一种采用气封的污泥给料分配器的污泥流化床干化系统

技术领域

本发明涉及流化床干燥机，更具体地说，涉及一种采用气封的污泥给料分配器的污泥流化床干化系统。

背景技术

随着我国经济不断发展和城市人口日益增多，市政污水处理厂的建设规模也不断扩大，导致污水处理后剩余污泥的产量与日俱增。目前污泥处置技术可分为焚烧、填埋、土地利用等。污泥焚烧因具有减量化程度高、就地焚烧、无需长距离运输、飞灰可资源化利用等优点，被公认为是最实用的处理技术之一。

污泥焚烧工艺根据焚烧方式分为直接焚烧和干燥焚烧两种。但在目前控制资源和能源消耗的条件下，无论从运行成本和设备投资等方面，污泥的直接焚烧正逐渐被干化后焚烧所代替。污泥干化的目的是降低污泥的含水量，满足在焚烧时无需添加常规燃料而自持焚烧的工艺条件。根据国内外污泥焚烧的运行经验，自持焚烧所需的最低污泥热值为3350～4000kJ/kg。

污泥干化焚烧系统所采用的工艺路线是：污泥干化+污泥焚烧+烟气处理，而污泥干化焚烧系统中所使用的流化床干燥机，是整套污泥干化焚烧系统的核心设备。

如图1和图2所示，流化床干燥机主要由干燥机壳体17、风室6、7、8、换热盘管11、布风帆18、污泥给料分配器15、循环载气风机1、送风母管2、进风阀门3、4、5、星型卸料器9、污泥进料管12和污泥出料喇叭口13等部件构成。

其中，污泥给料分配器15主要由电机1501、主轴1502、辊轮14组成，其辅助设备主要由气封装置16和气封输风管10组成。污泥给料分配器的主要功能是将送入干燥机的脱水污泥通过装配在主轴的辊轮由电机带动高速旋转，利用辊轮上的刀头将污泥切割成符合工艺要求的污泥颗粒，污泥颗粒与流化状态的污泥混合后再流化状态下通过水分蒸发后干化成干污泥颗粒。辊轮运行在干燥机内部的正压区域运行，根据工艺要求，需要将穿入干燥机内部的分配器主轴与流化气体中粉尘隔绝，防止运行过程中粉尘在正压状态下进入主轴轴承内，造成主轴在支撑的轴承内卡死，使其失去破碎功能，最终导致内部污泥淤结，物料流化不畅，影响正常工艺生产。

根据上述原因分析，设备机械设计中增加的主轴轴封系统是采用气封方式，该气封装置16的气源是污泥干化系统的循环载气，通过一个气封输风管10从干燥机17下部的风室6、7、8引出的，气源通过分配，分别送至(5台)给料分配器15的主轴气封装置16内作为隔绝气源。高于干燥机内工作环境压力的气体进入保护管内并将管内的主轴和轴承包围，由于气体压力高于干燥机内部工作压力，使得干燥机内部带有大量粉尘的循环气体被拒之于轴封系统外部，保证了分配器连续正常运行。

现有轴封系统所用的气源原有设计时利用干燥机底部风室内的循环气体通过引出管道被送至分配器主轴气封件内作为隔绝气源，运行中效果不佳，经常发生气管出口堵塞现象，使其失去原有作用，造成污泥破碎效果失效，引起干燥机流化不好甚至被迫停机检修现象。现象如下所述：

(1)风室内有一定量的粉尘(停运时通过风帽孔掉入)。原因分析：是气源压力过低，导致对气封管道的密封不好，使得干燥机内部分粉尘进入轴封系统；

(2)临时停机时停留在干燥机内的蒸发水分经过一定时段后开始出现凝结。原因分析：是轴封供气气源内部存有杂质或粉尘，气源自身的污染源导致汽封失效，引起设备故障；

(3)附着在内壁上的凝结水顺着内壁流入风室内。原因分析：是汽封设备本身密封环节没有处理好；

(4)再次启动时风室内的粉尘与凝结水接触后则出现粘结现象，终形成上述情况。原因分析：是气源取干燥机的高压循环气体，气体中不仅含有大量细小粉尘，而且含有腐蚀性气体和大量水分。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种采用气封的污泥给料分配器的污泥流化床干化系统，采用外置式惰性气体作为轴封的气封气源，消除了现有技术中的缺陷，为确保干燥系统稳定运行创造了基本条件。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用气封的污泥给料分配器的污泥流化床干化系统，包括：干燥机壳体，连于干燥机壳体下部的风室，风室通过送风母管连接循环载气风机，干燥机壳体内位于风室上方，依次设有热盘管、给料分配器和污泥进料管，

所述给料分配器，包括：依次连接的电机、主轴和辊轮，主轴上设有主轴轴封；

所述主轴轴封通过气封输风管连接稳压器，稳压器通过输气管道依次连接惰性气体储气罐、空分装置、冷干机和空压机。

所述惰性气体为氮气。

所述风室与送风母管之间还设有进风阀门。

所述干燥机壳体下部还连有星型卸料器。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种采用气封的污泥给料分配器的污泥流化床干化系统，能提供压力稳定的气源，符合污泥给料分配器主轴密封的机械工艺要求，提供的惰性气体也纯净，内部杂质极少，且惰性气体中水分基本去除，属于干燥性清洁气体，可连续不间断的实现在线的可变需求，富余度较大，对设备系统运行的稳定供应可靠度较高，经济效益十分明显，年运行成本综合成本可节约数百万元。

附图说明

图1是现有流化床干燥机的结构示意图；

图2是现有污泥给料分配器的结构示意图；

图3是本发明污泥流化床干化系统的结构示意图；

图4是图3中给料分配器的结构示意图；

图5是图4中给料分配器采用气封的框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图3至图5所示，本发明所提供的一种采用气封的污泥给料分配器的污泥流化床干化系统，包括：干燥机壳体20，连于干燥机壳体20下部的三个风室21，风室21通过送风母管22连接循环载气风机23，干燥机壳体20内位于风室21上方，依次设有热盘管24、给料分配器25和污泥进料管26，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是：

较佳的，所述给料分配器25，包括：依次连接的电机27、主轴28和辊轮29，主轴28上设有主轴轴封30；辊轮29由电机27带动高速旋转，利用辊轮29上的刀头将污泥切割成符合工艺要求的污泥颗粒，污泥颗粒与流化状态的污泥混合后再流化状态下通过水分蒸发后干化成干污泥颗粒。主轴轴封30的主要作用是需要将穿入干燥机壳体20内部的主轴28与流化气体中粉尘隔绝，防止运行过程中粉尘在正压状态下进入主轴28内，造成主轴28在支撑的轴承内卡死。

较佳的，所述主轴轴封30通过气封输风管31连接稳压器32，稳压器32又通过输气管道33依次连接惰性气体储气罐34、空分装置35、冷干机36和空压机37。其中，所述惰性气体为氮气(N

较佳的，通过稳压器32可实现在0～1.0MPa之间的气源压力整定，完全符合污泥分配器主轴密封的机械工艺需求。

较佳的，空压机37内的压缩空气已经过滤器过滤，再经过分子筛进行空分，分离后的惰性气体较为纯净，内部杂质极少。

较佳的，惰性气体在空分装置22空分前，已经经过了冷干机21的冷干处理，使惰性气体中的水分基本去除，属于干燥性清洁气体。

较佳的，所述风室21与送风母管22之间还设有进风阀门38。

较佳的，所述干燥机壳体20下部还连有星型卸料器39。

综上所述，本发明污泥干化系统选用外置式惰性气体作为主轴轴封的气封气源，从而彻底消除了现有技术中的不足现象，为确保稳定运行创造了基本条件，且经济效益十分明显，年运行成本综合成本可节约数百万元。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。