熱源需求確定為蒸汽，取自工程實施地點就近已建成的熱力覆蓋管網(wǎng)，蒸汽供應條件為蒸汽壓力為1.0 MPa、蒸汽溫度為180 ℃、蒸汽供應量為2.5 t/h。

圖1干化工藝流程示意圖

2.2薄層干化工藝主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

本工程按照需求，確定了單套污泥干化系統(tǒng)的污泥處理量為2.5 t/h(按含水率80%計)，出泥含水率為35%。單臺薄層干化器日處理污泥量為60 t/d(按含水率80%計)，單臺薄層干化器的額定蒸發(fā)量為1.731 t/h，單臺薄層干化器的換熱面積為50 m2,，污泥進口含水率為80%，污泥出口含水率為35%。薄層干化器熱源為飽和蒸汽，蒸汽供應品質(zhì)進口參數(shù)：蒸汽溫度為180 ℃、蒸汽壓力為1.0 MPa，單臺薄層干化器蒸汽耗量為2.33 t/h，薄層干化器配置數(shù)量2臺，一備一用。

180 ℃的飽和蒸汽經(jīng)承壓管道輸送至線性干化機內(nèi)，作為熱源間接加熱半干污泥，半干污泥中的水份在線性干化器內(nèi)被進一步蒸發(fā)，根據(jù)污泥產(chǎn)品的實際需求(啟停)，最終污泥可達到10%的含水率后去往產(chǎn)品冷卻器。

線性干化器處理量為0.769 t/h(含水率35%)，額定蒸發(fā)量為0.214 t/h，換熱面積為50 m2,，線性干化器污泥進口含水率為35%，污泥出口含水率為10%，線性干化器蒸汽品質(zhì)進口參數(shù)：蒸汽溫度為180 ℃、蒸汽壓力為1.0 MPa，單臺線性干化器的蒸汽耗量為0.253 t/h，數(shù)量配置1臺。

載氣冷凝器設(shè)備型式為直噴混合式冷凝器，進氣量為3 500 Nm3/h，冷凝器進口氣體溫度為95~110 ℃，冷凝器出口氣量為90~180 Nm3/h，出口氣體溫度為55 ℃。

載氣引風機設(shè)備型式為高壓離心風機，最大引風量為400 Nm3/h，風壓為4.8 kPa，載氣介質(zhì)的物理參數(shù)：溫度為45 ℃，濕度為80%~100%的濕空氣惡臭氣體混合物，單套干化系統(tǒng)配置1臺。

產(chǎn)品冷卻器處理量為1.8 t/h，污泥進口溫度為110 ℃，污泥出口溫度≤45 ℃，換熱面積為20 m2，數(shù)量1臺。

2.3 薄層干化器調(diào)試過程中的經(jīng)濟能耗分析

該薄層干化工藝系統(tǒng)經(jīng)過近半個月的單機調(diào)試和通泥負荷調(diào)試結(jié)果如下。

本工程單臺薄層干化器設(shè)計配置處理能力為60 t/d，目前調(diào)試期平均處理濕污泥為50 t/d(含水率按79%計)，已達到污泥濕基設(shè)計處理規(guī)模的83%，亦達到污泥干基設(shè)計處理規(guī)模的87.5%;

薄層干化器產(chǎn)出的半干污泥平均含水率為36%，最后再經(jīng)過線性干化器后出口的半干污泥含水率為36%，基本符合設(shè)計產(chǎn)品目標值(35%);

經(jīng)過污泥干化車間的外來飽和蒸汽儀表計量,消耗飽和蒸汽為25 t/d，理論蒸汽汽化潛熱日總熱耗為25 t×1 000×2 014.8 kJ/kg÷4.184 kJ =1.203 871 9×107 kcal/d，該干化系統(tǒng)日平均蒸發(fā)總水量為(50 t ×0.79)-[50 t ×(1-0.79)]÷(1-0.36)×1 000=23 875 kg/d，那么污泥干化系統(tǒng)的單位熱耗為1.203 871 9×107÷23 875=504 kcal/kg蒸發(fā)水;因污泥干化系統(tǒng)受制于濕污泥含水率高低的變化、外來蒸汽品質(zhì)的高低、以及半干污泥產(chǎn)品輸送設(shè)備對顆粒度的特性要求等因素，需要在今后長期的試運行中優(yōu)化各種變量值，以總結(jié)本系統(tǒng)最佳的運行工況和經(jīng)濟能耗指標。

3 薄層干化系統(tǒng)設(shè)備的加工結(jié)構(gòu)特征

3.1 薄層干化器本體

薄層干化器的設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)成組件：帶加熱層的圓筒型殼體、殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子的驅(qū)動裝置：電機+減速箱。薄層干化器設(shè)備示意如圖2所示。

圖2 薄層干化器設(shè)備示意圖

污泥干化器殼體是由鍋爐鋼加工制造的容器，熱媒通過殼體對污泥層間接加熱，內(nèi)殼根據(jù)污泥的性質(zhì)和含沙量，干化器的內(nèi)殼采用內(nèi)殼耐磨高強結(jié)構(gòu)鋼(Naxtra–700)的P265GH耐高溫鍋爐結(jié)構(gòu)鋼覆層或特殊高溫處理的耐磨涂層。其他與污泥接觸部分，如轉(zhuǎn)子和葉片選用不銹鋼316 L、外殼為P265GH耐高溫鍋爐結(jié)構(gòu)鋼。

轉(zhuǎn)子裝有作為涂層、混合和推進用的葉片，葉片與內(nèi)殼間距為5~10 mm，可對加熱表面進行自清潔，葉片可以進行單獨的調(diào)節(jié)和拆卸。

驅(qū)動裝置：(電機+減速箱)可選擇變頻或定速電機、可選擇皮帶減速機或齒輪箱、可直聯(lián)或采用聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可控在100 r/min，轉(zhuǎn)子外緣線速度可控制在10 m/S、污泥停留時間為10~15 min。

3.2 線性干化器本體

線性干化器采用U形螺旋輸送機型式，傳輸槳葉特殊設(shè)計加工，避免了對污泥顆粒的擠壓和切割，線性干化機的殼體和轉(zhuǎn)軸為加熱部件，殼體的外殼可拆卸。除加熱部件外，與污泥接觸部分采用不銹鋼316 L或同等材質(zhì)，其他部件采用碳鋼，即線性干化器材質(zhì)為SS304+CS。線性干化器設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 線性干化器設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

3.3 冷凝器

載氣冷凝器的作用是洗滌來自污泥干化器的尾氣，使氣體中的可凝氣體冷凝。設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式為直接噴淋式冷凝器，加工材質(zhì)為SS304，冷凝器的設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 冷凝器的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

3.4產(chǎn)品冷卻器本體

產(chǎn)品冷卻器的作用是將110 ℃的半干污泥降低至45 ℃左右，換熱面積為21 m2，功率為4 kW。其主要加工制造材質(zhì)為SS304+CS。產(chǎn)品冷卻器設(shè)備結(jié)構(gòu)示意如圖5所示。

編輯：李丹