Slibdroging Behandelingsoplossing:
Toepassingsstatus en case-analyse van horizontaal dunne-filmdroogproces in twee fasen op het gebied van energieopwekking met gemengd slib
Dit artikel introduceert het tweefasige proces van een horizontale dunne-film-slibdroogmachine in detail, en analyseert als voorbeeld het slibbehandelings- en verwijderingsuitbreidingsproject in Bamboo Park. Horizontale dunne-filmdroogmachine heeft een grote verwerkingscapaciteit, hoge veiligheid, goede afdichting, minder uitlaatgassen en een vriendelijke werkplaatsomgeving. Gebaseerd op de voordelen van een tweetrapsproces met horizontale dunne-filmdroogapparatuur op het gebied van veiligheid, flexibiliteit, economie en andere aspecten, wordt dit slibdroogproces steeds vaker toegepast op het gebied van slibmenging en opwekking van energie, en kan het als één proces worden gebruikt. van de voorkeursprocessen voor slibbehandelings- en verwijderingsprojecten in energiecentrales. Met de snelle ontwikkeling van de stad blijft de hoeveelheid rioolwater toenemen en blijft de voortgang van het upgraden van rioolwaterzuiveringsinstallaties versnellen, wat resulteert in een grote toename van de slibproductie. Tegen het einde van 2016 heeft het Chinese rioolwaterzuiveringsvolume 150 miljoen m3 per dag bereikt en bedraagt de totale hoeveelheid slib bijna 30 miljoen ton. Er wordt geschat dat de Chinese slibproductie in 2020 de 60 miljoen ton zal overschrijden, gebaseerd op een vochtgehalte van 80%. Het slib dat ontstaat bij het verzamelen en behandelen van stedelijk rioolwater kan zware metalen, ziekteverwekkers, virussen, micro-organismen en een groot aantal giftige organische stoffen bevatten. Als het niet op de juiste manier wordt behandeld en verwijderd, zal het ernstige secundaire vervuiling van het milieu rond het lozingsgebied veroorzaken en de menselijke gezondheid bedreigen. Het probleem van de behandeling en verwijdering van slib is in de huidige situatie een prominent milieuprobleem geworden. Momenteel omvatten de belangrijkste slibbehandelingsmethoden concentratie, conditionering, dehydratatie, drogen, enz., voornamelijk concentratie, conditionering en dehydratatie, de droogsnelheid ligt nog steeds op een laag niveau. Met slibafvoer wordt bedoeld de eindbestemming van het slib na behandeling. Momenteel omvatten de belangrijkste methoden voor de verwijdering van slib sanitaire stortplaatsen, landgebruik, gebruik van bouwmaterialen na verbranding, enz., Waarvan sanitaire stortplaatsen de meest gebruikte methode zijn. Enerzijds wordt, als gevolg van de steeds strengere normen en de beperkte beschikbare landvoorraden, anderzijds de behandeling en verwijdering van drogen en verbranden steeds gebruikelijker.
Horizontaal dunnefilm-slibdroogproces in twee fasen Slibdrogen is een proces waarbij gebruik wordt gemaakt van de warmte-energie of industriële restwarmte en afvalwarmte die wordt gegenereerd door de verbranding van fossiele brandstoffen om het water in het slib snel te verdampen door middel van speciale technologie en apparatuur. Slibdrogen verwijdert het water in het slib, om het doel van het drogen van het slib te bereiken, het volume van het slib te verminderen, de calorwaarde van het slib te verbeteren en tegelijkertijd de vermindering en stabilisatie van het slib te realiseren. Het horizontale dunne-film-slibdroogproces in twee fasen is momenteel een van de reguliere processen van grootschalige slibdroogprojecten, een indirect verwarmingsdroogproces waarbij verzadigde stoom of warmtegeleidingsolie als warmtemedium wordt gebruikt.
