公布日：2024.12.24
申请日：2024.11.25
分类号：B02C21/00(2006.01)I;B02C15/08(2006.01)I;B02C18/26(2006.01)I;B02C18/24(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I
摘要
本申请涉及污泥处理技术的领域，公开了一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，其包括磨煤机，所述磨煤机内同轴设置有污泥料筒和燃煤料筒，所述燃煤料筒设置于污泥料筒内，所述污泥料筒和旋转式热风喷嘴环之间连通有进风管，所述磨盘上固定连接有转轴，所述转轴同轴设置于燃煤料筒内，所述污泥料筒和燃煤料筒之间设置有一级破碎组件和二级破碎组件，所述一级破碎组件位于二级破碎组件上方，所述转轴用于驱动一级破碎组件和二级破碎组件转动。本申请具有避免湿污泥黏附在磨盘和磨辊表面，保持磨煤机设备的正常运行，同时提高对湿污泥的研磨及筛分效率，保证煤粉和污泥粉末混合燃料的持续供应，提高电站锅炉的发电效率的效果。
权利要求书
1.一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，包括磨煤机（1），磨煤机（1）内设置有磨盘（11）和三组磨辊（12），磨煤机（1）底部设置有旋转式热风喷嘴环（13），旋转式热风喷嘴环（13）用于将电站锅炉的烟气通入磨煤机（1）内，其特征在于：所述磨煤机（1）内同轴设置有污泥料筒（21）和燃煤料筒（31），所述燃煤料筒（31）设置于污泥料筒（21）内，所述污泥料筒（21）和旋转式热风喷嘴环（13）之间连通有进风管（41），所述磨盘（11）上固定连接有转轴（42），所述转轴（42）同轴设置于燃煤料筒（31）内，所述污泥料筒（21）和燃煤料筒（31）之间设置有一级破碎组件（5）和二级破碎组件（6），所述一级破碎组件（5）位于二级破碎组件（6）上方，所述转轴（42）用于驱动一级破碎组件（5）和二级破碎组件（6）转动，所述污泥料筒（21）和燃煤料筒（31）之间设置有测重底板（46），所述测重底板（46）位于一级破碎组件（5）上方，所述进风管（41）出风口处位于污泥料筒（21）顶部，所述测重底板（46）上方设置有搅拌件（43），所述转轴（42）用于驱动搅拌件（43）转动，所述测重底板（46）处设置有出料口（463），所述测重底板（46）用于启闭出料口（463），所述燃煤料筒（31）分体设置，所述燃煤料筒（31）包括第一料筒（311）、第二料筒（312）和第三料筒（313），所述搅拌件（43）包括第一驱动环（431），所述第一驱动环（431）同轴转动连接于第一料筒（311）和第二料筒（312）之间，所述转轴（42）和第一驱动环（431）通过第一驱动杆（432）连接，所述第一驱动环（431）上设置有限位环（436），所述搅拌件（43）还包括搅拌轴（437），所述搅拌轴（437）同轴设置于限位环（436）内，所述搅拌轴（437）上设置有多组切割刀片（443），所述第二料筒（312）上同轴固定连接有第一驱动齿轮（438），所述搅拌轴（437）底部同轴固定连接有第一从动齿轮（439），所述第一驱动齿轮（438）与第一从动齿轮（439）啮合，所述搅拌轴（437）上螺纹连接有滑块（440），所述搅拌轴（437）上设置有导向筒（442），所述滑块（440）两端固定连接有导向杆（441），所述导向筒（442）两端对应导向杆（441）开设有槽，所述切割刀片（443）固定连接于导向杆（441）上。
2.根据权利要求1所述的一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，其特征在于：所述测重底板（46）包括固定板（461）和转动板（462），所述固定板（461）固定连接于燃煤料筒（31）外侧壁和污泥料筒（21）内侧壁之间，所述出料口（463）内设置有支撑环（464），所述转动板（462）位于支撑环（464）上方，所述转动板（462）可沿燃煤料筒（31）周向转动，所述转动板（462）用于启闭出料口（463），位于下方的所述导向杆（441）上设置有推杆（471），所述推杆（471）底部固定连接有定位杆（472），所述转动板（462）上固定连接有清料板（473），所述清料板（473）朝向定位杆（472）一端开设有定位槽（474），所述定位杆（472）可插接于定位槽（474）内。
