鹰潭项目MVR污泥干化方案.docx
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鹰潭项目MVR污泥干化方案
10吨/日市政污泥
空心桨叶MVR干化处理项目
技术方案
1、技术方案总体思路
本项目干化处理对象为脱水后含水率80％的污泥，处理量为10吨/天，湿污泥首先通过车辆短驳运输或污泥输送设备送至湿污泥暂存仓，污泥仓内的污泥通过污泥泵输送到空心桨叶式污泥干化机（含水率从80%干化至40％左右），干化后的污泥输送至垃圾焚烧电厂同生活垃圾一并协同焚烧处置。
空心桨叶污泥干化机的热源启动时采用新蒸汽，正常使用采用循环蒸汽。
最大程度地降低污泥处置成本。
整个污泥处置系统包括：
污泥存储和输送系统、污泥干燥系统、蒸汽压缩系统及相应的配套的辅助设备。
2、污泥处理系统描述
2.1、污泥接收和输送系统
污泥经过汽车或污泥输送设备送入污泥料仓。
料仓上部为半闭半启装置，保证在没有污泥加入时料仓的密封，防止污泥中的臭味溢出污染空气。
污泥储仓上设吸风口，有管道与垃圾焚烧炉给风管路或垃圾储坑相通，保持微负压状态，避免臭气外泄。
污泥泵形式采用单螺杆泵，通过污泥泵将湿污泥泵送到空心桨叶干燥机中干化处理。
污泥泵可以变频调节实现流量的控制。
污泥仓钢板要有足够的厚度，保证在长期运行的情况下稳定可靠运行，污泥料仓内做防腐耐磨处理。
污泥仓设有料位计可连续监测污泥料位，料仓底部设置液压滑架系统防止污泥搭桥，让污泥卸料畅通。
污泥料仓底部设有可移动滑架，滑架行程周期为2～3分钟，运行缓慢，磨损小。
通过液压缸的驱动，滑架单元在料仓底部做往复运动，从而保证了物料在卸料口均匀输出。
滑架的运行方向通过电感应到位开关切换，如果到位开关没有被按动，在液压包上设置的压力开关，也会改变运行滑架的运行方向。
这样可以避免引起滑架与料仓的损坏。
滑架在来回往复移动的过程中，将脱水污泥推入污泥泵内，污泥由污泥泵送入空心桨叶式干燥机的进料口。
2.2、污泥干化系统
污泥干化系统对湿污泥进行干化；干化产生的蒸汽循环利用，不凝结气体通过抽气风机进行连续抽气，防止臭气外溢影响环境；出料空心螺旋对高温物料进行边冷却边出料；操作方便。
系统由污泥干化机、蒸汽压缩机、风机、管道泵等组成。
2.2.1污泥干化系统
（1）系统启动时采用锅炉新蒸汽，经过加热后的污泥蒸发产生蒸汽，产生的再生蒸汽进MVR蒸汽压缩机，在此再生蒸汽的温度和压力得到提升并能满足连续蒸发的需要。
经过蒸汽压缩机压缩后的蒸汽为过热蒸汽，其压力稍高于大气压。
（2）不凝结气体再经排湿风机提升压力后，送至锅炉送风机入口经送风机送入锅炉内焚烧分解。
（3）蒸汽凝结产生的废水，经污水泵排至污水处理站。
图2-1工艺流程图
2.2.2污泥干化机
本项目污泥处理量为10t/d（含水率为80%）。
设置1台污泥干化机。
污泥干燥工艺作为污泥焚烧综合利用的首要环节，必须确保其性能安全、高效、可靠。
本项目采用空心浆叶干化机与MVR蒸汽压缩机是污泥干化主设备。
污泥干化机技术条件：
处理能力10t/d含水率80%的污泥
型号GS-7
污泥入口温度常温（20℃）
污泥出口温度～100℃
处理前含水率80%
处理后含水率40%
日处理能力10t/d，最大可达15t/d
运行能力～8000h/a
寿命25a
干化机技术性能：
主电机功率22kW
传热面积～32m2
MVR蒸汽压缩机技术条件：
大气压力
kPa
101.3
进口状态
饱和水蒸气
蒸发量
kg/Hr
500
饱和蒸汽蒸发量
m3/min
28.5
进口饱和蒸汽温度
℃
90
进口饱和蒸汽压力
kPa（A）
67.39
进口饱和蒸汽比容
m³/kg
3.41
出口饱和蒸汽温度
℃
105
出口饱和蒸汽压力
kPa（A）
104.56
进出口饱和蒸汽压差
kPa（A）
37.17
蒸汽压缩比
1.78
温升
℃
15
2.2.3蒸汽干化系统描述
以10吨/日的污泥处理量设计干化系统。
拟建立1台污泥干化机，将污泥从含水率约80%左右干化至40%。
污泥干化车间为全封闭厂房，并通过将锅炉二次风机的吸风口布置在污泥干化厂房内形成负压，将可能挥发的臭气送入锅炉焚烧脱臭。
污泥干化后通过封闭刮板机集中收集，通过斗式提升机送入焚烧炉前干污泥仓存放。
