二管体722连通于输送管，第一管体721上设有一个或多个吸尘口723。气源11
朝负压吸尘部件72中供给高压气体，输送管末端的锅炉炉膛燃烧消耗氧气而产生一定的负
压，在气源11和锅炉炉膛的共同作用下，负压吸尘部件72中的主要气流流向为：连通于气源
11的第二管体722输送至第一管体721再输送至连通于输送管的第二管体722。由于第一管
体721的内径小于第二管体722的内径，基于伯努利原理，上述的主要气流在流经第一管体
721时，由于第一管体721的截面积降低(相较于第二管体722的截面积)，气流流速加快，动
压升高静压降低，因此第一管体721内的气压小于吸尘口723处的气压，以通过吸尘口723吸
入卸料室7内的粉尘。避免普通负压抽吸装置吸入粉尘后还要再经过风机或空气压缩机
111，防止污泥粉尘附着在风机或空气压缩机111叶片上对设备产生腐蚀或散发臭味。

[0037] 如图4，污泥料仓2、给料机3、污泥破碎机4、称重仓5和输送仓6位于一厂房8内，厂房8内设有多个抽吸口81，多个抽吸口81均连通于气源11的进气端，气源11的进气端不断地
吸入空气以将空气压缩成高压气体，抽吸口81则能够时整个厂房8内带有一定的负压，避免
厂房8内的灰尘外泄，气源11包括依次相连通的空气压缩机111、空气过滤装置112和储气罐
113，储气罐113连通于第一进气阀12和第二进气阀13。气源11还连通于输送管，以吹动输送
管内的污泥。

[0038] 在本实施例中，污泥料仓2、给料机3、污泥破碎机4、称重仓5和输送仓6自上而下依次排布。

[0039] 综上所述，本发明的污泥掺烧系统，污泥储存于污泥料仓2内，给料机3驱使污泥进入污泥破碎机4，以将污泥加工成能够被高压气吹动的碎块或粉末，再利用称重仓5对污泥
进行称量，以便控制导入锅炉炉膛的污泥量，提升电厂的发电效率，第一进气阀12可将气源
11的高压气通入称重仓5，以将称重仓5内的污泥吹动至输送仓6，第二进气阀13可将气源11
的高压气通入输送仓6，以将输送仓6内的污泥吹动至输送仓6的排料端，污泥通过输送管输
送至锅炉炉膛，由于污泥料仓2、给料机3、污泥破碎机4、称重仓5和输送仓6通过管道相连
通，因此可最大限度地减少污泥与外界空气和潮湿的燃煤接触的时间，以避免污泥吸收水
分而板结，还能够避免污泥散发的异味污染外界空气，且气源11能够更容易地进行湿度的
人工控制。

[0040] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换
也应视为本发明的保护范围。