干化污泥喷雾干燥系统

采用新型喷雾干燥系统，由于系统结构较为简单，投资成本仅为流化床干化系统的30～40%。利用焚烧高温烟气直接对雾化污泥进行直接干燥，避免了复杂换热器热损失，干燥器高温烟气进口温度高(400℃)，废气排放温度低(70～80℃)，因此热效率高(>75%)。采取一些热能循环利用措施后，其热利用效率可以提高到80%以上。

雾化干燥的难点是脱水污泥能否有效雾化，工艺中采用微米级粉碎设备将含水率75-80%的脱水污泥破碎，使污泥中的部分结合水转变为间隙水，在提高污泥流动性和均质度、利于泵输送的同时，能够最大程度的有效雾化，与焚烧炉高温烟气直接接触，不仅使干燥速度最大化，而且使经气固分离后得到的干化污泥的松密度、流动性和粒径分布更为合理。

为确保干化焚烧系统经济、安全、高效运行，需对干燥器进出口温度，干燥器内温度、压力和氧气浓度、粉尘含量和干燥程度，燃烧室内烟气温度、停留时间和湍流度等工艺参数进行优化。具体措施如下：

1) 通过调整喷嘴雾化粒径，将污泥形成30～500μm的液滴，在吸附并积聚焚烧烟气中颗粒物质及重金属氧化物、减少粉尘产生量的同时，降低安全隐患、减少后续尾气处理难度、节约处理成本，并使干燥污泥的粒度分布在60-120目，利于焚烧。

2) 通过控制雾化干燥器的进、出口温度，采用轻型材料，在达到良好的保温效果且符合结构力学要求的同时，因避免采用笨重的耐火砖材结构，而降低设备造价;

3) 通过优化设备结构设计，合理设计喷雾塔塔身和回转式焚烧炉炉体，充分利用焚烧系统产生的高温烟气所含热能干燥雾化污泥，降低出口余温，充分利用余热，使系统热能综合利用效率最大化。同时提高反馈控制，调控污泥颗粒的干燥程度，确保安全(粉尘产生和自燃问题)、后续尾气处理的经济有效(减少)以及污泥热值的充分利用;

4) 通过优化焚烧炉布风和进料设计，合理控制焚烧炉和二燃室内烟气停留时间、燃烧温度和湍流度，使烟气在温度>850℃的停留时间>2s，可有效消减二恶英及其前驱物。同时，将进入喷雾干燥塔的烟气温度控制在400℃左右，不仅可防止二恶英及其前驱物的再生，而且在与雾化污泥并流接触后，可使烟气中的粉尘和重金属氧化物吸附在雾化污泥中，也使酸性气体溶解在其中，并随水蒸气进入后续烟气净化系统，使喷雾干燥塔具有烟气预处理功能，而且可有效降低后续烟气净化设施的处理负荷和规模。

将污泥喷雾干燥和回转式焚烧炉集成技术系统在国内外还没有研究报导，本研究创新性的提出新的工艺技术并进行了集成。通过理论和实践，该项技术的研究填补我国在污泥干燥焚烧集成技术方面、设备研制以及应用方面的空白。