Kernuitrusting
De kernuitrusting van het horizontale dunne-film-slibdroogproces in twee fasen is een horizontale dunne-filmdroogmachine. De aanverwante milieuapparatuurproducten van Xinjieyuan Environmental Protection Technology Co., Ltd. betreffen petrochemische, farmaceutische, voedsel-, milieu- en energievelden. Het Xinjieyuan-bedrijf beschikt over een compleet onderzoeks- en ontwikkelingscentrum en een testbasis voor producten. Het bedrijf is een wereldleider op het gebied van thermische scheidingsoplossingen voor vuurvaste gemengde materialen en dunnefilmverdampingstechnologie, evenals een leider in de ontwikkeling en productie van apparatuur voor het drogen van materialen met een hoge viscositeit.
De figuur toont het structuurdiagram van de horizontale dunne-filmdroogmachine. De horizontale dunne-filmdroogmachine bestaat hoofdzakelijk uit drie delen: schaal, rotor en blad, en aandrijfapparaat. De schaal is een drukvat en de schaalmantel kan worden gevuld met verzadigde stoom of warmtegeleidingsolie als warmtemedium bij het slibdroogproces. Het materiaal is hittebestendig ketelstaal volgens de Europese norm. De binnenwand is het warmteoverdrachtsgedeelte dat in contact staat met het slib en vormt het belangrijkste warmtewisselingsgebied en de drager van de dunne laag slib. Corrosieweerstand en slijtvastheid zijn beter dan andere materialen; De rotor is een integrale holle as en de speciale verwerkingstechnologie kan ervoor zorgen dat de rotor geen afbuiging veroorzaakt terwijl hij wordt verwarmd en met hoge snelheid draait, en dat de afstand tussen de buitenrand van het blad en de binnenwand altijd op 5 wordt gehouden. -10 mm. Onder de rotatie van de rotor en de coating van het blad zal het slib dat de droger binnenkomt gelijkmatig een dynamische dunne laag op de binnenwand vormen, en de dunne laag slib wordt voortdurend bijgewerkt. Het blijft drogen terwijl het naar de uitlaat beweegt.
Processtroom
Na het ontwateren van de decantercentrifuge wordt het natte slib met een vochtgehalte van 80% -85% via voertuigtransport of pijpleiding naar de natte slibsilo getransporteerd. De silo is voorzien van een schuifframe om te voorkomen dat slibbruggen oprichten, en de bodem is voorzien van een losschroef en een natslibafleverpomp.
De natte slibtransportpomp transporteert het slib naar de ingang van de dunnefilmdroger, en het slib dat de dunnefilmdroger binnengaat, wordt door het blad op de rotor op het oppervlak van de hete wand gecoat. Het blad draait niet alleen herhaaldelijk en mengt het slib op het oppervlak van de hete muur, maar duwt het ook naar voren naar de modderuitlaat. Bij dit proces wordt het water in het slib verwarmd en verdampt tot waterstoom, die tegengesteld beweegt met het slib in de droogmachine en het uitlaatgascondensatiesysteem binnenkomt vanuit de uitlaattank boven de slibtoevoerpoort.
Nadat het verdampingsstaartgas dat in de dunne-filmdroogmachine wordt gegenereerd, via de uitlaatkast het condensatiesysteem binnenkomt, komt het eerst in de condensor. In de condensor wordt de afvalstoom gewassen met water en wordt het water gecondenseerd uit het verdampingsrestgas. Een kleine hoeveelheid niet-condenserend gas (vluchtige stoffen in lucht en slib) wordt na druppelafscheiding door de ontwasemingsinrichting door de afzuigventilator uit het droogsysteem afgevoerd en verwerkt in het ontgeuringssysteem of verbrandingssysteem. De hoeveelheid uitlaatgas die door het zelfdrogende systeem wordt afgevoerd, is zeer klein, slechts 5% -10% van het verdampingswater van het systeem. De uitlaatgasventilator brengt het hele droogsysteem in een onderdruktoestand om de overstroming van geur en stof te voorkomen.
