Решение для обработки сушки осадка:
Статус применения и анализ случая двухэтапного процесса горизонтальной тонкопленочной сушки в области производства электроэнергии со смешанным сжиганием осадка
В этой статье подробно описывается двухэтапный процесс горизонтальной машины для сушки тонкопленочного осадка, а также анализируется проект обработки осадка и расширения утилизации в бамбуковом парке в качестве примера. Горизонтальная машина для сушки тонкой пленки имеет большую производительность обработки, высокую безопасность, хорошую герметизацию, меньше выхлопных газов и дружественную среду в цеху. Основываясь на преимуществах двухэтапного процесса горизонтальной тонкопленочной сушки с точки зрения безопасности, гибкости, экономичности и других аспектов, этот процесс сушки осадка все больше и больше применяется в области смешивания осадка и выработки электроэнергии при сжигании и может использоваться как один предпочтительных процессов обработки и удаления осадка на электростанциях. В связи с быстрым развитием города количество сточных вод продолжает увеличиваться, а прогресс в модернизации очистных сооружений продолжает ускоряться, что приводит к значительному увеличению выпуска осадка. К концу 2016 года объем очистки сточных вод в Китае достиг 150 миллионов м/сут, а общий объем осадка составляет почти 30 миллионов тонн. Предполагается, что к 2020 году объем производства осадка в Китае превысит 60 миллионов тонн при содержании влаги 80%. Осадки, образующиеся в процессе сбора и очистки городских сточных вод, могут содержать тяжелые металлы, болезнетворные микроорганизмы, вирусы, микроорганизмы и большое количество токсичных органических веществ. Если его не обработать и не утилизировать должным образом, он вызовет серьезное вторичное загрязнение окружающей среды вокруг места сброса и будет угрожать здоровью человека. В сложившейся ситуации проблема переработки и утилизации осадка стала важной экологической проблемой. В настоящее время основные методы обработки осадка включают концентрирование, кондиционирование, обезвоживание, сушку и т. д., в основном концентрирование, кондиционирование и обезвоживание, скорость сушки все еще находится на низком уровне. Утилизация осадка относится к конечному пункту назначения осадка после обработки. В настоящее время к основным методам утилизации осадка относятся санитарный полигон, землепользование, утилизация строительных материалов после сжигания и т. д., среди которых наиболее распространенным методом является санитарный полигон. С одной стороны, из-за ужесточения стандартов и ограниченности имеющихся земельных ресурсов, с другой стороны, обработка и утилизация путем сушки и сжигания становится все более распространенным явлением.
Горизонтальная тонкопленочная сушка осадка, двухступенчатый процесс Сушка осадка — это процесс, в котором используется тепловая энергия или тепло промышленных отходов и отходящее тепло, образующееся при сжигании ископаемого топлива, для быстрого испарения воды из осадка с помощью специальных технологий и оборудования. При сушке осадка удаляется вода из осадка, чтобы достичь цели сушки осадка, уменьшения объема осадка, повышения калорийности осадка и одновременного осуществления уменьшения и стабилизации осадка. Двухэтапный процесс горизонтальной тонкопленочной сушки осадка в настоящее время является одним из основных процессов крупномасштабных проектов сушки осадка, который представляет собой процесс сушки непрямым нагревом с использованием насыщенного пара или теплопроводящего масла в качестве теплоносителя.
Основное оборудование
Основным оборудованием двухступенчатого процесса горизонтальной тонкопленочной сушки осадка является горизонтальная машина для тонкопленочной сушки. Компания Xinjieyuan Environmental Protection Technology Co., Ltd. производит экологическое оборудование, связанное с нефтехимической, фармацевтической, пищевой, экологической и энергетической сферами. Компания Синьцзеюань располагает полным центром исследований и разработок продукции, а также испытательной базой. Компания является мировым лидером в области решений для термического разделения огнеупорных смесей и технологий тонкопленочного испарения, а также лидером в разработке и производстве оборудования для сушки материалов высокой вязкости.
