据国家知识产权局公告，中国中材国际工程股份有限公司取得一项名为“提高水泥生产线协同处置市政污泥量的系统“，授权公告号CN220537680U，申请日期为2023年4月。
申请(专利权)人：中国中材国际工程股份有限公司发明人：宿向超，赵美江，孙德群，姜凯，陈蕾，黄锋，潘轶，陈翼，朱永长，汤升亮，宁建根
专利摘要：本实用新型公开了一种提高水泥生产线协同处置市政污泥量的系统，包括污泥间接干化系统、废气处置系统、污泥预焚烧系统和协同处置系统。余热锅炉的蒸汽进入污泥间接干化系统对污泥进行间接加热得到干污泥，干污泥送入污泥预焚烧系统，与三次风管引出的高温风在污泥预焚烧系统内接触进行预焚烧；蒸汽经与污泥换热后产生冷凝水再经除氧器除氧后送入余热锅炉；干化气经冷凝除水后送入篦冷机高温段，产生的环境废气经废气处置系统送入篦冷机高温段或除臭后排放；经预焚烧后产生的高温烟气和灰渣送入分解炉，或者灰渣经冷却后送入水泥原料配料系统或其他综合利用系统。本实用新型在水泥窑系统和熟料质量稳定及环保的前提下，大幅提高市政污泥的处置量。
背景技术
对于市政污泥，目前较为普遍的处理方法有卫生填埋、焚烧和堆肥农用等。由于污泥中含有众多有害物质，简单焚烧后会产生二噁英等污染物，造成二次污染，而利用水泥生产系统协同处理城市污泥具有清洁、安全、可持续等优势。同时，城市污泥中含有可燃物质，具有一定的热值(一般含水50％的污泥，低温发热量为1500～2000kcal/kg)，可作为水泥生产系统的替代燃料，污泥焚烧后的灰渣主要化学成分与水泥的主要组份相近，可作为水泥生产原料。因此，与水泥生产线协同处置是市政污泥理想的处置方式之一。
然而，水泥生产线协同处置市政污泥量普遍偏低。市政污泥主要来源于城市污水处理厂，是污水处理后的副产物，其水分含量大(含水率一般为60％～80％)，热值低，利用常规方法处置时，湿污泥中的水蒸发吸热量大，同时会增大水泥窑烟气量，给水泥窑安全运转和节能降耗带来负面影响，影响水泥烧成系统的稳定，污泥处置量难以提高。而降低市政污泥含水率，提高市政污泥热值，是提高水泥生产线协同处置能力和热量替代率的关键。目前采用的主要方式是对湿污泥采用预干化工艺，干化后的污泥再送入分解炉进行处置，目前7000t/d的熟料规模采用预干化工艺可以处置含水60％的污泥900t/d，处置能力为0.13吨/吨熟料。当预干化后的污泥处置量大时，如何喂入水泥生产线，降低对熟料品质的影响，也是需要解决的问题。此外，市政污泥处置过程的安全、环保也是基本要求。
专利CN212581744U公开了一种含有预处理装置的水泥窑协同处置污泥系统，该系统充分利用水泥窑的余热预处理污泥，在实现水泥窑余热资源梯级利用的同时减少协同处置污泥对水泥窑工艺与水泥质量的影响。然而该工艺存在两个问题，一是烘干后排出的废气含湿量较大，未经除湿经篦冷机进入烧成系统，水蒸气在烧成系统中对煤粉燃烧并无积极作用，反而水蒸气的升温增加煤耗，同时气量增加还会存在一定的排烟热损失，降低系统热效率；二是污泥烘干后排出的热烟气含有大量的恶臭气体。由于篦冷机后段熟料温度并不能去除HS、NH等恶臭气体，经窑尾的烟囱排放后，存在环境污染问题。另外，干化后的污泥采用直接送入分解炉的方式进行处置，处置规模较大时，影响水泥烧成系统的稳定和水泥熟料质量，可能出现烟气排放不达标的问题。
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