Het gedroogde slib met een vochtgehalte van 30% -40% geproduceerd door de dunne-filmdroogmachine wordt verder gedroogd in de daaropvolgende lineaire droogmachine en het minimale vochtgehalte kan worden gedroogd tot 5%. Wanneer het droge slib tijdelijk wordt opgeslagen, wordt de slibkoeler opgesteld. Het slib wordt na het drogen door de lineaire droger eerst gekoeld en de temperatuur van het slib wordt verlaagd tot onder 50 ℃ om de veiligheid te verbeteren en te voorkomen dat het slib gaat smeulen of spontaan ontbrandt. Vervolgens wordt het via de afvoerklep en de schrapertransportband naar de droogslibsilo gestuurd voor opslag. Wanneer het daaropvolgende verbrandingssysteem wordt aangesloten, kan het droogsysteem rechtstreeks in serie worden verbonden met het verbrandingssysteem via de transportapparatuur. Het tweetraps horizontale dunne-filmdroogproces kan voldoen aan de eis van zelfinertificatie in het systeem door het verdampende water in het slib. In geval van opstart en noodgevallen worden lagedrukstoom, vers water of stikstofgas gebruikt als inertificatiemedium van het droogsysteem. De zuurstofgehalteanalysator wordt aan de uitlaat van de uitlaattank geplaatst en de veilige en stabiele werking van het slibdroogsysteem kan worden gerealiseerd door het zuurstofgehalte in het droogsysteem te regelen.
Voordelen van het proces
1) Veiligheid: goede luchtdichtheid van het dunnefilmslibdroogsysteem, handhaaf altijd een micro-onderdruk van -0,5 tot -1 kPa, geen geur- en stofoverstroming; Het systeem kan zelfinert zijn en een verscheidenheid aan inerte middelen instellen, het zuurstofgehalte in gemeentelijke projecten wordt onder de 5% gehouden; De temperatuur van het droogslib aan de uitlaat van de droger kan 100 ℃ bereiken, wat de rol van sterilisatie volledig kan spelen en kan voldoen aan de EPA503-norm van de slibverwijderingscode van de Amerikaanse Environmental Protection Agency. Er is geen veiligheidsincident in de aanvraaggeschiedenis. 2) Stabiliteit: in het coöperatieve verbrandingsproject voor slib en steenkool, wanneer het vochtgehalte van het slib dat de ketel van de energiecentrale binnenkomt groot is, is het gemakkelijk om een negatieve impact te hebben op de ketelapparatuur, wat kan leiden tot ernstige schade aan de apparatuur . Ten eerste wordt de binnenwand van de oven ernstig gewassen en versleten, en de tweede kan gemakkelijk leiden tot verstopping van het transportsysteem, wat resulteert in het uitschakelen van de oven. Het tweetrapsproces van het drogen van dunne-filmslib heeft een laag slibvochtgehalte en kan een snelle aanpassing van het slibvochtgehalte tussen 20% -33% realiseren door de stoomdruk in de droogmachine aan te passen. Vergeleken met andere processen heeft het duidelijke voordelen en speelt het een positieve rol bij het handhaven van de stabiliteit van de apparatuur van energiecentrales en de werking van het elektriciteitsnet.
3) Eenvoudig: de uniformiteit en granulatie van slibproducten kunnen de stabiliteit van de werking van de ketel van een energiecentrale verbeteren. Andere processen moeten de breek- of granulatieapparatuur vergroten, terwijl de dunne-filmdroger zelfgranulerend kan zijn, het product is uniform granulatieslib, zonder extra granulatieapparatuur; Klein aantal hulpapparatuur, kleine footprint, eenvoudige bediening en controle; Geen draaggascirculatie, geen terugmenging van slib; Volgens de "Pressure Vessel Maintenance Regulations" moeten alle soorten droogmachines periodieke binnenwandinspecties, onderhoud van dunne filmdroogmachines uitvoeren zonder andere hijsapparatuur, gemakkelijk en efficiënt onderhoud.