На рисунке представлена структурная схема горизонтальной сушильной машины для тонкой пленки. Горизонтальная сушильная машина для тонкой пленки в основном состоит из трех частей: корпуса, ротора и лезвия, а также приводного устройства. Корпус представляет собой сосуд под давлением, а рубашка корпуса может быть заполнена насыщенным паром или теплопроводящим маслом в качестве теплоносителя в процессе сушки осадка. Материал – жаропрочная котельная сталь европейского стандарта. Внутренняя стенка представляет собой теплообменную часть, контактирующую с осадком, обеспечивающую основную площадь теплообмена и носитель тонкого слоя осадка. Коррозионная стойкость и износостойкость лучше, чем у других материалов; Ротор представляет собой цельный полый вал, и его специальная технология обработки может гарантировать, что ротор не будет отклоняться при нагреве и вращении на высокой скорости, а расстояние между внешним краем лопасти и внутренней стенкой всегда поддерживается на уровне 5 -10 мм. При вращении ротора и покрытии лопасти ил, поступающий в сушилку, равномерно образует динамический тонкий слой на внутренней стенке, и тонкий слой шлама постоянно обновляется. Он продолжает высыхать по мере продвижения к выходному отверстию.
Ход процесса
После обезвоживания декантерной центрифугой влажный ил с влажностью 80-85% транспортируется в силос для влажного осадка автомобильным транспортом или трубопроводом. Силос снабжен выдвижной рамой, предотвращающей образование мостов осадка, а днище снабжено разгрузочным шнеком и насосом для подачи влажного осадка.
Насос для транспортировки влажного осадка транспортирует осадок ко входу в тонкопленочную сушилку, а осадок, поступающий в тонкопленочную сушилку, наносится на поверхность горячей стенки с помощью лопасти ротора. Лопасть не только многократно поворачивается и перемешивает ил на поверхности горячей стенки, но и выталкивает его вперед к выходу грязи. В этом процессе вода в осадке нагревается и испаряется в водяной пар, который движется обратно вместе с осадком внутри сушильной машины и поступает в систему конденсации выхлопных газов из выпускного резервуара над отверстием для подачи осадка.
После того, как хвостовые газы испарения, образующиеся в сушильной машине для тонких пленок, попадают в систему конденсации через вытяжную коробку, они сначала попадают в конденсатор. В конденсаторе отходящий пар промывается водой, а вода конденсируется из хвостовых газов испарения. Небольшое количество неконденсирующегося газа (летучих веществ в воздухе и осадках) выбрасывается из системы сушки вытяжным вентилятором после отделения капель устройством для удаления запотевания и обрабатывается в системе дезодорации или системе сжигания. Количество выхлопных газов, выбрасываемых самоосушающей системой, очень мало, всего 5-10% испаряющейся воды системы. Вентилятор выхлопных газов создает отрицательное давление во всей системе сушки, чтобы избежать перелива запахов и пыли.
Высушенный ил с содержанием влаги 30–40 %, полученный в тонкопленочной сушильной машине, дополнительно сушится в последующей линейной сушильной машине, при этом минимальное содержание влаги может быть высушено до 5 %. При временном хранении сухого осадка устанавливается охладитель осадка. Осадок после сушки линейной сушилкой сначала охлаждается, а температура осадка снижается до уровня ниже 50 ℃, чтобы повысить безопасность и предотвратить тление или самовозгорание осадка. Далее через разгрузочный клапан и скребковый конвейер он поочередно направляется в силос сухого осадка на хранение. При подключении последующей системы сжигания система сушки может быть напрямую соединена с системой сжигания последовательно через конвейерное оборудование. Двухэтапный процесс горизонтальной тонкой пленочной сушки позволяет достичь требования самоинертификации системы за счет испарения воды из осадка. В случае запуска и аварийной ситуации в качестве инертизирующей среды сушильной системы используется пар низкого давления, пресная вода или газообразный азот. Анализатор содержания кислорода установлен на выходе из выхлопного резервуара, а безопасная и стабильная работа системы сушки осадка может быть реализована путем контроля содержания кислорода в системе сушки.
