干化系统工艺流程及说明.doc

1. 干化系统工艺流程及说明1.1 工艺流程框图1.2 分系统工艺流程及说明1.2.1 湿污泥接收、储存及给料系统1.2.1.1 系统工艺路线污泥储存仓双螺旋给料机+柱塞泵卸料螺旋+螺杆泵湿污泥含水率75%干化系统污泥接收仓湿污泥含水率75%1.2.1.2 系统概述本项目污泥总处理能力450 t/d，一期工程处理能力300 t/d，污泥接收转运系统按450 t/d设计。污泥经由卡车运输至本系统，首先卸料至污泥接收钢仓。为保证卸料过程的污染，本方案采取如下卸车程序：运输车达到接收间大门前，大门打开，当运输车全部进入接收间后，大门关闭，接收间厂房臭气收集系统开启，接收仓液压盖板开启，卸车。卸车完毕后，仓盖板关闭，厂房大门开启，自卸车驶出，厂房大门关闭，接收间厂房臭气系统在1小时后关闭。污泥接收仓采用矩形地下料仓形式，污泥进入接收仓后，液压驱动破拱滑架在仓底往复运动，阻止污泥在卸料区架桥，并连续不断地将污泥输送至仓底液压双轴螺旋输送机。接收仓配有在线超声波料位计，进行料仓监控。液压双轴螺旋输送机在接收到破拱滑架输送来的污泥后，以增压方式，向液压柱塞泵喂料。 根据本工程规模，共设置2套地下式污泥接收系统。每套接收仓系统配有一座接收仓、2个进泥液压门、1套滑架、2台液压双螺旋卸料机（一用一备）、2台柱塞泵（一用一备）、2套液压站（与柱塞泵对应，一用一备）。每个接收仓的有效容积为100m3。柱塞泵采用一用一备，为配合热备柱塞泵切换，污泥分配系统通过电动闸板阀配合泵故障信号进行备用泵切换。液压柱塞泵在接收到污泥后，通过管道泵送至污泥储存仓。柱塞泵后布管采用总管方式。管道安装有阀门系统，通过阀门调配，实现备用泵管道切换和进料储仓切换。每个储存仓有效容积为400m3，近期设3座。储存仓接收到泵送来的污泥后，通过仓底往复运动的液压破拱滑架，防止污泥在卸料区形成架桥，并连续不断将污泥输送至仓底电动单轴卸料螺旋，并最终将污泥输送至干化机喂料螺杆泵。每台干燥机分别可以接收来自两座湿污泥储存仓的污泥，这样既可以实现螺杆泵的备用，也可以实现仓的备用。1.2.1.3 系统功能及特点u 实现污泥的接收、储存及运输。u 通过控制系统可实现对污泥的均质功能，确保进入后续干燥机的污泥性质均匀。u 根据污泥特性，确定设备选型及材质，使系统具有良好的耐腐、耐磨性。u 接收的操作封闭，无臭气及粉尘泄露。1.2.1.4 设备选型1）污泥接收仓 污泥接收仓用于接收和转存污水处理厂运来的湿污泥，为成套组合装置，每座有效容积为100m3，共2座，并配备钢结构架（含检修平台、走道、栏杆）、液压盖板、防架桥推泥滑架及液压启闭装置、料位计等安全可靠和有效运行所必需的附件。污泥接收仓为平底智能型仓储设备，仓内不含有任何筋板等结构，料仓喷涂的金属表面均进行Sa2 1/2喷砂处理。同时仓内含有超声波料位计、甲烷、硫化氢含量自动监控系统、由低合金钢（锰钢）St52制成的滑架。（1）液压仓盖板及格栅板作用：配合卡车卸料开启关闭，有效防止臭气外溢。外运来的污泥，通过卡车进入系统起点。污泥接收仓仓顶安装有液压仓盖板系统。液压仓盖板在卡车司机的操作下，配合卡车的卸料动作，自动开启或关闭：当卡车到位后，盖板开启；当卡车卸料过程完毕后，盖板关闭。仓盖板外围设有围挡，围挡留有滑道，配合液压驱动为仓盖板导向，且围挡有利于在卡车卸料的过程中，防止污泥飞溅。在接收仓仓底卸料开口处，安装有栅距400mm400mm的格栅板。既可防止超大颗粒杂物进入系统，有可对卸料污泥进行初步破碎，并能有效防止现场人员跌落的风险。图表 1 接收仓围挡，折叠盖板及格栅板（2）接收仓钢结构由于接收仓的工艺特点，接收仓采用地下安装形式。为尽量减少开挖深度，接收仓结构采用矩形底板结构，以降低仓体本身高度。仓体有效容积100m3，考虑到污泥堆跺角，料仓实际容积为115m3。底板尺寸7.5m3.5m，仓体高度4.38m。仓体采用分体焊接拼装方法加工，仓体内部无任何筋板结构，保证污泥卸料顺畅。仓体与钢结构支腿之间通过高强度螺旋连接，保证强度。料仓仓体结构以碳钢为主，通过双层环氧树脂配和喷砂方法进行防腐处理。仓顶预留有超声波料位计的安装接口及以及臭气收集系统管路接口法兰。仓体外侧留有设备安装平台，走道栏杆及爬梯，平台以镀锌格栅板覆盖。仓侧壁留有人孔及破拱滑架安装接口。仓底留有液压双轴螺旋卸料机的开口及安装法兰。图表 2接收仓系统示意图（3）破拱滑架作用：防止卸料区架桥，并保证仓底无堆积死角。破拱滑架水平安装于料仓底部，以垂直于卸料螺旋方向，在液压驱动缸的作用下，于仓底做往复运动。图表 3滑架工作示意图破拱滑架采用有限元方法设计，受力均匀，强度合理。滑架剖面外围为楔型结构，内侧为立面结构。在滑架往复运动的过程中，楔型结构会将污泥铲起，立面结构会有效的将污泥推入卸料设备中。破拱滑架于仓底的往复运动，能够有效防止污泥在卸料口附件产生架桥现象，且破拱滑架工作面涵盖整个仓底，加之本身结构特点，保证仓底无死角。