4) Flexibel: breed toepassingsgebied, geschikt voor een verscheidenheid aan soorten slib, kan het vochtgehalte van 65% -90% nat slib in de modder opnemen; Het tweestapsproces kan elk product met een uniform vastestofgehalte produceren. De start-, stop- en ledigingstijd is kort en er is geen reiniging nodig om opnieuw te starten. 5) Economie: hoge verdampingsefficiëntie. Bij het slibmeeverbrandingsproject kan de stoom van de elektriciteitscentrale direct als warmtemedium worden ingezet. Het verdampingswater per vierkante meter van de dunnelaagdroger kan oplopen tot meer dan 45 kg per uur. Gemeentelijke projecten kunnen worden gecombineerd met andere systemen (zoals het spijsverteringsstelsel) en kunnen een hoog rendement van meer dan 80% van de terugwinning van warmte-energie bereiken; Lage onderhoudskosten, slechts één jaarlijkse inspectie van 5-10 dagen per jaar; Geur is zeer klein, lage behandelingskosten; Volautomatische regeling, lage monitoringvereisten.
Casestudy van horizontaal dunnefilm-slibdroogproces in twee fasen op het gebied van energieopwekking met gemengd slib
Het serviceobject van het uitbreidingsproject voor de slibbehandeling en -verwijdering in het Shanghai Zhuyuan-gebied is het ontwaterde slib dat wordt gegenereerd door de rioolwaterzuivering van de eerste en tweede Zhuyuan-zuiveringsinstallaties, opgewaardeerd naar de effluentnorm van klasse A en de rioolwaterzuiveringsinstallatie van 2,2 miljoen m / d na de voltooiing van het nieuwe upgrade- en aanvullingsproject. De bouwschaal van het project is 223tDS/d, wat overeenkomt met het slibvolume van 80% vochtgehalte van 1115t/d. Bij de configuratie van de faciliteit wordt rekening gehouden met de onderhoudstoestand van de verbrandingslijn van de eerste fase van het project, en de piekbehandelingsschaal van het project is 288,5 tDS/d, wat overeenkomt met het slibvolume van 80% vochtgehalte van 1442,5 t/d. De route van het slibbehandelingsproces maakt gebruik van een tweetrapsmethode voor het drogen van dunne lagen + het meng- en bakproces van een energiecentrale. Het ontwaterde slib met een vochtgehalte van 80% wordt per kiepwagen naar de slibverwerkingsinstallatie getransporteerd. Na het slibontvangst- en opslagsysteem wordt het natte slib naar het dunnefilmslibdroogsysteem gepompt en vervolgens wordt het gemiddelde vochtgehalte na de behandeling met het droogsysteem teruggebracht tot 30% (instelbaar bereik van 20% ~ 30%). Het geproduceerde droge slib wordt door gesloten vrachtwagens getransporteerd naar Shanghai Waigaoqiao nr. 2 elektriciteitscentrale of nr. 3 elektriciteitscentrale voor meeverbranding met steenkool.
De figuur is het slibdroogsysteemdiagram van het uitbreidingsproject voor slibbehandeling en verwijdering in het Zhuyuan-gebied. Nadat de slibwagen met een weegbrug is gewogen, wordt het natte slib in de ondergrondse opvangbak gedumpt en vervolgens via het plunjerpompsysteem naar de opslagbak voor nat slib getransporteerd. Vervolgens wordt het natte slib via de losschroef en vijzelpomp naar de dunnefilmdroogmachine getransporteerd. Het natte slib komt de dunne-filmdroogmachine binnen voor de eerste droogfase en het gedroogde slib valt via de goot in de lineaire droogmachine. Het gedroogde slib wordt verder gedroogd in de lineaire droogmachine. Het vochtgehalte van het slib kan snel worden bereikt in het bereik van 20%-33% door de stoomdruk in de droogmachine aan te passen. Na de tweede droogfase gaat het slib de koelschroef binnen om te koelen en wordt vervolgens via de losklep en schraper naar de droogslibsilo getransporteerd voor tijdelijke opslag.
