Solusi Perawatan Pengeringan Lumpur:
Status aplikasi dan analisis kasus proses dua tahap pengeringan film tipis horizontal di bidang pembangkit listrik pembakaran campuran lumpur
Artikel ini memperkenalkan proses dua tahap mesin pengering lumpur film tipis horizontal secara rinci, dan menganalisis pengolahan lumpur, proyek perluasan pembuangan di Taman Bambu sebagai contoh. Mesin pengering film tipis horizontal memiliki kapasitas pemrosesan tunggal yang besar, keamanan tinggi, penyegelan yang baik, gas buang lebih sedikit, dan lingkungan bengkel yang ramah. Berdasarkan keunggulan proses dua tahap peralatan pengeringan film tipis horizontal dalam aspek keselamatan, fleksibilitas, ekonomi dan lainnya, proses pengeringan lumpur ini semakin banyak diterapkan di bidang pencampuran lumpur dan pembangkit listrik pembakaran, dan dapat digunakan sebagai satu kesatuan. dari proses pilihan untuk proyek pengolahan dan pembuangan lumpur di pembangkit listrik. Dengan pesatnya perkembangan kota, jumlah limbah terus meningkat, dan kemajuan dalam peningkatan instalasi pengolahan limbah terus meningkat, sehingga menghasilkan peningkatan besar dalam keluaran lumpur. Pada akhir tahun 2016, volume pengolahan limbah Tiongkok telah mencapai 150 juta m3/hari, dan jumlah total lumpur hampir 30 juta ton. Diperkirakan produksi lumpur Tiongkok akan melebihi 60 juta ton pada tahun 2020 berdasarkan kadar air 80%. Lumpur yang dihasilkan dalam proses pengumpulan dan pengolahan limbah perkotaan mungkin mengandung logam berat, patogen, virus, mikroorganisme, dan sejumlah besar bahan organik beracun. Jika tidak diolah dan dibuang dengan benar, hal ini akan menyebabkan pencemaran sekunder yang serius terhadap lingkungan sekitar area pembuangan dan mengancam kesehatan manusia. Masalah pengolahan dan pembuangan lumpur telah menjadi masalah lingkungan yang menonjol dalam situasi saat ini. Saat ini, metode pengolahan lumpur utama meliputi konsentrasi, pengkondisian, dehidrasi, pengeringan, dll., Terutama konsentrasi, pengkondisian dan dehidrasi, laju pengeringan masih pada tingkat yang rendah. Pembuangan lumpur mengacu pada tujuan akhir lumpur setelah pengolahan. Saat ini, metode pembuangan lumpur utama meliputi timbunan sampah sanitasi, pemanfaatan lahan, pemanfaatan bahan bangunan setelah pembakaran, dll., di antaranya TPA sanitasi adalah metode yang paling umum digunakan. Di satu sisi, karena standar yang semakin ketat dan terbatasnya sumber daya lahan yang tersedia, di sisi lain, pengolahan dan pembuangan hasil pengeringan dan pembakaran menjadi semakin umum.
Proses pengeringan lumpur film tipis horizontal dua tahap Pengeringan lumpur adalah proses yang menggunakan energi panas atau panas limbah industri dan limbah panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil untuk dengan cepat menguapkan air dalam lumpur melalui teknologi dan peralatan khusus. Pengeringan lumpur menghilangkan air dalam lumpur, sehingga mencapai tujuan pengeringan lumpur, mengurangi volume lumpur, meningkatkan nilai kalor lumpur, dan sekaligus mewujudkan reduksi dan stabilisasi lumpur. Proses dua tahap pengeringan lumpur film tipis horizontal adalah salah satu proses utama proyek pengeringan lumpur skala besar saat ini, yang merupakan proses pengeringan pemanasan tidak langsung menggunakan uap jenuh atau minyak konduksi panas sebagai media panas.