通过破拱滑架结构的调整，能够有效配置滑架的推泥或拉泥的位置，以便配合仓底卸料螺旋的开口位置，进而有效配合现场输送设备的布置。本方案中，破拱滑架的卸料能力为30m3/h，尺寸7.5m3.5m，材料采用ST52-3防腐处理。破拱滑架通过液压驱动缸驱动。破拱滑架驱动，同时配备压力控制和渐进开关控制，更好的保证滑架工作位置准确，并提供足够的保护，以防止意外情况下，驱动缸继续工作导致滑架变形。图表 4滑架液压渐进开关双重监控配合控制系统，滑架系统具备自我诊断及处理功能。通过在线压力监控和位置判断, 控制系统能够控制滑架在异物卡死滑架的情况下，自动退回，并进行3次新行程的尝试.如果可以将异物导出，则系统继续运行；若异物仍旧卡死，则自动停机报警。破拱滑架通过填料密封实现与仓体密封。侧壁留有凹陷或突出的填料涵安装位置，可保证更换填料时不与料仓内污泥直接接触。破拱滑架和驱动的连接方式采用分段连接形式，拆卸时可分体垂直提起，有效减少维修空间。（4）超声波料位计作用：在线监控料位，并通过报警点设置与前后工艺联动。接收仓仓顶安装有超声波料位计两套。超声波料位计在线监测污泥料位，并通过液压站控制柜的操作面便，在线显示料位高度。超声波料位计采用4-20mA信号输出，设置有超低，低位，高位和超高位4个报警点，并通过控制系统与前后相关设备联动。设备特点：l 布置灵活：占地面积小，根据现场情况设计，灵活布置。l 具有破拱功能：移动液压滑架防止污泥起拱、板结。l 防爆功能：仓顶设置甲烷浓度检测器。l 料位检测：仓顶设料位检测仪，自动检测、报警并实时显示料位。l 自动化控制: 配备现场控制柜，卸料过程现场操作，具有事故报警和系统紧急停功能。l 自动仓门：特别是接收外来污泥的接收料仓，仓门可使用自动开启动能。l 中央润滑系统：为延长服务寿命，减少轴承的维护和增强油缸连杆的密封效果。污泥接收仓为成套组合装置，配备钢结构架(含检修平台、走道、栏杆)、液压盖板、防架桥推泥滑架及液压启闭装置、料位计等安全可靠和有效运行所必需的附件。污泥接收仓为平底智能型仓储设备，仓内不含有任何筋板等结构，料仓喷涂的金属表面均进行Sa2 1/2喷砂处理。同时仓内含有超声波料位计、甲烷含量自动监控系统、由低合金钢（锰钢）St52制成的滑架。料仓的控制装置可以控制污泥输送量和装、卸料过程，指示仓内料位和沼气浓度，出现事故时报警和系统紧急停止。料仓主要材质为碳钢。2）液压双螺旋给料机作用：接收破拱滑架输送来的污泥，并且将污泥增压喂料至液压柱塞泵。液压双轴卸料螺旋以垂直于破拱滑架工作方向，通过法兰连接于仓底。由于液压柱塞泵没有自吸能力，需要通过液压双轴螺旋给料机产生的给料压力，实现高喂料比。液压双轴卸料螺旋，采用双轴结构，液压驱动，螺旋啮合布置，双轴反转，朝出口方向，螺距渐变的结构。通过反转啮合的布置，实现螺旋本身的自洁，通过渐变的螺距离，达到2-3Bar的出口给料压力，辅助液压柱塞泵的喂料。本方案中液压双轴螺旋直接安装于料仓底部，液压双轴卸料螺旋工作能力30m3/h，双轴，液压驱动。螺旋槽采用耐磨合金钢材质，螺旋体与轴采用ST52-3防腐处理。图表 5液压双轴卸料螺旋示意图3）液压柱塞泵作用：将液压双轴螺旋输送机输送来的污泥，快速转运至储存料仓。本系统每台接收仓配有1台柱塞泵，并在线备用1台。配合控制系统的逻辑控制，当在用泵出现报警信号时，通过闸板的快速联动调整，实现至备用泵进料的快速切换。柱塞泵配备液压控制提升阀，全液压差动柱塞泵，带有双泵送缸，双液压驱动缸，驱动缸内有活塞杆，通过两根高压液压管连接的泵体和驱动单元可采用分离式的摆放方式。本方案中的液压柱塞泵，本身配套自动中央润滑系统。4）接收仓液压动力站及控制系统滑架，液压双螺旋给料机及液压柱塞泵都由液压驱动，每套装置可由同一个液压站提供动力。作用：驱动接收仓系统中液压仓盖板，破拱滑架，液压双轴卸料螺旋和液压柱塞泵。图表 6液压站示意图主要的液压油泵为轴向柱塞泵带有可调节轴设计，提供无级变频输出变化。柱塞的位置变化可调节，用来控制主液压油泵的输出。液压站同时控制接收仓系统内的主要设备，包括液压仓盖板，超声波料位计，破拱滑架，液压双轴卸料螺旋，分料系统和液压柱塞泵等，包括这些设备的运行，停止事故等及控制信号，具有开停控制等功能，以及自动和手动两种模式。5）污泥储存仓湿泥高位储存接收液压柱塞泵输送来的污泥。污泥料仓应为成套组合装置，污泥料仓应为成套组合装置，并须配备钢结构架（含检修平台、走道、封闭和栏杆）。破拱滑架装置、螺旋卸料机，液压动力站和控制系统等安全可靠和有效运行所必需的附件。储仓仓底安装破拱滑架装置，破拱滑架在液压驱动下，于仓底往复运动。通过滑架本身结构特点，达到防止架桥的作用，并最终将污泥输送至垂直于滑架运动方向，安装于仓底的电动单螺旋输送机。料仓内安装有在线超声波料位计，在线监控污泥料位，并根据料位情况与系统联动。（1）储存仓钢结构由于储存仓的工艺特点，为尽量减少占低面积，有效利用高度空间，储存仓结构采用圆形平底结构。