Преимущества процесса
1) Безопасность: хорошая воздухонепроницаемость системы сушки тонкопленочного осадка, всегда поддерживается микроотрицательное давление от -0,5 до -1 кПа, отсутствие запаха и перелива пыли; Система может быть самоинертной и устанавливать различные инертные средства, содержание кислорода в муниципальных проектах контролируется ниже 5%; Температура сушки осадка на выходе из сушилки может достигать 100 ℃, что может полностью выполнять роль стерилизации и соответствовать стандарту EPA503 правил утилизации осадка Агентства по охране окружающей среды США. В истории применения не было ни одного инцидента безопасности. 2) Стабильность: в проекте совместного сжигания осадка и угля, когда содержание влаги в осадке, поступающем в котел электростанции, велико, легко оказать негативное влияние на котельное оборудование, что может привести к серьезному повреждению оборудования. . Во-первых, внутренняя стенка печи сильно моется и изнашивается, а во-вторых, легко привести к засорению системы транспортировки, что приведет к остановке печи. Двухэтапный процесс сушки тонкопленочного осадка имеет низкое содержание влаги и позволяет быстро регулировать содержание влаги в осадке в пределах 20–33% путем регулирования давления пара в сушильной машине. По сравнению с другими процессами он имеет очевидные преимущества и играет положительную роль в обеспечении стабильности работы оборудования электростанций и электросетей.
3) Простота: однородность и грануляция продуктов шлама могут повысить стабильность работы котла электростанции. Другие процессы требуют увеличения оборудования для дробления или грануляции, в то время как тонкопленочная сушилка может быть самогрануляционной, продукт представляет собой однородный грануляционный шлам без дополнительного оборудования для грануляции; Небольшое количество вспомогательного оборудования, небольшая занимаемая площадь, простота эксплуатации и контроля; Нет циркуляции газа-носителя, нет обратного перемешивания осадка; В соответствии с «Правилами по техническому обслуживанию сосудов под давлением» все виды сушильных машин должны проводить периодический осмотр внутренних стенок, техническое обслуживание сушильной машины для тонкой пленки без другого подъемного оборудования, удобное и эффективное обслуживание.
4) Гибкость: широкий спектр применения, подходит для различных типов шлама, может принимать влажный ил с содержанием влаги 65%-90%; Двухэтапный процесс позволяет производить любой продукт с равномерным содержанием твердых веществ. Время запуска, остановки и опорожнения невелико, и для повторного запуска не требуется никаких операций по очистке. 5) Экономия: высокая эффективность испарения. В проекте совместного сжигания осадка пар электростанции может напрямую использоваться в качестве теплоносителя. Испаряемая вода на квадратный метр тонкослойной сушилки может достигать более 45 кг в час. Муниципальные проекты можно комбинировать с другими системами (например, пищеварительной системой), можно достичь более 80% высокой эффективности рекуперации тепловой энергии; Низкая стоимость обслуживания, всего одна ежегодная проверка 5-10 дней в году; Запах очень небольшой, низкая стоимость лечения; Полностью автоматическое управление, низкие требования к мониторингу.
Пример двухэтапного процесса горизонтальной тонкопленочной сушки осадка на электростанции смешанного сжигания осадка
Объектом обслуживания проекта расширения очистки и удаления осадка в районе Чжуюань в Шанхае является обезвоженный ил, образующийся при очистке сточных вод на первых и вторых очистных сооружениях Чжуюань, модернизированных до стандарта сточных вод класса А, и очистка сточных вод с производительностью 2,2 миллиона м / сутки. после завершения нового проекта модернизации и дополнения. Масштаб строительства проекта составляет 223 т сухого вещества в сутки, что эквивалентно объему осадка с влажностью 80% 1115 т/сут. Конфигурация объекта учитывает условия технического обслуживания линии сжигания на первом этапе проекта, а пиковый масштаб переработки проекта составляет 288,5 т сухого вещества в сутки, что эквивалентно объему осадка с влажностью 80% 1 442,5 т/сут. В процессе обработки осадка используется двухэтапный метод тонкослойной сушки + процесс смешивания и обжига на электростанции. Обезвоженный ил влажностью 80% транспортируется самосвалом на установку очистки осадка. После системы приема и хранения осадка влажный ил перекачивается в систему сушки тонкопленочного осадка, а затем после обработки системы сушки среднее содержание влаги снижается до 30% (регулируемый диапазон 20–30%). Образующийся сухой шлам транспортируется крытыми грузовиками на электростанцию № 2 Вайгаоцяо в Шанхае или электростанцию № 3 для совместного сжигания с углем.