Peralatan inti
Peralatan inti dari proses dua tahap pengeringan lumpur film tipis horizontal adalah mesin pengering film tipis horizontal. Produk peralatan lingkungan terkait Xinjieyuan Environmental Protection Technology Co., Ltd. melibatkan bidang petrokimia, farmasi, makanan, lingkungan, dan energi. Perusahaan Xinjieyuan memiliki pusat penelitian dan pengembangan produk serta basis pengujian yang lengkap. Perusahaan ini adalah pemimpin dunia dalam solusi pemisahan termal untuk bahan campuran tahan api dan teknologi penguapan film tipis, serta pemimpin dalam pengembangan dan produksi peralatan untuk mengeringkan bahan dengan viskositas tinggi.
Gambar tersebut menunjukkan diagram struktur mesin pengering film tipis horizontal. Mesin pengering film tipis horizontal terutama terdiri dari tiga bagian: cangkang, rotor dan bilah, serta perangkat penggerak. Cangkangnya merupakan bejana bertekanan, dan jaket cangkangnya dapat diisi dengan uap jenuh atau minyak konduksi panas sebagai media panas proses pengeringan lumpur. Bahannya adalah baja boiler tahan suhu tinggi standar Eropa. Dinding bagian dalam adalah bagian perpindahan panas yang bersentuhan dengan lumpur, menyediakan area pertukaran panas utama dan pembawa lapisan tipis lumpur. Ketahanan korosi dan ketahanan aus lebih baik dibandingkan bahan lainnya; Rotor merupakan poros berongga yang tidak terpisahkan, dan teknologi pemrosesan khususnya dapat memastikan bahwa rotor tidak menghasilkan defleksi saat dipanaskan dan berputar dengan kecepatan tinggi, dan jarak antara tepi luar sudu dan dinding bagian dalam selalu dijaga pada 5 -10mm. Di bawah putaran rotor dan pelapisan bilah, lumpur yang masuk ke pengering akan membentuk lapisan tipis dinamis di dinding bagian dalam secara seragam, dan lapisan tipis lumpur terus diperbarui. Itu terus mengering saat bergerak menuju outlet.
Aliran proses
Setelah dewatering decanter centrifuge, lumpur basah dengan kadar air 80% -85% diangkut ke silo lumpur basah melalui transportasi kendaraan atau pipa. Silo dilengkapi dengan rangka geser untuk mencegah lumpur menumpuk di Jembatan, dan bagian bawahnya dilengkapi dengan sekrup bongkar muat dan pompa penyalur lumpur basah.
Pompa pengangkut lumpur basah mengangkut lumpur ke pintu masuk pengering film tipis, dan lumpur yang masuk ke pengering film tipis dilapisi pada permukaan dinding panas dengan bilah pada rotor. Bilahnya tidak hanya berulang kali memutar dan mencampurkan lumpur pada permukaan dinding yang panas, tetapi juga mendorongnya ke depan menuju saluran keluar lumpur. Dalam proses ini, air dalam lumpur dipanaskan dan diuapkan menjadi uap air, yang bergerak berbanding terbalik dengan lumpur di dalam mesin pengering dan memasuki sistem kondensasi gas buang dari tangki pembuangan di atas lubang pengumpanan lumpur.
Setelah gas buang evaporasi yang dihasilkan pada mesin pengering film tipis masuk ke sistem kondensasi melalui kotak pembuangan, terlebih dahulu masuk ke kondensor. Di dalam kondensor, limbah uap dicuci dengan air, dan air dikondensasikan dari gas ekor penguapan. Sejumlah kecil gas non-kondensasi (bahan mudah menguap di udara dan lumpur) dikeluarkan dari sistem pengeringan oleh kipas buang setelah pemisahan tetesan oleh alat demis dan diproses dalam sistem penghilang bau atau sistem pembakaran. Jumlah gas buang yang dikeluarkan oleh sistem self-drying sangat kecil, hanya 5%-10% dari air evaporasi sistem. Kipas gas buang membuat seluruh sistem pengeringan dalam keadaan tekanan negatif untuk menghindari meluapnya bau dan debu.