采用重力卸料高架形式。仓体有效容积400m3，考虑到污泥堆跺角，料仓实际容积为430m3。底板尺寸6m，仓体高度15.22m。考虑物料自重，仓底厚度为20mm，侧壁厚度为15mm，仓顶厚度为8mm。仓体采用分体焊接拼装方法加工，仓体内部无任何筋板结构，保证污泥卸料顺畅。仓体与钢结构支腿之间通过高强度螺旋连接，保证强度。支腿通过预埋锚杆配合二次混凝土浇注方式，安装于基础之上。料仓仓体结构以碳钢为主，通过双层环氧树脂配和喷砂方法进行防腐处理。仓顶加盖密封，预留有超声波料位计和阻旋料位计的安装接口，引风接口法兰和污泥进泥管道连接法兰。仓顶留有DN600人孔。仓体外侧留有设备安装平台，走道栏杆及爬梯，平台以镀锌格栅板覆盖。仓侧壁留有DN800人孔及破拱滑架安装接口。仓底留有液压双轴螺旋卸料机的开口及安装法兰。料仓底至地坪的高度充分考虑了螺杆泵的安装高度及操作空间。在料仓顶部预留DN150、300DN150300臭气排放管道的法兰接口和盲盖板。筒仓顶部设置一个 600 mm人孔，侧壁有DN800检修人孔。在料仓与钢结构的防腐处理上，除不锈钢外，仓体内部的表面喷砂处理为Sa2.5，涂环氧防锈底漆60m，环氧防锈面漆二度240m，总干膜厚度300m。料仓外表的表面喷砂处理为Sa2.5，涂环氧防锈底漆60m，环氧防锈面漆二度120m，总干膜厚度180m。（2）破拱滑架作用：防止卸料区架桥，并保证仓底无堆积死角。 破拱滑架水平安装于料仓底部，以垂直于卸料螺旋方向，在液压驱动缸的作用下，于仓底做往复运动。破拱滑架采用有限元方法设计，受力均匀，强度合理。滑架剖面外围为楔型结构，内侧为立面结构。在滑架往复运动的过程中，楔型结构会将污泥铲起，立面结构会有效的将污泥推入卸料设备中。破拱滑架于仓底的往复运动，能够有效防止污泥在卸料口附件产生架桥现象，且破拱滑架工作面涵盖整个仓底，加之本身结构特点，保证仓底无死角。通过破拱滑架结构的调整，能够有效配置滑架的推泥或拉泥的位置，以便配合仓底卸料螺旋的开口位置，进而有效配合现场输送设备的布置。本方案中，破拱滑架的卸料能力为5m3/h，尺寸6m，材料采用ST52-3防腐处理。破拱滑架通过液压驱动缸驱动。破拱滑架驱动，同时配备压力控制和渐进开关控制，更好的保证滑架工作位置准确，并提供足够的保护，以防止意外情况下，驱动缸继续工作导致滑架变形。配合控制，滑架系统具备自我诊断及处理功能。通过在线压力监控和位置判断， 控制系统能够控制滑架在异物卡死滑架的情况下，自动退回，并进行新行程的尝试。如果可以将异物导出, 则系统继续运行；若异物仍旧卡死, 则自动停机报警。破拱滑架通过填料密封实现与仓体密封。侧壁留有凹陷或突出的填料涵安装位置，可保证更换填料时不与料仓内污泥直接接触。破拱滑架和驱动的连接方式采用分段连接形式，拆卸时可分体垂直提起，有效减少维修空间。（3）超声波料位计作用：在线监控料位，并通过报警点设置与前后工艺联动。储存仓顶安装有超声波料位计。超声波料位计在线监测污泥料位，并通过液压站控制柜的操作面便，在线显示料位高度。超声波料位计采用4-20mA信号输出，设置有超低，低位，高位和超高位4个报警点，并通过PLC与前后相关设备联动。（4）驱动单位所有紧固件采用高强度结构钢制造。活塞缸采用无缝钢管制造，具有足够的强度和刚度，足以承受液压力、负载力和意外的冲击力，并保证柱塞缸的密封性、运动平稳性和耐用性。活塞杆采用高强钢制造，杆的表面硬度不低于HB800，在最大工作负荷条件下，杆抗拉、抗弯强度的安全系数不小于5。图表 7污泥储存仓性能参数：3座，几何容积430 m3，净容积：400m3，仓底采用圆形底板设计，直径6m，仓底厚度20mm，仓壁厚度12mm，仓体高度15220mm，材质为碳钢St37-2，空载重量35T。滑架最大出料能力：5m3/h。设备特点：料仓的结构设计保证污泥可以畅顺，不会产生结块堵塞现象。料仓设滑架系统。料仓本体、钢结构和滑架等材料均防腐蚀。料仓结构设计考虑抽负压。料仓内臭气抽送至除臭系统。料仓设计检修时可清空仓内污泥。料仓顶部设有排气嘴。在仓顶部设有人孔。料仓顶部安装CH4、硫化氢检测仪表。料仓同时考虑设备荷载、活载和风载引起的全部荷载及力矩。钢结构设计制造执行国家标准的规定。整个钢架结构的局部沉降或总沉降，或其他任何构件的位移、变形均不超过规范所允许的限度，并对所有连接处的涨缩采取必要的安全的措施。每座储存仓设置两套超声波料位计，通过超声波进行料位监控。7）储存仓卸料螺旋电动单轴螺旋输送机以垂直于破拱滑架工作方向，通过法兰连接于仓底。电动单轴卸料螺旋，采用单轴螺旋的结构。电机与减速机直连。为配合螺杆泵，螺旋采用变频控制。本方案中，电动单轴卸料螺旋工作能力5m3/h，双轴，液压驱动。螺旋槽采用耐磨合金钢材质，螺旋体与轴采用ST52-3防腐处理。8）污泥输送泵污泥输送泵采用螺杆泵，是将湿污泥储存仓内的污泥输送到干燥机中，每座湿污泥储存仓配2台螺杆泵，共6台，3用3备。