阿特拉斯干燥机的应用

文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用1/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真:[phone]网址:电子信箱:[e-mail]®转盘式干燥机在污泥干化上的应用于尔根·黑斯先生2003年1.序言阿特拉斯-斯道特（Atlas-Stord）公司的Rotadisc®转盘式干燥机应用于污泥干化领域已经有20多年了。早在40年代，由挪威的巴茨先生（Mr.Bartz）发明了Rotadisc®转盘式干燥机，并获得了专利。这种转盘式干燥机最早用于干燥鱼粉。今天这种转盘式干燥机应用很广，除了城市和工业污水厂产生的污泥的干化之外，还用于鱼类加工，肉制品加工，酿酒，以及不同类型的工业产品的干化。2.转盘式干燥机的构造图1.1剖解了一个用于污泥半干化工艺的转盘式干燥机。转盘式干燥机主要是由定子（外壳），转子（转盘）和驱动装置组成。图1.1转盘式干燥机文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用2/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真:[phone]网址:电子信箱:[e-mail]2.1.转子转子中心轴是干化转盘的承载部件，它是一个中空轴，所有的转盘焊接在这个中空轴上。每片转盘由两个对扣的圆盘焊接而成。中心轴内腔与所有转盘内腔相连通。为了提高转盘的坚固性，空心转盘内腔分布着许多支撑杆，支撑杆两端支撑着左右两个圆盘。根据所干化物料性质的不同，转盘可以采用低碳钢，不锈钢，或特殊合金钢制造。在转盘边缘装有推进/搅拌器，它们有两个功能：一是推进输送物料，二是搅拌混合物料。推进器的倾角是可以调整的。转盘的内腔可以通入中低压蒸汽（最大12个大气压），导热油或高压热水传递干化产品所需热量。2.2.定子定子近似一个圆柱体外壳，上部高起，空出容纳污泥废蒸汽的空间，并设有废蒸汽出口。定子端板采用法兰安装，便于检修，同时端板也用于固定转子的轴承。为便于检修，废蒸汽圆顶出口也装有检修盖板。2.3.驱动马达整个驱动装置由嵌入式减速箱，皮带传动，耦合器和电机等组成，用于驱动转子缓慢旋转。3.转盘式干燥机的功能通过转盘边缘的推进/搅拌器的作用，污泥被均匀缓慢地输送通过整个干燥机，并通过与转盘的热接触被干化。在干化过程中，热蒸汽冷凝在转盘腔的内壁上，形成冷凝水。冷凝水通过一个管子被导入中心管，最终通过导出槽导出干燥机。在每两片转盘之间装有刮刀，刮刀固定在外壳（定子）上。刮刀可以疏松盘片间的污泥，使废蒸汽快速离开污泥。干燥机负压运行（-4~-2mbar），因此干化过程中废蒸汽与臭味不会泄漏。干燥机的传热介质一般是4~11bar的饱和蒸汽。文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用3/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真:[phone]网址:电子信箱:[e-mail]也有一些干燥机用导热油或水作为导热介质。采用导热油的干燥机，进油温度介于180°C到220°C，出油温度要降低40°C左右。热水导热的干燥机则主要用于热量过剩的系统。转盘式干燥机的特点：¾接触式干燥（间接干燥，导热介质与污泥无直接接触）¾既适用于污泥半干化，又适用于污泥全干化工艺，使用灵活¾适用于所有污泥处置方案（焚烧，填埋或用作肥料）¾设备系统中氧气含量低，杜绝了粉尘爆炸的可能性¾通过改装，转盘式干燥机可以实现半干化和全干化两种工艺间的转换¾机内污泥载荷大，即使进料不均匀，也能保证平稳运行¾惰性气体用量少（不需要空气循环）¾大载荷，便于控制¾构造牢固，持久耐用¾转子转速很低，磨损小¾设计非常紧凑，传热面积却很大，设备占地与厂房空间与其他干燥机相比为最小¾维修少，持续运行性好，可昼夜运转，保证每年8000小时运行4.污泥干化工艺根据污泥最终处置目的的不同，对污泥可以进行半干化或全干化处理。这两个工艺都可以通过Rotadisc®转盘式干燥机来实现，所不同的只是干燥机以外的辅助设备以及电控制系统。在污泥半干化工艺中（干化后干物质含量50%），干燥物不经回流而被一次性干燥后排出（图4.1）。所排放的废蒸汽不需除尘而可以直接导入尾汽冷凝液化站。半干化的转盘干燥机经常与焚烧炉相配合，因为这种半干化的污泥都可以进行自给自足的焚烧，不需辅助热源。污泥焚烧产生的热能，又足以满足干燥机供热——达到热能平衡与最佳利用。因为不需外加能量，整个系统运行费用非常低。文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用4/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真:[phone]网址:电子信箱:[e-mail]图4.1转盘式干燥机用于污泥半干化在污泥全干化工艺中，一部分已烘干的污泥（干物质90%）被回流，与湿污泥（例如干物质含量25%）相混合，再送入干燥机（图4.2）。混合后污泥的干物质含量一般高于70%。干燥后产生的尾气需经除尘处理，再被冷凝液化。因为这种干燥工艺需要的空气量少，相应的总含氧量也很少（约2%），这就是说，几乎不必什么花费，就能够很好的预防粉尘爆炸。