Lumpur kering dengan kadar air 30%-40% yang dihasilkan dari mesin pengering film tipis dikeringkan lebih lanjut pada mesin pengering linier berikutnya, dan kadar air minimum dapat dikeringkan hingga 5%. Ketika lumpur kering disimpan sementara, pendingin lumpur dipasang. Lumpur setelah dikeringkan dengan pengering linier didinginkan terlebih dahulu, dan suhu lumpur diturunkan hingga di bawah 50℃ untuk meningkatkan keamanan dan mencegah lumpur membara atau terbakar secara spontan. Kemudian dikirim ke silo lumpur kering untuk disimpan melalui katup pelepasan dan konveyor pengikis secara bergantian. Apabila sistem insinerasi selanjutnya dihubungkan, sistem pengeringan dapat langsung dihubungkan dengan sistem insinerasi secara seri melalui peralatan pengangkut. Proses pengeringan film tipis horizontal dua tahap dapat mencapai persyaratan inertifikasi mandiri dalam sistem melalui penguapan air dalam lumpur. Dalam keadaan start-up dan darurat, uap bertekanan rendah, air tawar atau gas nitrogen digunakan sebagai media inertifikasi sistem pengeringan. Penganalisis kandungan oksigen dipasang di saluran keluar tangki pembuangan, dan pengoperasian sistem pengeringan lumpur yang aman dan stabil dapat diwujudkan dengan mengontrol kandungan oksigen dalam sistem pengeringan.
Keuntungan dari proses
1) Keamanan: kedap udara yang baik dari sistem pengeringan lumpur film tipis, selalu pertahankan tekanan mikro negatif -0,5 hingga -1kPa, tidak berbau dan debu meluap; Sistem ini dapat bersifat self-inert dan mengatur berbagai cara inert, kandungan oksigen dalam proyek kota dikendalikan di bawah 5%; Suhu lumpur pengeringan di saluran keluar pengering dapat mencapai 100℃, yang sepenuhnya dapat berperan sebagai sterilisasi dan memenuhi standar EPA503 dari kode pembuangan lumpur dari Badan Perlindungan Lingkungan AS. Tidak ada insiden keamanan dalam riwayat aplikasi. 2) Stabilitas: dalam proyek insinerasi koperasi lumpur dan batubara, bila kadar air lumpur yang masuk ke boiler pembangkit listrik besar, akan mudah menimbulkan dampak negatif pada peralatan boiler, yang dapat menyebabkan kerusakan peralatan yang serius . Pertama, dinding bagian dalam tungku dicuci dan dipakai secara serius, dan yang kedua mudah menyebabkan penyumbatan sistem pengangkutan, yang mengakibatkan matinya tungku. Proses dua tahap pengeringan lumpur film tipis memiliki kadar air lumpur yang rendah, dan dapat mewujudkan penyesuaian cepat kadar air lumpur antara 20%-33% dengan mengatur tekanan uap di mesin pengering. Dibandingkan dengan proses lainnya, proses ini memiliki keunggulan yang jelas dan memainkan peran positif dalam menjaga stabilitas peralatan pembangkit listrik dan pengoperasian jaringan listrik.
3) Sederhana: keseragaman dan granulasi produk lumpur dapat meningkatkan stabilitas operasi boiler pembangkit listrik. Proses lain perlu meningkatkan peralatan penghancuran atau granulasi, sedangkan pengering film tipis dapat melakukan granulasi sendiri, produknya berupa lumpur granulasi seragam, tanpa peralatan granulasi tambahan; Sejumlah kecil peralatan bantu, tapak kecil, pengoperasian dan kontrol sederhana; Tidak ada sirkulasi gas pembawa, tidak ada pencampuran kembali lumpur; Menurut "Peraturan Perawatan Bejana Tekanan", semua jenis mesin pengering perlu melakukan pemeriksaan dinding bagian dalam secara berkala, perawatan mesin pengering film tipis tanpa alat pengangkat lainnya, perawatan yang nyaman dan efisien.