选用国际知名厂商的产品。每台螺杆泵可以向两台干燥机输送污泥，同时，每台干燥机可以接收来自两座储存仓的湿污泥。这种方式既实现了螺杆泵的备用，也实现了仓的备用。性能参数：数量：6台，3用3备型号：NM076SF04S24V流量：5m3/h转速：50rpm压力：2MPa功率：22kw，变频控制9）储存仓液压动力站及控制系统湿污泥储存仓的滑架由液压驱动，每座储存仓配一个液压站。作用：驱动储存仓系统破拱滑架。各驱动点独立工作，避免各驱动点之间液压油由于污染，热损失等因素造成的相互影响。每个驱动点油路均配备滤芯，滤芯状态可在随机仪表盘读取.便于根据压力判断油滤状态，进而快速判断每个驱动点密封状态，同时有效避免某个驱动点密封失效，液压油污染导致邮箱油全部污染的问题发生。各驱动点可独立调节，利于灵活调节设备工作状态。 液压站配备必要的油泵，油箱，油滤，空滤，压力指示仪表，温度指示仪表，滤芯工作状态指示仪表等主要部件，同时通过压力监控和过压保护装置，有效保证液压站安全，有效，可靠的运行。同时，液压动力站配备控制柜，控制接收仓系统内的主要设备，包括超声波料位计，破拱滑架等，包括这些设备的运行，停止及控制信号，具有开停控制等功能，以及自动和手动两种模式。1.2.2 污泥干化、余热回收及补充热源系统1.2.2.1 系统工艺路线冷却型换热器数量：3台单台额定处理量4.17t/h热源：0.8Mpa/200饱和蒸汽干燥面积：200m2干化污泥含水率：30%，出泥含水率可调干污泥85.7t/d含水率30%;温度90湿污泥300t/d含水率80%干污泥输送系统进口载气温度85载气量24398Nm3/h出口载气温度452000 Nm3/h干 燥 机蒸汽12500kg/h0.8MPa，200去焚烧炉冷却塔进口载气温度45载气量12992Nm3/h除臭系统1.2.2.2 系统概述本系统配置了干燥机（包括专用进料分配器）、干污泥冷却、输送和提升设备、干污泥仓及外运用装袋设备、干化气体（载气）输送和处理设备、冷却和废水输送设备、现场控制装置、电控柜和必需的辅助设备及主辅材料等的设备，在线安全监测及应急安全系统。系统配置齐全。污泥储存仓内的脱水污泥由污泥泵泵入干燥机进行干燥。根据污泥处理量，本工程近期设置3台干燥机，远期增设2台换热面积为200m2的桨叶式干燥机。5台干燥机可以满足远期450t/d的出料要求。干燥机的总处理量为300t/d，即12.5t/h含固率20%水污泥。每台干燥机传热面积为200m2，额定处理能力为4.17t/h，并能够适应负荷70110%的变化，同时能够适应含水率5%波动的要求。污泥由污泥螺杆泵泵入干燥机。蒸汽由分气缸通入干燥机内，进入干燥机的污泥，在桨叶的作用下，受到激烈的搅拌及振动、以及加热界面的加热，水分被迅速蒸发出来。干化后的污泥含水率为30%。为将蒸发出的水分快速的带走，干燥机内通入载气。载气将干燥机内的水分快速带走，保证干燥机内水分的蒸发速率和扩散速度。载气采用空气，干燥机出来的湿载气（8590度之间）经过冷却型换热器换热除尘脱除水分后，大部分回干燥机循环使用。一部分由除臭风机二送往除臭系统中。另外少部分送入焚烧炉焚烧处理，处理量由干燥机压力决定。当焚烧炉停炉时，直接通入除臭系统进行处理。蒸汽冷凝水出水带有一定的压力，直接排至垃圾焚烧厂的疏水箱中。干燥机内污泥在达到含水率30%，温度约100度时完成干化，再经干污泥输送系统送至干污泥储存仓内储存。冷却型换热器冷却水经冷却塔降温后循环使用，冷却塔补水采用垃圾焚烧厂冷却水。干燥机的热源为佛山市南海垃圾焚烧发电二厂的过热蒸汽。由于干燥过程为间接加热，蒸汽未被污染，因此冷凝水可排至垃圾焚烧电厂回用。本系统满足如下条件：（1）系统满足在每天24小时连续运行的条件，具有较长的使用寿命（主体设备为20年）和最少的维护要求（满足7500小时/年工作时间）。（2）干燥机噪声不大于80dB(A)。（3）系统设有温度、压力、流量等在线仪表，超温时自动降温安全保护装置等。（4）整个干化系统全封闭，微负压运行，包括卸料及运输系统皆设有抽气系统，粉尘及臭气不会泄露到环境中。干化系统的尾气在正常情况下进入焚烧炉焚烧，大修和故障状态情况时，通过臭气处理系统处理后排放。（5）热蒸汽导入口采用进口旋转接头，结构合理，装配严密，无泄露发生。（6）干化系统设置了准确可靠的温度、氧量、CO、CH4测量装置及紧急降温措施。（7）干化系统具有防爆、超温保护、防堵保护、过力矩保护。（8）干燥机配备准确可靠的温度、氧气含量测量装置及紧急降温措施。（9）为满足检修维护的需要，干燥器具有自清空能力。（10）干燥机的轴配有扭矩监测系统及其他安全保护措施，以保证干燥机的安全稳定运行，信号上传PLC。所配用的电机满足通过电机的扭矩使污泥跨越胶粘态。（11）在干燥机每次大修期间对主要换热面的磨蚀和腐蚀性能进行一次检测，桨叶表面进行碳化钨喷涂，在正常使用情况下可满足使用周期要求周期15年的基本要求。