干污泥通过污泥给料机送入锅炉内焚烧处理。
污泥干化机械采用空心浆叶式污泥干化机，其结构如图2-2和图2-3所示：
图2-2空心浆叶式干化机结构示意图
图2-3空心浆叶式干化机剖面图
干化机轴端装有蒸汽导入导出的旋转接头。
蒸汽分为两路，分别进入空心桨叶干化机壳体夹套和桨叶轴内腔，将机身和桨叶轴同时加热，以传导加热的方式对污泥进行加热干化。
污泥通过污泥泵连续送入干化机的，污泥进入干化机后，通过桨叶的转动使污泥翻转、搅拌，不断更新加热介面，充分与被加热的机身和桨叶接触，被充分加热，使污泥所含的表面水分蒸发。
同时，污泥随叶片轴的旋转向出料口方向输送，在输送中继续搅拌，使污泥中渗出的水分继续蒸发。
最后，干化均匀的污泥由出料口排出。
污泥经过干化后含水率40％的干污泥成为颗粒状污泥。
污泥干化后的形态如图2-4所示：
含水率40%的干化污泥
图2-4污泥干化后的形态
空心桨叶干燥机设备特点
（1）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排列于空心轴上的空心桨叶壁面提供，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。
（2）热量利用率高。
污泥干燥机采用传导加热方式进行加热，所有传热面均被物料覆盖，减少了热量损失；没有热空气带走热量，热量利用率可达90％以上。
（3）楔形桨叶具有自净能力，可提高桨叶传热作用。
旋转桨叶的倾斜面和颗粒或粉末层的联合运动所产生的分散力，使附着于加热斜面上的污泥自动地清除，桨叶保持着高效的传热功能。
另外，由于两轴桨叶反向旋转，交替地分段压缩（在两轴桨叶面相距最近时）和膨胀（在两轴桨叶面相距离最远时）搅拌功能，传热均匀，提高了传热效果。
（4）由于不需用气体来加热，就没用气体介入，干燥器内气体流速低，被气体挟带出的粉尘少，干燥后系统的气体粉尘回收方便，尾气处理装置等规模都可缩小，节省设备投资。
（5）热源与物料不直接接触，避免干化后含水率过低，造成粉尘含量过高而引起的粉尘爆炸的危险。
（6）污泥含水率适应性广，产品干燥均匀性高。
干燥器内设溢流堰，可根据污泥性质和干燥条件，调节污泥在干燥器内的停留时间，以适应污泥含水率变化的要求。
此外，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停留时间。
因此对污泥含水率变化的适应性非常广泛。
污泥干化主要设备选型如表4-1所示：
表2-1污泥干化主要设备
序号
名称
数量
规格
1
浆叶式干化机
1台
型号：
GS-7
换热面积：
32m2（单台）
电机22KW
2
MVR压缩机
1台
FTBZ-125/接触物料不锈钢SUS304
2.2.4疏水系统
污泥干燥采用间接换热，循环蒸汽冷凝经疏水阀排至污水处理厂。
2.2.5尾气（汽）处理系统
干化机干燥过程产生的尾汽，大部分为来自污泥自身的水分，少量为挥发性气体及干化机漏气。
蒸汽压缩回用，不凝结气体经引风机提升压力后，一路送至锅炉高温焚烧分解。
2.3电气控制系统
2.3.1设计范围
本工程电气设计范围：
污泥干化处理项目各工艺系统相对应的附属系统及设备的全部电气部分设计，包括：
（1）供配电系统
（2）保护、控制、信号及测量
（3）电缆及电缆设施
（4）照明和检修网络
（5）过电压保护和接地
（6）厂内通信
2.3.2供配电系统
（1）供配电系统接线
根据本工程实际情况和工艺生产特点，用电负荷按三级考虑。
经计算，本期工程厂内计算负荷约为360kW，380V配电装置采用单母线接线，低压配电系统采用TN-C-S接地方式。
本工程在进线处设置专用计量表计。
低压部分采用集中无功自动补偿方式，功率因数达到0.9-0.95。
（2）主要电气设备选择
根据工艺专业要求，部分电动机采用变频控制，变频器采用ABB，变频器自带谐波过滤装置，如电抗器、EMC滤波器等，电器元件采用施耐德品牌。
（3）电气设备布置
根据现场确定合适、方便操作的位置。
（4）配电设计
根据各专业条件，本工程各车间的环境特征如下：
a）配电室、控制室：
一般环境场所；
b）湿污泥库房：
潮湿环境；
c）锅炉房：
多尘环境；
d）干化车间：
多尘环境，该场所装有机械通风机和除尘器；
2.4、仪表自动化控制系统
自动化控制系统包括：
进料控制系统；干化控制系统；尾气净化控制系统；辅助工程控制系统。
在中央控制室通过计算机监控系统实现对污泥存储输送系统、干化系统、尾气净化系统等进行集中工业电视监视和控制，并设有就地控制方式对主要装置及辅助装置进行控制。
3、供货范围清单及价格
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
污泥料仓
WNC-20M3
套
1
含滑架、液压系统、检修门、红外料位计等
2
污泥泵
NM045SF04S24V
台
1
耐驰/4kw
3
污泥干化机
GS-7
台
1
22kw/桨叶轴材质SUS304
4
无轴螺旋输送机
ZWLS280-2.5M
台
1
2.2kw/接触物料SUS304
5
MVR压缩机
FTBZ-125
台
1
22kwSUS304
6
排湿风机
NO.4-72-3.2A
台
1
2.2kw/Q235-A
7
管道泵
CDL8-6
台
2
2.2kw（一备一用）
8
疏水阀及高温视镜
DN25
套
3
9
电控柜及DCS自控系统
套
1
10
反冲洗系统
套
1
11
现场控制箱
只
1
12
合计投资预算：
200万元（不含设计、土建、安装，安装另计：
10.00万元预计）
备注：
凡是不锈钢设备指接触物料材质为SUS304,其余材质为Q234-B/Q234-A。
因项目边界条件未具体确定，故上述报价不含干化污泥输送至垃圾焚烧炉的输送和给料部分。
土建部分业绩费用不超过30万元，具体以项目现场情况确定。
4、经济测算
工程设计参数：
●湿泥含水率80%；污泥处理量10t/d；
●污泥干化蒸发水量0.28t/h；
●消耗的蒸汽量约0.05t/h；
●干化系统总耗电量约20kw.h/h+20kw.h/h（MVR蒸汽压缩机耗电）；
表4-1总成本费用估算（以10吨/日测算）
序号
科目名称
年费用
（万元）
日费用
（元）
折算为80%含水率污泥吨费用
备注
1
电费
20.8
570
57
以0.65元/度计算
2
蒸汽费用
6
164
16.4
饱和蒸汽以150元/吨计算
3
维修及材料费
1
27
2.7
每年以一万元计算
4
直接运行成本
27.8
762
76.2
直接运行成本
5
折旧费
10
274
27.4
按总投资250万元，25年直线折旧计算
6
小计
37.8
1036
103.6
全成本核算
表4-2项目年收益估算
序号
科目名称
年均
（万元）
日均
（元）
折合吨80%含水率污泥（元）
备注
1
污泥处理处置费
80.3
2200
220
按220元/吨80%含水率污泥计算
2
干化总成本费用
37.8
1036
103.6
3
利润总额
42.5
1164
116.4
本项目较小，未单独计算人员费用、财务费用和管理费用。
本项目最大处理能力可以到12吨/日，如能够实现，则项目收益会提高。
5、其它需要说明的事项
5.1MVR污泥干化系统为中科国通的专利系统
专利名称
专利类型
专利申请号
一种污泥干燥处理的系统及方法
发明
*2015102473818
一种污泥干燥处理的系统
实用新型
*2015203132286
MVR系统的投入，可以大幅降低污泥干化时的蒸汽消耗。
5.2MVR系统撤出时的运行效果
MVR系统可以以从本系统中撤出运行，饱和蒸汽可以直接计入空心桨叶污泥干化机，污泥处理量可以达到15吨/日，最大可以达到18吨/日，运行参数和项目收益如下：
●污泥干化蒸发水量0.42t/h；
●消耗的蒸汽量约0.55t/h；
●干化系统总耗电量约25kw.h/h；
表5-1总成本费用估算（以15吨/日测算）
序号
科目名称
年费用
（万元）
日费用
（元）
折算为80%含水率污泥吨费用
备注
1
电费
13
356.2
24
以0.65元/度计算
2
蒸汽费用
66
1808.2
120
饱和蒸汽以150元/吨计算
3
维修及材料费
1
27
2.7
每年以一万元计算
4
直接运行成本
80
2191.4
146.7
直接运行成本
5
折旧费
10
274
27.4
按总投资250万元，25年直线折旧计算
6
小计
90
2465.4
164
全成本核算
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