4) Fleksibel: berbagai aplikasi, cocok untuk berbagai jenis lumpur, dapat menerima kadar air lumpur 65% -90% lumpur basah; Proses dua tahap dapat menghasilkan produk apa pun dengan kandungan padat yang seragam. Waktu mulai, berhenti, dan pengosongan singkat, dan tidak diperlukan operasi pembersihan untuk memulai kembali. 5) Ekonomi: efisiensi penguapan yang tinggi. Pada proyek sludge co-incineration, uap pembangkit listrik dapat langsung digunakan sebagai media pemanas. Penguapan air per meter persegi pengering lapisan tipis bisa mencapai lebih dari 45kg per jam. Proyek kota dapat dikombinasikan dengan sistem lain (seperti sistem pencernaan), dapat mencapai lebih dari 80% efisiensi pemulihan energi panas yang tinggi; Biaya perawatan rendah, hanya satu inspeksi tahunan 5-10 hari per tahun; Baunya sangat kecil, biaya perawatannya rendah; Kontrol sepenuhnya otomatis, persyaratan pemantauan rendah.
Studi kasus proses dua tahap pengeringan lumpur film tipis horizontal di bidang pembangkit listrik pembakaran campuran lumpur
Objek layanan dari proyek perluasan pengolahan dan pembuangan lumpur di Area Zhuyuan Shanghai adalah lumpur yang dikeringkan yang dihasilkan oleh pengolahan limbah dari pabrik pengolahan limbah Zhuyuan pertama dan kedua yang ditingkatkan ke standar limbah Kelas A dan pengolahan limbah 2,2 juta m3/hari. setelah selesainya proyek peningkatan dan penambahan baru. Skala konstruksi proyek ini adalah 223tDS/hari, setara dengan volume lumpur dengan kadar air 80% 1115t/hari. Konfigurasi fasilitas mempertimbangkan kondisi pemeliharaan jalur insinerasi proyek tahap pertama, dan skala pengolahan puncak proyek adalah 288,5tDS/hari, setara dengan volume lumpur dengan kadar air 80% 1442,5t/hari. Rute proses pengolahan lumpur mengadopsi metode dua tahap pengeringan lapisan tipis + proses pencampuran dan pembakaran pembangkit listrik. Lumpur yang telah dikeringkan dengan kadar air 80% diangkut ke instalasi pengolahan lumpur dengan menggunakan dump truck. Setelah sistem penerimaan dan penyimpanan lumpur, lumpur basah dipompa ke sistem pengeringan lumpur film tipis, dan kemudian kadar air rata-rata dikurangi menjadi 30% (kisaran yang dapat disesuaikan 20% ~ 30%) setelah pengolahan sistem pengeringan. Lumpur kering yang dihasilkan diangkut dengan truk tertutup ke Pembangkit Listrik Shanghai Waigaoqiao No. 2 atau Pembangkit Listrik No. 3 untuk dibakar bersama dengan batu bara.
Gambar tersebut adalah diagram sistem pengeringan lumpur dari proyek perluasan pengolahan dan pembuangan lumpur di daerah Zhuyuan. Setelah truk lumpur ditimbang dengan jembatan timbang, lumpur basah dibuang ke tempat penampungan bawah tanah, kemudian diangkut ke tempat penyimpanan lumpur basah melalui sistem pompa pendorong. Kemudian lumpur basah diangkut ke mesin pengering film tipis melalui sekrup bongkar dan pompa ulir. Lumpur basah memasuki mesin pengering film tipis untuk pengeringan tahap pertama, dan lumpur kering jatuh ke mesin pengering linier melalui saluran. Lumpur kering selanjutnya dikeringkan dalam mesin pengering linier. Kadar air lumpur dapat dengan cepat diselesaikan pada kisaran 20%-33% dengan mengatur tekanan uap di mesin pengering. Setelah pengeringan tahap kedua, lumpur memasuki sekrup pendingin untuk pendinginan, dan kemudian diangkut ke silo lumpur kering untuk penyimpanan sementara melalui katup bongkar dan scraper.