（12）干燥机的内部结构能适应污泥特性要求，与湿污泥接触部分316L不锈钢，其他采用304不锈钢。在受热状态下，机体能正常工作。传动机构润滑良好，操作安全可靠。设备上下壳体间采用焊接，进出料、进出气口、进蒸汽、出冷凝水等接口皆采用法兰或螺纹连接，人孔采用快开式门，同时微负压运行，故而设备整体密封良好。（13）采用变频调节等手段，通过调整干燥机进泥量以及在干燥机内滞留时间来适应湿污泥含水率波动，用以保证出泥含固率要求。（14）本方案中所有换热器均为管壳式，管壳式换热器的设计制造符合GB151标准的要求；（15）换热器的设计单位持有压力容器设计单位批准书，制造单位持有压力容器制造许可证。（16）根据桨叶式干化系统的要求，热交换器材质选择合理。所有热交换器进行必要的耐腐蚀处理，以满足设备长时间安全稳定运行，换热面积足够工艺要求。（17）本系统中与热交换器配套的风管也进行了必要的耐腐蚀处理，能够满足系统长时间安全稳定运行。本系统的换热器具有传热效率高、结构可靠和紧凑、操作稳定等特点。在使用过程中，保证无结垢、堵塞、泄漏等现象发生，并设置适当的检查孔、清扫孔。1.2.2.3 系统功能及特点u 系统具有优良的防腐性能：干燥机内壁材质：与湿污泥接触部分316L不锈钢，其他采用304不锈钢。u 干燥机进行了优质的防磨处理。桨叶表面进行了碳化钨喷涂。u 设备热利用率高，同时配置良好的隔热措施，保证安全操作。u 提高系统的热利用率，回收余热，节省能源，降低运行成本。1.2.2.4 设备选型1）桨叶式干燥机本项目采用日本月岛机械株式会社生产的桨叶干燥机。（1）桨叶式干燥机的构造及特点日本月岛公司研制的桨叶式桨叶干燥机是一种特别适合于高粘度性下水污泥等干化的间接加热型干燥机，拥有销售每台传热面积2m2250m2产品实绩。TSK开发并测试日本首台倾斜盘桨叶式干燥机，于1980年将Inclined-Disc-Dryer用于市政污泥干燥领域（横滨金泽污水厂），属日本首创，至今已有三十多年的历史。此类干燥机在日本已有100多台的业绩，日本国内间接换热干燥机市场占有率为69%。目前月岛多台干燥机具有正常运转20年而无需维护的业绩。图表 8 TSK四轴倾斜桨叶干燥机照片桨叶干燥机的构造如下所示，由一个带有加热套的固定箱体，以及配置在箱体内部带有旋转盘的2轴或4轴组成，其原型为转盘式沟型干燥机。该干燥机以其转盘略倾斜而不垂直地安装在转轴上为特征，这也是该产品名称之来源。图表 9桨叶式干燥机工作示意图一般操作条件：表格 1桨叶式干燥机操作条件项目具有代表性的干化条件备注干化用蒸汽压力0.50.8MPa干化用蒸汽温度158175干燥机内泥饼的温度与压力100、大气压回转数3-12rpm(对于倾斜盘的直径为1000的情况)可变速、或固定转速下图为通过倾斜盘进行自洁净的机构说明图。在图中，倾斜盘最初处于实线所表示的状态，随着轴回转半周之后，倾斜盘到达了图示虚线所表示的状态，而在转轴再次回转半周之后，倾斜盘回到了实线所表示的原始状态。于是，倾斜盘的外沿端部就如图中所示的那样做左右摇摆运动，从而可自动除去粘附在箱体及转轴上的污泥、进行自我洁净。图表 10桨叶式干燥机自洁净的机构说明图 （2）桨叶式干燥机的性能特点桨叶式干燥机具有如下特点：l 设备结构紧凑，装置占地面积小。由设备结构可知，干燥所需热量主要是由密集地排列于空心轴上的许多空心桨叶壁面提供，而夹套壁面的传热量只占少部分。所以单位体积设备的传热面大，可节省设备占地面积，减少基建投资。l 热量利用率高。干燥所需热量不是靠热气体提供，减少了热气体带走的热损失。由于设备结构紧凑，且辅助装置少，散热损失也减少。热量利用率可达90%以上。l 由于桨叶结构特殊，物料在干燥过程中交替受到挤压和松弛，强化了干燥。另外，桨叶间相互啮合设计使其具有自清洁作用，能有效阻止粘性很大的污泥的胶粘、粘壁、抱轴等现象，因此对粘性和膏状物料能很好地适应。l 气体用量少，可相应的减少或省去部分辅助设备。由于不需用气体来加热，因此极大地减少了干燥过程中气体用量。由于气体用量少，干燥器内气体流速低，被气体挟带出的粉尘少，省去干燥后系统的气体粉尘回收装置，节省设备投资。l 物料适应性广，干燥均匀。停留时间可随意调节，以适应难干燥物料和高水分物料的干燥要求。此外，根据不同物料还可调节加料速度、轴的转速和热载体温度等，在几分钟与几小时之间任意选定物料停留时间。因此对于易干燥和不易干燥物料均适用。另外，干燥器内虽有许多搅拌桨叶，物料混合均匀，但是，物料在干燥器内从加料口向出料口流动基本呈活塞流流动，停留时间分布窄，产品干燥均匀。l 设备耐磨、材质防腐，因此检修量极小，每年仅需要7天的检修时间，同时大大提高了干燥机的使用寿命。l 系统安全、可靠、卫生，在设计条件下，满足各项环保排放指标。l 操作及维修简单方便，配有必要的检修空间和检修配套设施。l 干化系统的工艺设计满足相应的设计规范及安全监察规程的要求。（3）干燥机的材质本工程选用的月岛桨叶式干燥机是专门为干化市政污泥而选材的。