歐洲污泥干化技術的現狀與比較

時間：2006-12-21 來源： 作者：

　　不幸的是，大多數能源均來自于某種燃料的焚燒，而焚燒是空氣的不斷供給過程，有著特定的速率，在這個速率下獲得的熱量如果無法全部利用，必然又回到大氣，形成物理上的能量損失，即所謂“燃燒效率”問題，這一損失根據燃料類型變化。

　　無論直接還是間接加熱的干化，都存在同樣的燃燒效率問題。

　　直接加熱方式將燃料燃燒后直接引入系統，煙氣沒有向大氣直接排掉，也沒有通過熱交換器，因此有著較高的熱效率，但是這部分煙氣連同整個系統的氣體均必須洗滌，從而有一次熱損耗。此外，不完全燃燒是一個潛在問題。問題在于，由于空氣本身的換熱性質較差，在污泥方面必須干泥返混之外，還需考慮一系列的“廢熱回收”，才能在整體熱能消耗上保持競爭力。

　　間接加熱的干化無論如何要通過一個乃至多個熱交換器，這形成第一個損失。之后，洗滌氣體成為第二個損失點，因此應該考慮燃燒效率。間接加熱方式要獲得高的熱效率，必須依靠有效的熱傳導，以獲得高換熱效率。

　　4.3.干化工藝的主要問題

　　下面分別列舉熱對流和熱傳導在污泥干化方面分別可能存在的問題。

　　4.3.1.熱對流系統

　　 依賴干泥返混

　　 粉塵含量高

　　 安全隱患多

　　 換熱效率低

　　 干化速度慢

　　 氣量高，熱損失大

　　 設備數量多，關鍵控制點多

　　 設備體積大

　　 停機所需的時間長

　　 維護復雜，特別是緊急情況后的清理繁重

　　 對能源要求較高

　　4.3.2.熱傳導系統

　　 依賴干泥返混（薄層除外）

　　 粉塵含量高（僅流化床）

　　 金屬磨損（流化床和轉碟式）

　　 安全隱患（與金屬磨損、粉塵相關）

　　 工藝氣量高，熱損失大（僅流化床）

　　 設備數量多（薄層除外）

　　 動能損失大

　　 設備體積大（僅流化床）

　　 污泥粘壁降低導熱率

　　 維護復雜，特別是緊急情況后的清理繁重

　　4.4.主要缺陷的解決方法及其問題

　　減少單位時間里的物流量，取消干泥返混，可以減少設備臺數一半以上，將控制關鍵點減少到最低程度；不幸的是，對于絕大多數系統來說是不可能的；

　　采用蒸汽回路避免氧氣含量所造成的安全隱患；這一方案僅能適用于間接加熱方式，在直接加熱系統中無法應用；

　　提高工藝氣量（速度），以提高干化效率；這樣做的結果將造成更大的熱量損失；

　　增加熱交換系統，以盡可能降低熱損失；從理論上看是非常出色的想法，但是在實際運用中意義有限，這主要是因為其廢熱溫度較低，回收的比例也較低；

　　采用更耐磨和防黏附的材料與工藝來制造設備；無論什么耐磨材料，都是有一定壽命的，何況干化工況復雜，影響其使用壽命的因素太多，如果需要特殊材料的部分太多，將失去經濟可行性；

　　使用廢熱或廉價能源；廢熱包括廢熱蒸汽、煙氣、沼氣等，廉價能源包括燃煤、重油等。直接加熱方式除了采用熱交換器利用廢熱蒸汽進行一次預熱外，仍需以來其它能源，燃煤、重油等含二氧化硫的能源在高濕環境下可能形成硫酸，將損害設備，除非安裝昂貴的干法除硫設備，但這將大大降低系統所需的工藝溫度。間接加熱方式可以使用所有廢熱或廉價能源。

　　4.5. 渦輪薄層是如何解決兩種換熱方式的局限性的

　　渦輪薄層工藝是意大利VOMM公司研制的一種特殊干燥技術，它既采用熱傳導也采用熱對流。其有效的熱對流占換熱總量的40％左右，熱傳導占60％以上。

　　這一工藝徹底取消了干泥返混，使得工藝簡潔，設備數量極少，整體可靠性提高；

　　工藝采用相當于普通熱對流工藝不到一半的氣量，起到物料搬運的作用，并配合熱傳導，形成最佳的蒸發效率，干化時間僅為2.5-3分鐘，同時利用蒸汽的表面保護作用，避免污泥顆粒的過熱，進而減少了粉塵問題；

　　利用高速渦輪產生的渦流形成攪拌，使得物料不但不會貼附的金屬熱壁上，相反，有著強烈的自清潔效果。

　　易磨損金屬件數量和范圍極為有限，因此可以采用較好的熱處理技術提高其壽命。

　　由于處理時間大大縮短，單位時間里系統內的物料極少，因此停機所需時間短，緊急停機情況下的清理量極小。

　　可以采用各種廉價能源或廢熱，形成有競爭力的解決方案。此外，渦輪洗滌工藝可以有效解決燃煤利用中的高效脫硫問題。

　　工藝可以采用全蒸汽回路，以進一步提高安全性和節能。

　　總結來看，盡管各個工藝可能都存在這樣那樣的優缺點，對于客戶來說，更為需要的其實是一種工藝能夠適應其特定的經濟、技術條件，能夠在現有的條件框架內，利用最廉價的能源，以最低的成本，安全地完成干化這一任務。

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