Gas ekor evaporatif yang dihasilkan oleh mesin pengeringan sendiri bergerak terbalik dengan lumpur, dan kotak pembuangan di atas mesin pengeringan sendiri memasuki sistem kondensasi gas ekor berikutnya. Gas ekor evaporatif disemprotkan dan dikondensasikan di kondensor, dan gas non-kondensasi masuk ke defogger berikutnya. Setelah pemisahan tetesan di defogger, gas sisa akhir dikeluarkan dari sistem pengeringan melalui kipas dan masuk ke sistem pengolahan bau untuk diolah. Kondisi rekayasa umum yang digunakan dalam sistem pengeringan film tipis horizontal terutama meliputi uap jenuh, air sedang, udara instrumen, sirkulasi air pendingin, dan air tawar. Uap yang digunakan dalam sistem pengeringan berasal dari pembangkit listrik dan didistribusikan ke 10 jalur produksi melalui sub-silinder. Sistem pengeringan dilengkapi dengan sistem tekanan udara untuk menyuplai udara instrumen, sistem pemulihan kondensat digunakan untuk memulihkan kondensat uap dari mesin pengering, dan sistem sirkulasi air pendingin menyediakan sirkulasi air pendingin untuk sistem. Air limbah yang dihasilkan oleh sistem pengeringan sebagian besar berupa air semprotan setelah pencucian gas ekor evaporasi dengan semprotan air sedang, dan bagian limbah ini akan dikembalikan ke instalasi pengolahan limbah untuk diolah. Gas buang memasuki sistem pengolahan bau untuk pengolahan terpusat. Setelah kering, lumpur dikirim ke Pembangkit Listrik Waigaoqiao untuk dibakar bersama dengan batu bara. Sistem pengeringan lumpur dari proyek perluasan pengolahan dan pembuangan lumpur di Area Zhuyuan berhasil lulus penilaian kinerja pada bulan Agustus 2020. Durasi proyek tahunan dapat mencapai 8000 jam, dan kapasitas pengolahan lumpur tahunan dapat mencapai lebih dari 400,000 ton. Penyelesaian dan pengoperasian proyek ini secara mendasar akan memecahkan masalah pembuangan lumpur di Area Zhuyuan, dan membantu perekonomian Shanghai untuk mencapai pembangunan berkelanjutan. Hal ini dapat memberikan referensi untuk proyek pengolahan dan pembuangan lumpur domestik dengan pembakaran bersama pembangkit listrik.
Ringkasan
1) Sistem pengeringan film tipis horizontal memiliki kedap udara yang baik, dapat mencapai kontrol kandungan oksigen yang ketat, dan memiliki keamanan yang tinggi. Tidak ada kecelakaan keselamatan yang terjadi dalam sejarah penerapan lebih dari 30 tahun, dan ini merupakan salah satu proses pengeringan teraman di bidang pengeringan lumpur saat ini.
2) Dalam proyek pembangkit listrik pencampuran dan pembakaran lumpur, pengendalian bentuk lumpur kering dan kadar air sangat penting, yang akan mempengaruhi pengoperasian sistem pembakaran selanjutnya dari sistem pengeringan. Di satu sisi, proses dua tahap pengeringan lapisan tipis horizontal dapat menghasilkan produk granular dengan ukuran partikel seragam dan tanpa debu, dan di sisi lain, dapat dengan cepat mewujudkan penyesuaian kadar air dengan mengubah tekanan uap dan kecepatan uap. mesin pengering linier dua tahap. Kontrol yang baik terhadap bentuk dan kadar air lumpur kering dapat memastikan pengoperasian seluruh sistem yang stabil.
3) Pembuangan koperasi pengeringan lumpur dua tahap pengeringan lapisan tipis horizontal adalah tren perkembangan pengolahan dan pembuangan lumpur kota, yang memiliki keunggulan nyata dalam aspek keselamatan, stabilitas, keandalan, kecanggihan, dan lainnya. Penerapan proses dua tahap pengeringan film tipis horizontal dalam pembuangan lumpur secara kooperatif adalah pilihan yang ilmiah dan masuk akal untuk pengolahan dan pembuangan lumpur kota saat ini.