为了防止污泥对干燥设备的腐蚀，干燥机与污泥接触的部位采用316L不锈钢，它具有良好的耐腐蚀性（对氯化物、还原性盐及工业大气具有耐腐蚀能力）、抗氧化性、耐热性及可焊性，同时保证了干燥机的寿命。其具体部位选用材质如下所示：进口端板、两侧板及底板 ：316L不锈钢上顶盖，后端板：304不锈钢桨叶：316L不锈钢，表面喷涂碳化钨耐磨涂层桨叶轴：包钢（内侧：碳钢，外侧：316L不锈钢）（316L有效避免污泥的腐蚀，碳钢材料有利于增强轴的强度）加热套外层：304不锈钢肋材及支座：碳钢并喷防锈漆（4）干燥机防磨措施针对市政污泥的含沙量，根据月岛的运行经验，干燥机的耐磨措施如下：l 干燥机低转速运转，正常运行时转速为6r/min；l 根据月岛实机的干燥实验结果，当污泥干化至含水率30%以上时，由于泥中水分及有机物比例较高，污泥中的含沙量对设备磨损的影响可忽略不计。当污泥干化至含水率20%以下时，污泥含沙量对设备的磨损非常显著。因此，正常运行条件下，干燥机的设计含水率为30%。目前月岛多台干燥机具有正常运转20年而无需维护的业绩。l 维护保养：干燥机每年的检修期间，检查设备的磨损情况，如果发现磨损，可在磨损部位补焊防磨材料。l 桨叶表面喷涂碳化钨耐磨涂层。 （5）EBW焊接技术日本月岛公司在桨叶焊接上采用了先进的EBW（电子束焊接）技术，该技术是利用电子枪中阴极所产生的电子在阴阳极间的高压(25300kV) 加速电场作用下被拉出,并加速到很高的速度(0.30.7倍光速) ,经一级或二级磁透镜聚焦后,形成密集的高速电子流,当其撞击在工件接缝处时,其动能转换为热能,使材料迅速熔化而达到焊接的目的。技术特点：a)高能量密度；b)高熔透性；c)焊接变形区小；d)易于自动化控制。 （6）性能参数型号：ID 1000 QSL制造商：月岛机械株式会社数量：3台热源：0.8MPa饱和蒸汽。传热面积：200 m2尺寸：9170mm3440mm2800 mm转速：6rpm，4轴倾角：0.75/100功率：74 kw单台额定蒸发能力：3t/h进泥含水率：80%出泥含水率：30%（7）其它每台干燥机配有1套干化系统控制盘和干化现场操作盘，均为国外在中国的合资产品。2）冷却型换热器从干燥机出来的载气含有较多水蒸汽、粉尘和一定量的挥发性气体（主要是H2S、NH3），直接排放对环境有一定污染，对于干化处理量大的污泥干化系统来说，也是对水资源的浪费。因此本工程每台干燥机配置一个具有降温功能的冷却型换热器，除去载气中的水蒸汽、粉尘等。冷却循环水通过冷却塔冷却，冷却塔补水采用垃圾焚烧厂冷却水。进入到冷却型换热器的冷却水由33升温到50后，大部分经过冷却塔冷却至约33后返回冷却型换热器，因载气中携带的大量水分降温后冷凝，故而冷却型换热器有连续的污水接至污水处理厂污水管网作为污水排放。冷却性换热器共设置3套，每台干燥机配有1套，采用国外在中国的合资产品。主要参数：数量：4套(3用1备)。类型： 管壳式材质：Q245R，换热管材料是SS304冷却水进水温度：33冷却水出水温度：50冷却水量：120t/h载气进口温度：85载气出口温度：45载气量：8000Nm3/h4）冷却循环水系统本工程设冷却循环水系统将冷却水供给载气冷却型换热器，对载气进行冷却，升温后的水接至冷却塔进行降温后，再加压给各载气冷却塔的洗涤换热器和载气冷却器。载气洗涤耗水量大，设置洗涤水冷却器可保证载气冷却水的循环利用，大大节省了水资源。冷却塔补水采用来自附近的垃圾焚烧发电厂循环冷却水池。系统采用玻璃钢冷却塔-冷却循环泵方式，冷却塔下设置一冷却水池，泵直接从冷却水池中取水。近期设置两座冷却塔，每座处理水量为200 m/h，预留一座位置。冷却循环泵共3台，2用1备，远期增设一台。主要参数：（1）冷却塔作用：冷却型换热器的循环冷却水进行冷却数量：2座类型：逆流式高温型玻璃钢冷却塔单台处理水量：200m/h，温降：17，进水温度：50（2）冷却泵类型：离心泵流量：190m/h扬程：33m功率：37kW数量：3台，2用1备防护等级：IP 55（3）冷却水池 数量：1座容积：120m37）循环风机循环风机主要有两个作用：在循环风机的抽吸作用下，能在干燥机内部形成微负压空间，从污泥中蒸发出来的水蒸汽迅速被循环风机抽出，降低干燥机内部水蒸汽的蒸汽压，降低污泥中水分蒸发的阻力，利于污泥的干化。在循环风机的作用下，使蒸发出来的水蒸气通过载气冷却器降温，排出冷凝水。出口载气中水蒸汽含量不大，在此状态下载气的腐蚀性较小。离心风机的最高效率点在稳定区域内。叶轮已进行动、静平衡校正。叶轮满足最高转速的110%。叶轮有足够的刚度，搬运和运转中不产生变形。风机进行运转试验，供货时附试验报告，测量轴承温升和振动符合：在轴承表面测得的轴承温度不得比环境温度高出40C。风机驱动装置的噪声不大于80dB(A)。循环风机配置3套，采用国外在中国的合资产品。性能参数：数量：3台。