Het verdampende staartgas dat door de zelfdrogende machine wordt gegenereerd, beweegt in omgekeerde richting met het slib, en de uitlaatkast boven de zelfdrogende machine komt het daaropvolgende staartgascondensatiesysteem binnen. Het verdampende staartgas wordt in de condensor gesproeid en gecondenseerd, en het niet-condenserende gas komt de daaropvolgende ontwaseming binnen. Na druppelafscheiding in de ontwaseming wordt het laatste staartgas via de ventilator uit het droogsysteem afgevoerd en komt het in het geurbehandelingssysteem terecht voor behandeling. De openbare technische omstandigheden die worden gebruikt in het horizontale dunne-filmdroogsysteem omvatten voornamelijk verzadigde stoom, mediumwater, instrumentlucht, circulerend koelwater en zoet water. De stoom die in het droogsysteem wordt gebruikt, is afkomstig van de energiecentrale en wordt via subcilinders naar 10 productielijnen gedistribueerd. Het droogsysteem is uitgerust met een luchtdruksysteem om instrumentlucht te leveren, het condensaatterugwinningssysteem wordt gebruikt om het stoomcondensaat van de droogmachine terug te winnen, en het circulerende koelwatersysteem levert circulerend koelwater voor het systeem. Het afvalwater dat door het droogsysteem wordt geproduceerd, is voornamelijk het sproeiwater na het wassen van het verdampingsstaartgas met middelmatige waternevel, en dit deel van het rioolwater wordt voor behandeling teruggestuurd naar de rioolwaterzuiveringsinstallatie. Het uitlaatgas komt het geurbehandelingssysteem binnen voor gecentraliseerde behandeling. Na drogen wordt het slib naar de Waigaoqiao-energiecentrale gestuurd voor meeverbranding met steenkool. Het slibdroogsysteem van het uitbreidingsproject voor slibbehandeling en -verwijdering in Zhuyuan Area heeft de prestatiebeoordeling in augustus 2020 met succes doorstaan. De jaarlijkse looptijd van het project kan 8000 uur bedragen en de jaarlijkse slibbehandelingscapaciteit kan meer dan 400.000 ton bereiken. De voltooiing en uitvoering van het project zullen het probleem van de slibafvoer in het Zhuyuan-gebied fundamenteel oplossen en de economie van Shanghai helpen duurzame ontwikkeling te bereiken. Het kan een referentie vormen voor projecten voor de behandeling en verwijdering van huishoudelijk slib met meeverbranding van elektriciteitscentrales.
Samenvatting
1) Het horizontale dunne-filmdroogsysteem heeft een goede luchtdichtheid, kan een strikte controle van het zuurstofgehalte bereiken en heeft een hoge veiligheid. In de ruim 30 jaar durende toepassingsgeschiedenis heeft zich geen veiligheidsongeval voorgedaan en het is tegenwoordig een van de veiligste droogprocessen op het gebied van slibdroging.
2) Bij het energieopwekkingsproject voor het mengen en stoken van slib is de beheersing van de vorm en het vochtgehalte van het droge slib zeer cruciaal, wat de werking van het daaropvolgende verbrandingssysteem van het droogsysteem zal beïnvloeden. Aan de ene kant kan het horizontale dunnelaagdrogingsproces in twee fasen korrelige producten genereren met een uniforme deeltjesgrootte en zonder stof, en aan de andere kant kan het snel de aanpassing van het vochtgehalte realiseren door de stoomdruk en de snelheid van het drogen te veranderen. de tweetraps lineaire droogmachine. De goede controle van de vorm en het vochtgehalte van het droge slib kan de stabiele werking van het hele systeem garanderen.
3) Horizontale dunne laagdrogende tweetraps slibdroging coöperatieve verwijdering is de ontwikkelingstrend van gemeentelijke slibbehandeling en -verwijdering, die duidelijke voordelen heeft op het gebied van veiligheid, stabiliteit, betrouwbaarheid, geavanceerde en andere aspecten. De toepassing van een horizontaal dunne-filmdroogproces in twee fasen bij de coöperatieve verwijdering van slib is tegenwoordig een wetenschappelijke en redelijke keuze voor de behandeling en verwijdering van gemeentelijk slib.