3.根据权利要求2所述的一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，其特征在于：所述固定板（461）底部安装有重量传感器（475），所述重量传感器（475）与磨盘（11）的驱动电机电连接，所述磨盘（11）的驱动电机可反向转动，所述重量传感器（475）用于控制磨盘（11）驱动电机切换转向的时长。
4.根据权利要求1所述的一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，其特征在于：所述燃煤料筒（31）上设置有导料箱（45），所述导料箱（45）设置为圆台状，所述第一驱动齿轮（438）和第一从动齿轮（439）均位于导料箱（45）内，所述导料箱（45）包括第一导料箱（451）、第二导料箱（452）和第三导料箱（453），所述第一导料箱（451）和第三导料箱（453）均固定连接于燃煤料筒（31）上，所述第二导料箱（452）同轴转动连接于第一导料箱（451）和第三导料箱（453）之间，所述搅拌轴（437）底部伸入第二导料箱（452）内并与第二导料箱（452）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，其特征在于：所述一级破碎组件（5）包括第二驱动环（51），所述第二驱动环（51）同轴转动连接于第二料筒（312）和第三料筒（313）之间，所述转轴（42）通过第二驱动杆（52）与第二驱动环（51）固定连接，所述第二驱动环（51）上同轴设置有第二驱动齿轮（55），所述燃煤料筒（31）上设置有导料筒（58），所述第二驱动齿轮（55）位于导料筒（58）内，所述导料筒（58）内设置有第二从动齿轮（562），所述第二从动齿轮（562）与第二驱动齿轮（55）啮合，所述第二从动齿轮（562）上同轴设置有第一破碎轴（561），所述第一破碎轴（561）上沿其轴向间隔设置有多组第一破碎刀片（564），所述燃煤料筒（31）上沿其轴向间隔设置有多组第二破碎刀片（57），所述第一破碎刀片（564）和第二破碎刀片（57）间隔排列。
6.根据权利要求1所述的一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，其特征在于：所述二级破碎组件（6）包括污泥出料斗（61），所述污泥出料斗（61）同轴固定连接于燃煤料筒（31）底部，所述污泥出料斗（61）底部设置有滤网（63），所述磨辊（12）上同轴设置有第二破碎轴（621），所述第二破碎轴（621）伸至污泥出料斗（61）内，所述第二破碎轴（621）上设置有多根破碎棒（622）。
7.根据权利要求1所述的一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，其特征在于：所述污泥料筒（21）外同轴设置有辅热筒（7），所述磨煤机（1）顶部设置有吸气风机（81），所述吸气风机（81）进风口处通过吸热管（811）与污泥料筒（21）内部连通，所述吸气风机（81）出风口处通过排热管（812）与辅热筒（7）内部连通。
发明内容
为了避免湿污泥黏附在磨盘和磨辊表面，保持磨煤机设备的正常运行，同时提高对湿污泥的研磨及筛分效率，保证煤粉和污泥粉末混合燃料的持续供应，提高电站锅炉的发电效率，本申请提供一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统。
本申请提供的一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统采用如下的技术方案：
一种利用磨煤机干化污泥并耦合燃煤发电的污泥处理系统，包括磨煤机，磨煤机内设置有磨盘和三组磨辊，磨煤机底部设置有旋转式热风喷嘴环，旋转式热风喷嘴环用于将电站锅炉的烟气通入磨煤机内，所述磨煤机内同轴设置有污泥料筒和燃煤料筒，所述燃煤料筒设置于污泥料筒内，所述污泥料筒和旋转式热风喷嘴环之间连通有进风管，所述磨盘上固定连接有转轴，所述转轴同轴设置于燃煤料筒内，所述污泥料筒和燃煤料筒之间设置有一级破碎组件和二级破碎组件，所述一级破碎组件位于二级破碎组件上方，所述转轴用于驱动一级破碎组件和二级破碎组件转动。
通过采用上述技术方案，湿污泥从污泥料筒和燃煤料筒之间进入磨煤机内，燃煤从燃煤料筒进入磨煤机内，旋转式热风喷嘴环的热风通过进风管输送至污泥料筒内，以对污泥料筒内的湿污泥进行干燥，从而可使污泥落在磨盘上时呈干燥状态，避免湿污泥黏附在磨盘和磨辊表面，保持磨煤机设备的正常运行；干燥后的污泥再经一级破碎组件进行初级破碎，形成体积较小的干污泥块，二级破碎组件对污泥块进行再次破碎，形成体积更小的污泥颗粒，由于污泥落在磨盘上时已经呈体积较小的颗粒状，此时磨辊可较为容易地对污泥进行研磨，提高了对湿污泥的研磨及筛分效率，保证了煤粉和污泥粉末混合燃料的持续供应，提高电站锅炉的发电效率。
可选的，所述污泥料筒和燃煤料筒之间设置有测重底板，所述测重底板位于一级破碎组件上方，所述进风管出风口处位于污泥料筒顶部，所述测重底板上方设置有搅拌件，所述转轴用于驱动搅拌件转动，所述测重底板处设置有出料口，所述测重底板用于启闭出料口。
通过采用上述技术方案，污泥进入污泥料筒内之后落在测重底板上，在进风管输出的热风对污泥干燥的同时，转轴带动搅拌件沿燃煤料筒周向转动，从而可将落下的湿污泥切割打碎，增大湿污泥与热风的接触面积，从而提高干燥效率；当干燥完成之后，出料口打开，污泥可从出料口处落下，以进行下一步破碎处理。
可选的，所述燃煤料筒分体设置，所述燃煤料筒包括第一料筒、第二料筒和第三料筒，所述搅拌件包括第一驱动环，所述第一驱动环同轴转动连接于第一料筒和第二料筒之间，所述转轴和第一驱动环通过第一驱动杆连接，所述第一驱动环上设置有限位环，所述搅拌件还包括搅拌轴，所述搅拌轴同轴设置于限位环内，所述搅拌轴上设置有多组切割刀片。
通过采用上述技术方案，磨盘带动转轴转动，转轴带动第一驱动环转动，第一驱动环通过限位环带动搅拌轴沿燃煤料筒周向转动，搅拌轴带动切割刀片沿燃煤料筒周向滑动，从而可将落下的湿污泥切割打碎，增大湿污泥与热风的接触面积。
可选的，所述第二料筒上同轴固定连接有第一驱动齿轮，所述搅拌轴底部同轴固定连接有第一从动齿轮，所述第一驱动齿轮与第一从动齿轮啮合，所述搅拌轴上螺纹连接有滑块，所述搅拌轴上设置有导向筒，所述滑块两端固定连接有导向杆，所述导向筒两端对应导向杆开设有槽，所述切割刀片固定连接于导向杆上。
通过采用上述技术方案，由于第一驱动齿轮与第一从动齿轮啮合，当搅拌轴带动第一从动齿轮沿第一驱动齿轮转动时，第一从动齿轮同时自转，带动搅拌轴同时自转，搅拌轴自转带动滑块在导向筒内上下滑动，从而通过导向杆带动切割刀片上下滑动，可提高对湿污泥的破碎效果。
可选的，所述测重底板包括固定板和转动板，所述固定板固定连接于燃煤料筒外侧壁和污泥料筒内侧壁之间，所述出料口内设置有支撑环，所述转动板位于支撑环上方，所述转动板可沿燃煤料筒周向转动，所述转动板用于启闭出料口，位于下方的所述导向杆上设置有推杆，所述推杆底部固定连接有定位杆，所述转动板上固定连接有清料板，所述清料板朝向定位杆一端开设有定位槽，所述定位杆可插接于定位槽内。
通过采用上述技术方案，当测重底板上的污泥重量达到与燃煤掺烧所需的重量时，转轴带动搅拌轴单向转动的时间变长，使得滑块向下滑移的距离变长，此时滑块通过导向杆带动推杆向下滑动，同时推杆随搅拌轴沿燃煤料筒周向转动，当推杆旋转下降至定位杆插入定位槽内时，磨盘的驱动电机改变转向，滑块向上滑动，通过导向杆带动推杆向上滑动，推杆带动清料板向上滑动，清料板带动转动板向上滑动，同时搅拌轴又带动清料板沿燃煤料筒周向转动，使得清料板和转动板均螺旋向上滑动，一方面将出料口打开，使干燥后的污泥落下；另一方面将落在固定板上的污泥推动至出料口处，方便污泥落下。
可选的，所述固定板底部安装有重量传感器，所述重量传感器与磨盘的驱动电机电连接，所述磨盘的驱动电机可反向转动，所述重量传感器用于控制磨盘驱动电机切换转向的时长。
通过采用上述技术方案，重量传感器对测重底板上的污泥重量进行监测，当污泥重量未达到与燃煤掺烧所需的重量时，转轴带动推杆始终在清料板上方转动，从而保证出料口处于关闭状态；当达到所需重量时，重量传感器控制磨盘驱动电机延长切换转向的时长，使得滑块向下滑移的距离变长，此时滑块通过导向杆带动推杆向下滑动，以使推杆可旋转下降至定位杆插入定位槽内，此时，磨盘驱动电机反向转动，带动转动板向上螺旋转动，从而将出料口打开，使得干燥后的污泥落下。
