污泥薄层干化工艺的工程实践

时间：2017-11-16 15:16

来源：净水技术

作者：汪喜生等

热源需求确定为蒸汽，取自工程实施地点就近已建成的热力覆盖管网，蒸汽供应条件为蒸汽压力为1.0 MPa、蒸汽温度为180 ℃、蒸汽供应量为2.5 t/h。

干货|污泥薄层干化工艺的工程实践

图1干化工艺流程示意图

2.2薄层干化工艺主要设备技术参数

本工程按照需求，确定了单套污泥干化系统的污泥处理量为2.5 t/h(按含水率80%计)，出泥含水率为35%。单台薄层干化器日处理污泥量为60 t/d(按含水率80%计)，单台薄层干化器的额定蒸发量为1.731 t/h，单台薄层干化器的换热面积为50 m2,，污泥进口含水率为80%，污泥出口含水率为35%。薄层干化器热源为饱和蒸汽，蒸汽供应品质进口参数：蒸汽温度为180 ℃、蒸汽压力为1.0 MPa，单台薄层干化器蒸汽耗量为2.33 t/h，薄层干化器配置数量2台，一备一用。

180 ℃的饱和蒸汽经承压管道输送至线性干化机内，作为热源间接加热半干污泥，半干污泥中的水份在线性干化器内被进一步蒸发，根据污泥产品的实际需求(启停)，最终污泥可达到10%的含水率后去往产品冷却器。

线性干化器处理量为0.769 t/h(含水率35%)，额定蒸发量为0.214 t/h，换热面积为50 m2,，线性干化器污泥进口含水率为35%，污泥出口含水率为10%，线性干化器蒸汽品质进口参数：蒸汽温度为180 ℃、蒸汽压力为1.0 MPa，单台线性干化器的蒸汽耗量为0.253 t/h，数量配置1台。

载气冷凝器设备型式为直喷混合式冷凝器，进气量为3 500 Nm3/h，冷凝器进口气体温度为95~110 ℃，冷凝器出口气量为90~180 Nm3/h，出口气体温度为55 ℃。

载气引风机设备型式为高压离心风机，最大引风量为400 Nm3/h，风压为4.8 kPa，载气介质的物理参数：温度为45 ℃，湿度为80%~100%的湿空气恶臭气体混合物，单套干化系统配置1台。

产品冷却器处理量为1.8 t/h，污泥进口温度为110 ℃，污泥出口温度≤45 ℃，换热面积为20 m2，数量1台。

2.3 薄层干化器调试过程中的经济能耗分析

该薄层干化工艺系统经过近半个月的单机调试和通泥负荷调试结果如下。

本工程单台薄层干化器设计配置处理能力为60 t/d，目前调试期平均处理湿污泥为50 t/d(含水率按79%计)，已达到污泥湿基设计处理规模的83%，亦达到污泥干基设计处理规模的87.5%;

薄层干化器产出的半干污泥平均含水率为36%，最后再经过线性干化器后出口的半干污泥含水率为36%，基本符合设计产品目标值(35%);

经过污泥干化车间的外来饱和蒸汽仪表计量,消耗饱和蒸汽为25 t/d，理论蒸汽汽化潜热日总热耗为25 t×1 000×2 014.8 kJ/kg÷4.184 kJ =1.203 871 9×107 kcal/d，该干化系统日平均蒸发总水量为(50 t ×0.79)-[50 t ×(1-0.79)]÷(1-0.36)×1 000=23 875 kg/d，那么污泥干化系统的单位热耗为1.203 871 9×107÷23 875=504 kcal/kg蒸发水;因污泥干化系统受制于湿污泥含水率高低的变化、外来蒸汽品质的高低、以及半干污泥产品输送设备对颗粒度的特性要求等因素，需要在今后长期的试运行中优化各种变量值，以总结本系统最佳的运行工况和经济能耗指标。

3 薄层干化系统设备的加工结构特征

3.1 薄层干化器本体

薄层干化器的设备结构构成组件：带加热层的圆筒型壳体、壳体内转动的转子、转子的驱动装置：电机+减速箱。薄层干化器设备示意如图2所示。

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图2 薄层干化器设备示意图

污泥干化器壳体是由锅炉钢加工制造的容器，热媒通过壳体对污泥层间接加热，内壳根据污泥的性质和含沙量，干化器的内壳采用内壳耐磨高强结构钢(Naxtra–700)的P265GH耐高温锅炉结构钢覆层或特殊高温处理的耐磨涂层。其他与污泥接触部分，如转子和叶片选用不锈钢316 L、外壳为P265GH耐高温锅炉结构钢。

转子装有作为涂层、混合和推进用的叶片，叶片与内壳间距为5~10 mm，可对加热表面进行自清洁，叶片可以进行单独的调节和拆卸。

驱动装置：(电机+减速箱)可选择变频或定速电机、可选择皮带减速机或齿轮箱、可直联或采用联轴器连接，转子转速可控在100 r/min，转子外缘线速度可控制在10 m/S、污泥停留时间为10~15 min。

3.2 线性干化器本体

线性干化器采用U形螺旋输送机型式，传输桨叶特殊设计加工，避免了对污泥颗粒的挤压和切割，线性干化机的壳体和转轴为加热部件，壳体的外壳可拆卸。除加热部件外，与污泥接触部分采用不锈钢316 L或同等材质，其他部件采用碳钢，即线性干化器材质为SS304+CS。线性干化器设备结构如图3所示。

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