图4.2转盘式干燥机用于污泥全干化文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用5/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真:[phone]网址:电子信箱:[e-mail]5.污泥干燥机阿特拉斯-斯道特（Atlas-Stord）公司至今已有130多台转盘式干燥机应用于污水厂污泥烘干，下面列举了几个厂的技术数据：技术数据单位德国斯代恩挪威斯塔万格尔德国德雷斯顿荷兰努特布拉板德国汉堡德国鲁尔区干燥机进料参数脱水过污泥流量Kg/h203533105000950080008000干物质含量%292328242025干物质流量Kg/TS/h6007601400228016002000干燥机出料参数干物质含量%90约8590424045干燥后污泥流量Kg/h6709101556542940004444水蒸发量kgH2O/h137024003444407140003556干燥机的主要参数干燥机型号RotadiscTST-30RHRotadiscTST-60RHRotadiscTST-90RHRotadiscTST-70RHRotadiscTST-70RHRotadiscTST-40RH数量台112861热介质导热油180°C蒸汽6bar蒸汽10bar蒸汽4bar蒸汽5bar蒸汽7bar传热面积m2123202330250250163单位蒸发功率Kg/m2h11．21216．31621．8配电功率KW559013213213290每吨蒸发水电能消耗KW/tH2O444040302923热能MJ377065709400121901167010540每吨蒸发水热能消耗KJ/tH2O2730272027303000292029655.1.转盘式干燥机用于污泥半干化工艺的实例文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用6/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真:[phone]网址:电子信箱:[e-mail]在荷兰，60多个污泥厂脱水后的污泥都被送到荷兰的SNB污泥干燥焚烧站（）进行处理。这是目前世界上最大的污泥处理站（右图），机械脱水后的污泥先被送进8个转盘式干燥机烘干至干物质含量42%，然后再送入4个流化床焚烧炉内焚烧掉。从下面的工艺流程图（图5.1.1）可以看到整个流程：卡车从各污水厂运来污泥，送入转盘式干燥机干化，然后进入流化床焚烧炉内焚烧，烟气通过废热锅炉产生蒸汽，提供给干燥机使用，最后是烟气处理。整个污泥干化焚烧能量自给自足。污泥自行焚烧，不需另加燃料。在尾气处理过程中产生的蒸汽，满足了干燥机机所需热能。下面的能量损益表（表5.1.2）显示出，需要额外追加的能量只占整个装置总消耗能量的3%（用于启动点火，烟气处理）。图5.1.1SNB中心污泥半干化干燥及焚烧工艺流程图文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用7/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真:[phone]网址:电子信箱:[e-mail]水蒸汽(17,3%)废气(10%)损失(8%)流化床焚烧炉污泥干燥机污泥(含固率54,5%)蒸汽(35,1%)损失(0,5%)蒸汽(35,1%)燃气(3%)空气(1%)水(0,5%)蒸汽和水烟气(5,9%)烟气(5,9%)输入输出污泥冷却塔干燥机蒸汽(23,2%)表5.1.2荷兰SNB中心污泥半干化及焚烧工艺能量平衡表5.2.转盘式干燥机用于污泥全干化工艺实例在德国德雷斯顿市污水厂，稀污泥（干物质含量约3%）先被用于干燥机尾气的冷凝液化，同时稀污泥也被预热至大约50°C（见右图），这样有利于污泥机械脱水。被离心脱水后的污泥通过一个活塞泵输送到两台TST-90R型的转盘式干燥机里，每台干燥机的传热面积是330m2。为了避免粉尘爆炸，整个干燥系统惰性驱动。运行过程中的氧气含量小于2%，并安装有一个氧气测量器，用以监控氧气含量。另外，该系统还配有一套氮气应急装置，万一系统中氧气含量偏高，即可报警并输入氮气，以防粉尘爆炸。干化后的污泥（干物质含量约90%）经过一个冷却螺旋被冷却至45°C左右，然后运到集装箱装载站。这些干化后的污泥目前主要用于农业，作为可耕种的土壤。在设计该全干化系统时，已计划以后将全干化干燥机改为半干化干燥机使用，以满足德国政府新规定与市场变化，将污泥用于焚烧作燃料。文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用8/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真:[phone]网址:电子信箱:[e-mail]图5.2.1德国德雷斯顿污水处理厂，污泥全干化工艺流程图6.干化后污泥的应用及其对于干化工艺的要求根据国家和地区的法规不同，地理位置的不同，污泥焚烧炉的周边环境的不同，以及污泥所含有害物质（如重金属）的不同，干化后的污泥有不同的可能性加以利用（表6.1）：-用于农业-在流化床焚烧炉中用作唯一燃料焚烧发热（或发电）-在垃圾焚烧站，火力发电厂，水泥厂的现有焚烧炉中作为混合参入燃料进行焚烧文章来源:®转盘式干燥机在污泥干化上的应用9/11Rotadisc转盘式干燥机中国总代理:德国新技术(newtec)环保有限公司上海代办电话/传真: