一种污泥焚烧烟气显热回收工艺

技术领域

本发明属于污泥处理行业中污泥焚烧过程余热回收利用技术领域，具体涉及一种污泥焚烧烟气显热回收工艺。

背景技术

目前在污泥焚烧过程中产生的烟气高达900℃在到达烟气除尘设备前温度至180℃，整个降温过程烟气含有大量的显热，属于高品位能源。因此，为了充分回收利用高温烟气在降温过程中的显热我们设计了一种污泥焚烧烟气显热回收工艺。该工艺采取由高温换热器、蒸汽过热器、余热锅炉及水加热器等设备组成的烟气显热回收系统，将污泥焚烧的烟气温度从900℃降至180℃的烟气显热进行回收，回收率100％；预热后的空气进入焚烧炉风室助燃，冷水加热后进入余热锅炉产生中压或低压蒸汽，蒸汽进入过热器后成为过热蒸汽再进入生产线蒸汽管道用于生产、生活或销售，即节能降耗又降低了生产成本。

发明内容

本发明采取了阶梯式降温技术方案，采用不同功效的换热设备将污泥焚烧的烟气温度从900℃降至180℃，整个降温过程把烟气的显热充分进行了回收，回收率达到100％。

本发明一种污泥焚烧烟气显热回收工艺，包括：焚烧炉、风室、高温换热器、烟气入口烟箱a、烟气出口烟箱a、沉降室a、蒸汽过热器、分气缸、余热锅炉、烟气入口烟箱b、烟气出口烟箱b、沉降室b、汽包、水加热器，其特征在于：采取阶梯式降温技术方案，采用不同功效的换热设备将烟气温度从900℃降至180℃的显热进行回收；降温分四个步骤，即：

1.一阶：采用列管式高温换热器，干污泥在焚烧炉内燃烧产生的烟气通过烟气入口烟箱a进入管程，冷空气进入壳程在折流板引导下与管程中高温烟气进行充分热交换，烟气通过烟气出口烟箱a流进蒸汽过热器，热空气进入焚烧炉风室助燃；在冷风入口管道和热空气出口管道之间引一条旁路空气管道用以调节热空气温度；在烟气出口烟箱a下方设有收集从换热管落下来烟灰的沉降室a；

2.二阶：采用蛇形管结构的蒸汽过热器，烟气进入壳体，从分气缸出来的蒸汽进入蛇形管进行再加热，烟气流进余热锅炉烟气入口烟箱b，过热蒸汽进入蒸汽管道；

3.三阶：采用管壳式余热锅炉，烟气通过烟气入口烟箱b进入管程与进入壳程内的热水进行热交换，烟气从烟气出口烟箱b流出进入水加热器，蒸汽进入汽包再进入分气缸；在烟气入口烟箱b下方设有收集从换热管落下来烟灰的沉降室b；

4.四阶：采用蛇形管结构的水加热器，烟气进入壳体与进入蛇形管内的冷水进行热交换，烟气流向除尘设备，热水进入余热锅炉壳程；

本发明的技术方案是：焚烧炉内的干污泥焚烧后产生900℃的高温烟气，在进入除尘设备前温度降至180℃左右，对降温过程释放的720℃热量采用阶梯式降温方式回收烟气显热，配置的显热回收设备及烟气热量的功效见表1：

表1显热回收设备及产生的效果

上述技术方案的工作原理是：

1)冷空气经高温换热器预热后变成热空气并返回焚烧炉风室内助燃；

2)锅炉给水经水加热器余热后变成热水并进入余热锅炉壳体；

3)热水经余热锅炉加热后变成低或中压蒸汽，再进入分气缸；

4)分气缸在的蒸汽进入蒸汽过热器变成过热蒸汽，再进入蒸汽管道；

5)高温烟气经多级换热设备降温达到180℃后进入除尘设备；

6)从除尘设备流出的烟气达到排放标准后通过烟囱排入大气中。

本发明的设计要点是：

最大化地回收利用污泥焚烧后产生的烟气显热的热能，达到节能降耗减排的目的。

本发明的有益效果是：

1.本发明利用污泥干化焚烧后产生的烟气降温过程释放出的热量显热，实现资源回收利用，降低能源消耗，生产成本低，显热回收率100％；

2.回收利用的热能不但供生产使用，还可对外销售创造一定的经济效益。

附图说明

图1本发明一种污泥焚烧烟气显热回收工艺

图中标记：

1.0-焚烧炉、1.1-风室、2.0-高温换热器、2.1-烟气入口烟箱a、2.2-烟气出口烟箱a、2.3-沉降室a、3.0-蒸汽过热器、3.1-分气缸、4.0余热锅炉、4.1-烟气入口烟箱b、4.2-烟气出口烟箱b、4.3-沉降室b、4.4-汽包、5.0-水加热器

具体实施方式

一种污泥焚烧烟气显热回收工艺，包括：高温换热器2.0、烟气入口烟箱a 2.1、烟气出口烟箱a 2.2、沉降室a 2.3、蒸汽过热器3.0、分气缸3.1、余热锅炉4.0、烟气入口烟箱b4.1、烟气出口烟箱b 4.2、沉降室b 4.3、汽包4.4、水加热器5.0。

具体实施过程：

1.蒸汽流程：

1)锅炉给水进入水加热器5.0蛇形管内，与从余热锅炉4.0烟气出口烟箱b 4.1出来进入壳体内的烟气进行热交换，烟气出来流向除尘设备，冷水变成热水流向余热锅炉4.0壳体下部；

2)从蒸汽过热器3.0流出的烟气通过烟气出口烟箱b 4.1进入余热锅炉4.0管程，与壳体内热水进行热交换，热水变成蒸汽进入汽包4.4，从换热管内沉积下来的烟灰落入沉降室a2.3内再排出到收集设备中；

3)汽包4.4内蒸汽进入分气缸3.1，再进入蒸汽过热器3.0通过再次加热变成过热蒸汽后进入蒸汽管道；

2.空气流程：

1)焚烧炉1.0内干污泥燃烧产生的高温烟气通过烟气入口烟箱a 2.1进入高温换热器2.0，管程，再通过烟气出口烟箱a 2.2流向蒸汽过热器3.0，从换热管内沉积下来的烟灰落入沉降室a 2.3内再排出到收集设备中；

2)冷空气进入高温换热器2.0壳体内，在折流板的引导下与管程内的高温烟气进行热交换变成热空气，再进入焚烧炉1.0风室1.1内助燃。

本发明的推出必将受到相关企业的欢迎，与之前推出的设计方案相比该方案不但实用性强而且更加完善，同时对节能减排也具有深远的意义。

以上所述的技术方案仅表达了本发明的具体实施方案方式，其描述较为全面，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。