На рисунке представлена схема системы сушки осадка в рамках проекта расширения системы обработки и удаления осадка в районе Чжуюань. После взвешивания шламовоза на платформенных весах влажный ил сбрасывается в подземный приемный бункер, а затем транспортируется в бункер для хранения влажного ила через систему плунжерного насоса. Затем влажный ил транспортируется в тонкопленочную сушильную машину через разгрузочный шнек и винтовой насос. Влажный ил поступает в тонкопленочную сушильную машину на первую стадию сушки, а высушенный ил через желоб попадает в линейную сушильную машину. Высушенный шлам подвергается дальнейшей сушке в линейной сушильной машине. Влажность осадка можно быстро довести до уровня 20-33% путем регулирования давления пара в сушильной машине. После второго этапа сушки ил поступает на охлаждение в охлаждающий шнек, а затем через разгрузочный клапан и скребок транспортируется в силос сухого осадка на временное хранение.
Испаряющиеся хвостовые газы, образующиеся в машине самоосушки, движутся в обратном направлении вместе с осадком, а выхлопная камера над машиной самоосушки поступает в последующую систему конденсации хвостовых газов. Испаряющийся хвостовой газ распыляется и конденсируется в конденсаторе, а неконденсирующийся газ поступает в последующий противозапотеватель. После отделения капель в антизапотевателе конечный отходящий газ выводится из системы сушки через вентилятор и поступает в систему удаления запахов для обработки. Условия общественной инженерии, используемые в горизонтальной системе сушки тонких пленок, в основном включают насыщенный пар, воду в рабочей среде, приборный воздух, циркулирующую охлаждающую воду и пресную воду. Пар, используемый в системе сушки, поступает из электростанции и распределяется по 10 производственным линиям через дополнительные цилиндры. Система сушки оборудована системой давления воздуха для подачи приборного воздуха, система рекуперации конденсата используется для рекуперации парового конденсата сушильной машины, а система оборотной охлаждающей воды обеспечивает оборотную охлаждающую воду для системы. Сточные воды, образующиеся в системе сушки, в основном представляют собой распыляемую воду после промывки хвостовых газов испарения распылением средней воды, и эта часть сточных вод будет возвращена на очистные сооружения для очистки. Выхлопные газы поступают в систему очистки запахов для централизованной очистки. После сушки осадок отправляется на электростанцию Вайгаоцяо для совместного сжигания с углем. Система сушки осадка в рамках проекта расширения обработки и удаления осадка в районе Чжуюань успешно прошла оценку эффективности в августе 2020 года. Годовое время работы проекта может достигать 8000 часов, а годовая мощность обработки осадка может достигать более 400 000 тонн. Завершение и эксплуатация проекта коренным образом решат проблему сброса осадка в районе Чжуюань и помогут экономике Шанхая достичь устойчивого развития. Он может служить основой для проектов по переработке и удалению бытовых осадков с совместным сжиганием на электростанциях.
Краткое содержание
1) Горизонтальная система сушки тонкой пленки обладает хорошей воздухонепроницаемостью, обеспечивает строгий контроль содержания кислорода и отличается высокой безопасностью. За более чем 30-летнюю историю применения не произошло ни одного несчастного случая, и на сегодняшний день это один из самых безопасных процессов сушки в области сушки осадка.
2) В проекте по производству электроэнергии для смешивания и сжигания осадка очень важен контроль формы и содержания влаги сухого осадка, что повлияет на работу последующей системы сжигания или системы сушки. С одной стороны, двухэтапный процесс горизонтальной тонкослойной сушки позволяет получать гранулированные продукты с однородным размером частиц и без пыли, а с другой стороны, он может быстро осуществлять регулировку содержания влаги путем изменения давления пара и скорости двухступенчатая линейная сушильная машина. Хороший контроль формы и содержания влаги в сухом иле может обеспечить стабильную работу всей системы.
3) Совместное удаление осадка с горизонтальной тонкослойной сушкой, двухступенчатая сушка, является тенденцией развития муниципальной обработки и утилизации осадка, которая имеет очевидные преимущества в безопасности, стабильности, надежности, передовых и других аспектах. Применение двухэтапного процесса горизонтальной тонкопленочной сушки при совместной утилизации осадка является сегодня научным и разумным выбором для обработки и утилизации муниципального осадка.