风量：5000Nm3/h风压：3000Pa，机壳和叶轮采用不锈钢，耐腐蚀，循环介质为温度45。 材质：机壳，叶轮采用3048）输送风机输送风机设置于载气加热器出口，用于将部分升温后载气送往焚烧炉。当焚烧炉停炉时，输送风机将载气送往除臭系统。数量：1台。风量：4500Nm3/h风压：3000Pa，机壳和叶轮采用不锈钢，耐腐蚀，循环介质为温度120。 材质：机壳，叶轮采用3049）分气缸本方案采用一台分气缸，作用是将来自佛山市南海垃圾焚烧发电二厂的蒸汽，定量送往桨叶式干燥机。1.2.3 干污泥输送储存系统1.2.3.1 系统工艺路线干燥机带式输送机冷却螺旋链板提升机干污泥仓输送量为9m3/h输送介质：含水率10%-30%的干污泥，污泥温度经冷却螺旋降至50以下输送量为9m3/h输送介质：含水率10%-30%的干污泥干污泥128.57t/d（5条线）含水率30%;温度95双螺旋卸料机装袋机1.2.3.2 系统概述本系统是按照处理量450t/d，含水率由80%干化至30%时设计的。干污泥输送系统包括：带式输送机、冷却螺旋、链板输送及、干污泥仓（配双螺旋卸料机）、全自动装袋机。经干燥机干化后的污泥由干燥机出口进入带式输送机，其中由带式输送机连续均匀地输送干化后的污泥到螺旋输送机，螺旋输送机设置水冷夹套，将干化后的污泥温度降至50以下。降温后的干污泥再经链板提升机提升至一定高度后送入一干污泥仓，污泥经过打包机包装后外运。其中，带式输送机设两条，干燥机的出口管路中设有两个可切换的出口，当一条带式输送机发生故障后，可以将污泥切换至备用带式输送机中，不影响后续的干污泥输送系统。干污泥仓有效容积为50m3。干污泥仓底设置一台双螺旋卸料机，将干污泥卸至装袋机装袋。干污泥仓设置料位计、多点温度探测仪、CO检测系统及氧含量监测系统，以及臭气收集系统等，监控和安全措施完善。干化污泥输送储存系统为成套装置，包括带式输送机、冷却螺旋、链板提升机和干污泥仓，并配备就地电控柜、接线盒以及由设备至电控柜的所有动力控制电缆等有效和安全运行所必需的附件。输送机输送污泥含固率范围为1030%，干污泥温度50100。输送机适用于每天24小时连续运转，并能耐热。输送机设密封罩密封，敞开的料仓设吸风罩，将臭气由抽风机抽入除臭系统，保证污泥、臭味不会从机壳泄漏。主要材质为碳钢。1.2.3.3 系统功能及特点u 实现干污泥的运输及储存。u 干化后的污泥温度较高，实现对干污泥的冷却。u 设备耐腐、耐高温。u 设备全封闭，对环境不造成二次污染。1.2.3.4 设备选型1）带式输送机数量：2台输送介质：含水10%30%的干污泥，温度90100；输送能力：9m3/h；输送距离：40m；皮带材质为耐热胶带；功率：15kw。2）冷却螺旋数量：2台；输送介质：含水10%30%的干污泥；冷却方式：水冷；出泥温度：小于50；输送能力：9m3/h；长度：9m；3）链板提升机数量：1台；输送介质：含水10%30%的干污泥，温度50；输送能力9m3/h；倾角：90；提升高度：12.5m；水平输送距离：5.3m；4）干污泥仓干污泥仓用来储存干化后的污泥，容积为50m3。仓内设置料位计、多点温度探测仪、CO检测系统及氧含量监测系统，以及臭气收集系统等，监控和安全措施完善。仓底设置一台双螺旋卸料机，将干污泥送到全自动装袋机中。数量:1座锥斗型，有效容积50 m3，储存介质为含水10%30%的干污泥，介质温度为50。配有除湿保温系统。6）全自动装袋机自动化完成包装功能。整机各部之间的衔接全密封状态，防止粉尘外逸。包装重量：25kg/袋设备材质：与污泥接触面处材料为304不锈钢制作，其他采用碳钢。包装线功能：自动称重、取样、上袋、自动缝包、重量检测、集尘等功能。包装生产线工作流程如下：自动上料机上料自动定量包装秤机械手自动上袋机抱袋行走机构自动折边缝包机成品输出4.2设备主要组成单元及功能特点：l 仓及支架平台：用于来料的暂存及整机的组装。l 自动称重包装机：设定好要包装物料的重量，自动计量填充物料；l 自动上袋机组：将预制好的包装袋自动套在称重机组计量好的物料出料口的位置，等待填充物料。l 抱袋行走机构：接上袋机填充好物料的包装袋，装袋口整理好送至封口机处封口。l 输送机：放置在包装秤、封口机下输送包装袋。l 自动折边缝包机：集自动缝线、自动剪切线辫功能于一体，具有良好的使用寿命等特点。对不同高度的袋子均可使用。结构先进、调速范围大、卷边性能优越、操作维护简单方便等特点。经该设备卷边后封缝的包装袋可极大地提高包装牢度， 有效地防止散包、漏包现象。1.2.4 臭气处理系统1.2.4.1 系统工艺路线预洗池生物滤池接收仓、储仓臭气干化载气输送设备臭气排放厂房臭气3650Nm3/h8000Nm3/h2887Nm3/h1000Nm3/h20000 Nm3/h(20%余量)微生物除臭是利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，对臭气进行处理的一种工艺。