压缩式多级热回收空气源热泵污泥干化

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1、东方电机压缩式多级热回收空气源热泵完井废弃物干化处理装备东方电气集团东方电机有限公司二O四年十二月一、 概况3.二、 压缩式多级热回收气源热泵污泥干化成套装置工艺原理简述.错 误！未定义书签。三、与常规污泥热干化技术能耗数据比较四、 压缩式多级热回收气源热泵污泥干化处理装置运行技术参数五、运行管理人员编制 六、投资七、成本估算八、结论与建议压缩式多级热回收气源热泵完井废弃物干化处理装备一、概况2012年，东方电气集团东方电机有限公司，利用其在火力发电装 备制造领域的先进节能技术，成功开发出“污泥高效闪蒸脱水”成套技 术装置。利用该技术装置，可实现高效、低能耗一次将含水率80%污泥, 脱干到含水

2、率50%以内；同时，实现了污泥的无害化、减量化。但是，除堆肥外，要达到污泥的资源化利用，该脱干污泥仍然需要 进一步干化处理。为了配套“污泥高效闪蒸脱水”装置，以实现污泥的资源化利用； 东方电机利用发电装备电气绝缘空气干燥技术， 与合作方一道，成功开 发了“压缩式多级热回收气源热泵”污泥干化装置；经试验台装置运行 表明：该装置投资较低，电能消耗小，干燥过程清洁无污染，可实现集 装化。该装置全部采用电力能源，不仅可作为“污泥高效闪蒸脱水”装 置的污泥深度干化处理配套装备；而且，由于其装置拆装方便快捷， 对流动性很强的石油钻井完井废弃物、河湖清淤污泥等工程项目废弃 物处理，有很大的优势。二、压缩式多

3、级热回收气源热泵污泥干化成套装置工艺原理简述压缩式多级热回收气源热泵污泥干化成套装置工艺如下图所示：湿热空气干燥热空气湿热空气湿热空气低温低压蒸汽压缩机高温高压蒸汽低压液体膨胀阀 高压液体干燥热空气1干燥热空气工艺原理框图压缩式多级热回收气源热泵污泥干化成套装置结构示意图如下:网帯0 0正视侧视结构示意图原理简述：如工艺原理框图及结构示意图：从膨胀阀来的低压液态工作介质在蒸发器中吸收（回收）循环的 湿热空气热能，蒸发为低温低压工作介质蒸汽（同时，湿热空气被冷 却为低温饱和空气，湿热空气中的大部分水蒸气冷凝为水排放）；该工 质蒸汽在热泵压缩机作用下，将低温工作介质蒸汽压缩为高温高压工 作介质蒸汽

4、；高温工质蒸汽在冷凝器中与低温饱和空气换热凝结为高 压液态工作介质（同时，低温饱和空气被加热为高温干燥空气）；高温 干燥空气对污泥进行干燥，形成湿热空气，进入蒸发器，完成干燥媒 介空气的循环（同时，高压液态工作介质经过膨胀阀，成为低压液态 工作介质，完成工作介质的循环）；在本污泥压缩式多级气源热泵干化 系统中，为了尽可能回收湿热空气中的热能，装置巧妙的增加了两只 串联的回热器，回热器使湿热空气预降温脱出水分的放出热能用于饱 和低温空气加热，进一步利用了热能，实现多级热回收气源热泵污泥 干化过程，降低了污泥干化的能耗。从压缩式多级热回收气源热泵污泥干化成套装置工艺原理的描述可以看出，该装置具有以

5、下优点：1）污泥干燥介质空气完全密闭循环， 无环境污染，实现了近零排 放。同时，污泥干燥不受环境温度、湿度影响。2） 污泥干燥过程能量实现循环利用，能源利用率高，1KWh电能 可干燥蒸发3-3.5kg水分。3）采用低温干化技术，避免了恶臭气体的挥发；无粉尘爆炸隐患， 运行安全。4）脱出水直接蒸发后冷凝排放，排放达标，无需另外水处理装置。5）结构紧凑，可集装箱布置，占地面积小，适合流动性项目。6）自动化程度高，全自动运行，操作管理方便。三、与常规污泥热干化技术能耗数据比较压缩式多级热回收气源热泵污泥干化技术与常规污泥热干化技术能耗数据的比较如下表，按每公斤含水率80%污泥干化到含水率50%计（达

6、到国家环保标准）：常规蒸汽热干化压缩式多级热回收气源热泵干化备注含水率80%污泥（kg）1.01.0含水率50%污泥（kg）0.40.4去除水分（kg）0.60.6吨污泥耗蒸汽（kg）1200蒸发效率按50%计算吨污泥耗电（KWh）1711kwh蒸发3.5kg水分计吨污泥处理折算热能（万 Kcal）7844.3蒸汽热值按650Kcal/Kg,热/电转换率按1KWh/370g标煤计算由表可见，压缩式多级热回收气源热泵污泥干化技术比常规蒸汽 污泥热干化技术节能50%以上。四、压缩式多级热回收气源热泵污泥干化处理装置运行技术参数1、污泥处理规模：100T/D （含水率80%亏泥）；2、污泥处理电耗：

7、17100Kwh/D3、污泥处理结果：40T/D含水率50%勺污泥；4、每天按3班24小时运行，每小时处理污泥4.17T,蒸发水分约2.5T/H，装机功率约为715KW五、运行管理人员编制系统装置自动化程度高，操作方便，可实现无人值守（由其他工作人员兼顾守护）；六、投资系统装置投资约30万元/ t.d （含水率80%亏泥）七、成本估算成本估算依据条件（按含水率80%亏泥吨计）：1、电价按0.70元/ kwh;2、工资按无人值守；3、维修费按5元/吨（含水率80%亏泥）污泥处置运行成本：214*0.7+5=154.8元/吨八、结论与建议1、在流动性较强的项目如石油钻井完井废弃物以及河湖清淤等项目污泥处理，可采用本方案装置，以达到保护环境、节能降耗的目的。2、本装置不适用于含耐热温度超过 70 C病菌、寄生虫卵的污泥干化处理(处理该类污泥不能实现无害化的处理目标)。