可选的，所述燃煤料筒上设置有导料箱，所述导料箱设置为圆台状，所述第一驱动齿轮和第一从动齿轮均位于导料箱内，所述导料箱包括第一导料箱、第二导料箱和第三导料箱，所述第一导料箱和第三导料箱均固定连接于燃煤料筒上，所述第二导料箱同轴转动连接于第一导料箱和第三导料箱之间，所述搅拌轴底部伸入第二导料箱内并与第二导料箱固定连接。
通过采用上述技术方案，搅拌轴底部伸入第二导料箱内，可带动第二导料箱一起转动，第一驱动齿轮和第一从动齿轮均位于导料箱内，可对其起防护作用，避免湿污泥影响第一驱动齿轮和第一从动齿轮的运行，同时对污泥起导料作用。
可选的，所述一级破碎组件包括第二驱动环，所述第二驱动环同轴转动连接于第二料筒和第三料筒之间，所述转轴通过第二驱动杆与第二驱动环固定连接，所述第二驱动环上同轴设置有第二驱动齿轮，所述燃煤料筒上设置有导料筒，所述第二驱动齿轮位于导料筒内，所述导料筒内设置有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与第二驱动齿轮啮合，所述第二从动齿轮上同轴设置有第一破碎轴，所述第一破碎轴上沿其轴向间隔设置有多组第一破碎刀片，所述燃煤料筒上沿其轴向间隔设置有多组第二破碎刀片，所述第一破碎刀片和第二破碎刀片间隔排列。
通过采用上述技术方案，当湿污泥干燥后，从出料口落至一级破碎组件处，转轴带动第二驱动环转动，第二驱动环通过第二驱动杆带动第二驱动齿轮转动，第二驱动齿轮带动第二从动齿轮转动，第二从动齿轮带动第一破碎轴转动，第一破碎轴带动第一破碎刀片转动，燃煤料筒带动第二破碎刀片转动，第一破碎刀片和第二破碎刀片共同对落下的污泥破碎，从而将污泥破碎成体积较小的污泥块。
可选的，所述二级破碎组件包括污泥出料斗，所述污泥出料斗同轴固定连接于燃煤料筒底部，所述污泥出料斗底部设置有滤网，所述磨辊上同轴设置有第二破碎轴，所述第二破碎轴伸至污泥出料斗内，所述第二破碎轴上设置有多根破碎棒。
通过采用上述技术方案，污泥块落在滤网上，磨辊转动带动第二破碎轴转动，第二破碎轴带动破碎棒转动，在破碎棒的搅动下，落在滤网上的污泥块进一步被破碎成污泥颗粒，同时可穿过滤网落在磨盘上，方便磨辊将其研磨成粉末，提高了研磨效率。
可选的，所述污泥料筒外同轴设置有辅热筒，所述磨煤机顶部设置有吸气风机，所述吸气风机进风口处通过吸热管与污泥料筒内部连通，所述吸气风机出风口处通过排热管与辅热筒内部连通。
通过采用上述技术方案，干燥湿污泥过程中产生的乏汽被吸气风机从污泥料筒内抽取至辅热筒内，辅热筒内的乏汽对整个污泥料筒内的污泥进行加热，从而加速污泥的干燥过程，同时对干燥污泥的余热进行有效利用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.湿污泥从污泥料筒和燃煤料筒之间进入磨煤机内，燃煤从燃煤料筒进入磨煤机内，旋转式热风喷嘴环的热风通过进风管输送至污泥料筒内，以对污泥料筒内的湿污泥进行干燥，从而可使污泥落在磨盘上时呈干燥状态，避免湿污泥黏附在磨盘和磨辊表面，保持磨煤机设备的正常运行；干燥后的污泥再经一级破碎组件进行初级破碎，形成体积较小的干污泥块，二级破碎组件对污泥块进行再次破碎，形成体积更小的污泥颗粒，由于污泥落在磨盘上时已经呈体积较小的颗粒状，此时磨辊可较为容易地对污泥进行研磨，提高了对湿污泥的研磨及筛分效率，保证了煤粉和污泥粉末混合燃料的持续供应，提高电站锅炉的发电效率；
2.由于第一驱动齿轮与第一从动齿轮啮合，当搅拌轴带动第一从动齿轮沿第一驱动齿轮转动时，第一从动齿轮同时自转，带动搅拌轴同时自转，搅拌轴自转带动滑块在导向筒内上下滑动，从而通过导向杆带动切割刀片上下滑动，可提高对湿污泥的破碎效果；
3.当湿污泥干燥后，从出料口落至一级破碎组件处，转轴带动第二驱动环转动，第二驱动环通过第二驱动杆带动第二驱动齿轮转动，第二驱动齿轮带动第二从动齿轮转动，第二从动齿轮带动第一破碎轴转动，第一破碎轴带动第一破碎刀片转动，燃煤料筒带动第二破碎刀片转动，第一破碎刀片和第二破碎刀片共同对落下的污泥破碎，从而将污泥破碎成体积较小的污泥块。
（发明人：张海鹏;晁免昌;崔泽苹）