主要过程如下：通过收集管道，抽风机将臭气收集到生物滤池除臭装置；臭气经过加湿器进行加湿后；然后进入生物滤池池体，经过填料微生物的吸附、吸收和降解，将臭气成分去除。1.2.4.2 系统概述1）臭气来源及组成本项目中臭气来源于两部分：（1）工艺臭气：污泥接收仓、污泥储存仓和干污泥储存仓的换气。干燥机部分载气（干化蒸发的载气通过冷却型换热器冷凝最大限度地以液态形式排出，少量进入臭气处理系统）。干污泥输送设备的换气。（2）厂房臭气： 干化厂房及接收仓厂房的换风臭气。另外，预留干化生产线臭气送垃圾焚烧发电厂垃圾储坑的管道，可能的情况下，通过将收集的工艺臭气送垃圾储坑，然后送焚烧炉做助燃空气，以减少除臭系统的物料消耗。2）工艺配制本项目设置两套臭气收集系统，分别为工艺臭气收集系统和厂房臭气收集系统。厂房除臭按臭味散发的多少设计，散发臭气严重部位做密封处理，按10次/小时换风设计，并预留20%的富余。产生的臭气总量为20000Nm3/h ，分别为来自工艺臭气以及厂房臭气。正常工况时，厂房臭气进入除臭系统进行除臭，工艺臭气送入垃圾储坑，然后送焚烧炉做助燃空气。当焚烧炉停炉时，全部的臭气都进入除臭系统处理。正常工况下，只有厂房臭气进入除臭系统进行处理，由于本方案设备均为全封闭装置，基本无臭气泄露，故厂房臭气的臭气浓度比较低，很难长时间维持生物滤池中菌种的正常生长。所以，将经过冷凝后的干燥机载气与除臭风机二相连通，如果发生菌种难以生长现象，向除臭系统的通入部分载气，来维持菌种的正常生长。并能保证当事故工况下，全部工艺臭气突然进入生物除臭系统，增加除臭系统的抗冲击负荷能力，减小启动时间。除臭工艺采用生物滤池技术，臭气先经预洗池预洗再进入生物滤池中进行除臭处理。除臭系统设计充分考虑单条厂停机时臭气收集系统之间的连通和备用性，处理后的臭气达到GB14554-93二级新改扩排放标准，排入大气。3）除臭系统设计参考标准本方案的致臭气体设计主要成分及浓度为：NH3：15mg/m3H2S：40 mg/m3硫醇：3 mg/m3臭气浓度：2000（无量纲）温度： 040总有机碳： 3 mg/m31.2.4.3 除臭工艺说明图表 11 除臭系统工艺流程图本项目污泥接收站、污泥储存料仓产生的臭气、干化载气以及污泥输送设备产生的臭气通过收集系统进行收集后，输送至预洗池进行喷淋加湿，在预洗池中去除臭气中的固体污染物，并调节臭气中的温度和湿度，为后续生物滤池创造条件。通过预洗池喷淋加湿后，臭气进入生物滤池，通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层，在滤层中的微生物对臭气中的恶臭物质进行吸附、吸收和降解，完成除臭过程。经过净化后尾气达标排放。预洗池生物滤池接收仓、储仓臭气干化载气输送设备臭气排放厂房臭气3650Nm3/h8000Nm3/h2887Nm3/h1000Nm3/h20000 Nm3/h(20%余量)1.2.4.4 系统设计计算说明1）工作条件介质：混合致臭气体臭气温度：0 40 PH值： 38设备位置：室外2）臭气量的确定 （1）工艺臭气：湿污泥接收仓、湿污泥储存仓、干污泥储存仓臭气，按每小时换风10次计算，臭气量约为： 8000Nm3/h。干燥机外排的载气量为2887Nm3/h。输送设备臭气量约为1000 Nm3/h。工艺臭气总和为11887 Nm3/h。（2）厂房臭气： 厂房内臭气散发点集中在湿污泥接收仓及干燥机附件，在接收仓及干燥机臭气散发点设置集气罩，按每小时换风10次计算，总量为3650 Nm3/h。整个工艺的臭气量为11887+3650=15537 Nm3/h。取20%余量，约为20000 Nm3/h。3）表面负荷的确定据国内外研究及实践使用表明，生物填料在使用的过程中会不断被压实，系统压降和能耗会随之加大。所以过高的表面负荷会导致填料压降增加过快，能耗增大，填料寿命缩短；表面负荷过低又会使填料成本和设备成本增加，占地面积加大。一个合理的表面负荷，不仅可以使填料压降变化减小，而且也可在较大范围内抵抗臭气浓度变化的冲击，还可以尽可能减小占地面积，较好地控制了投资成本。根据实际工程经验，对于与项目类似的臭气处理，表面负荷宜取200330m3/m2h。根据臭气量，本项目除臭装置的表面负荷设计如下：序号除臭构筑物处理风量表面负荷1干化车间、污泥料仓20000m/h301m3/m2h4）生物滤池臭气接触时间计算根据前面的设计风量和表面负荷，计算出生物滤料的体积、生物滤池面积、填料高度及臭气经填料的停留时间如下表：序号设计风量(Q)表面负荷(F)生物池填料体积(V)生物滤池面积(S)臭气经生物填料流速（v）填料高度(H)臭气经填料的停留时间(T)120000m/h301m3/m2h664m366.4m20.084m/s1m11.9s计算公式设计值设计值V=Q/FSQ/V/HvQ/S/3600设计值T=S*H/Q*3600第 36 页 共 36 页5）喷淋散水量计算及喷淋水泵选型喷淋散水量包括预洗池