MVR过热蒸汽污泥连续干燥系统及工作方法技术领域
本发明涉及一种MVR过热蒸汽污泥连续干燥系统及工作方法，属于能源与动力领
域。
背景技术
目前我国年废水排放总量超过400亿吨,每年排放污泥约为550～600 万吨,且不
断增加。估计到2020年,我国污泥的产量将会达到8000t/a, 并且随着大城市化和城市集群
区域的发展,我国污泥处理最终将走向干燥或焚烧这样的三级处理。降低污泥含水率是解
决目前在污泥处理过程中所遇到的许多问题的关键, 是污泥进行资源化(农用、焚烧等)处
理处置利用的前提。
常规的污泥干燥是以热空气为干燥介质，热空气与污泥接触，带走污泥内的水分。
热空气的吸湿能力不强，因此使用热空气作为干燥介质时，干燥介质流量很大，且干燥时间
很长，效率较低。
使用过热蒸汽来代替空气作为干燥介质，相比于热空气，过热蒸汽的吸湿能力较
强，同时，过热蒸汽对环境友好，干燥过程无氧化或燃烧反应，而且蒸汽在膨胀机内膨胀做
功，冷凝出水加以回收能量，减少干燥系统能耗。但是使用过热蒸汽作为干燥介质，当干燥
系统仍然处于常压时，干燥的温度必须在100℃以上，如此就限制了过热蒸汽干燥系统的使
用。
与常压下干燥系统相比，真空干燥是将物料置于负压条件下，负压条件下，物料中
的水与干燥器干燥介质存在压力差，物料中的水相比于常压下会更容易蒸发，从而加快了
干燥的速率，节省了干燥时间。
在干燥过程中主要的热量是用于水分蒸发所需要的潜热，而利用MVR技术回收干
燥过程中所消耗的潜热是现阶段降低干燥系统能耗最切实有效的办法。
如果能将过热蒸汽作为干燥介质运用于真空干燥系统，并利用MVR技术降低整个
系统的能耗，可以提供一种节能高效的真空干燥方法，不仅提高了干燥的速率，还降低干燥
能耗。
发明内容
本发明公开了一种能耗低、效率高的MVR过热蒸汽污泥连续干燥系统及工作方法。
该系统包括第一进料装置、第一预热器、干燥器、旋风分离器、洗气塔、水泵、压缩
机、污水罐、换热器、风机、第一储泥罐、凝水罐、真空泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第
四阀门、第五阀门、第六阀门、第二进料装置、第二预热器、第二储泥罐、第七阀门、第八阀
门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门；上述第一进料装置包括污
泥入口、污泥出口、抽真空口；第二进料装置包括污泥入口、污泥出口、抽真空口；干燥器包
括蒸汽入口、蒸汽出口、污泥入口和污泥出口；旋风分离器包括入口、气相出口和污泥出口；
洗气塔包括气体入口、水路入口、气体出口和污水出口；换热器包括热端入口、热端出口、冷
端入口和冷端出口；上述第一进料装置底面与第一预热器顶面通过机械连接方式进行连
接；第二进料装置底面与第二预热器顶面通过机械连接方式进行连接；待干燥污泥通过第
一阀门与第一进料装置污泥入口相连，第一进料装置污泥出口通过第三阀门与干燥器的污
泥入口相连，真空泵通过第二阀门与第一进料装置抽真空口相连；待干燥污泥通过第七阀
门与第二进料装置污泥入口相连，第二进料装置污泥出口通过第九阀门与干燥器的污泥入
口相连，真空泵通过第八阀门与第二进料装置）抽真空口相连；干燥器蒸汽出口与旋风分离
器的入口相连,旋风分离器的气相出口与洗气塔的气体入口相连，洗气塔气体出口分成两
路：一路连接换热器冷端入口，换热器冷端出口通过风机与干燥器蒸汽入口相连；另一路通
过压缩机与换热器热端入口相连，换热器热端出口分成两路：一路通过第四阀门与第一预
热器入口相连，第一预热器出口与凝水罐入口相连；另一路通过第十阀门与第二预热器入
口相连，第二预热器出口与凝水罐入口相连，真空泵通过第十三阀门与凝水罐抽真空口相
连；干燥器的污泥出口和旋风分离器的污泥出口相连后分为两路：一路通过第五阀门与第
一储泥罐入口相连，第一储泥罐出口通过第六阀门排出污泥；另一路通过第十一阀门与第
二储泥罐入口相连，第二储泥罐出口通过第十二阀门排出污泥；洗气塔的污水出口与污水
罐相连，水泵连接洗气塔水路入口。
根据本发明所述的一种MVR过热蒸汽污泥连续干燥系统及工作方法，其特征在于
包括以下过程：首先关闭第一阀门、第七阀门、第六阀门、第十二阀门，打开第二阀门、第三
阀门、第四阀门、第五阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十三阀门，利用
真空泵进行抽真空，使干燥器处于负压工作状态；然后关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门、
第五阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门）、第十三阀门，打开第一阀门、第七
阀门，待干燥的污泥进入第一进料装置和第二进料装置，关闭第一阀门、第七阀门，打开第
二阀门、第八阀门，利用真空泵进行抽真空;然后关闭第二阀门、第八阀门，打开第三阀门、
第四阀门、第五阀门，对第一进料装置中的污泥进行干燥处理；当第一进料装置中的污泥干
燥完成后，关闭第三阀门、第四阀门，打开第九阀门、第十阀门，对第二进料装置中的污泥进
行干燥处理，干燥期间打开第一阀门，待干燥污泥进入第一进料装置，然后关闭第一阀门，
打开第二阀门，利用真空泵进行抽真空，然后关闭第二阀门；待第二进料装置中污泥干燥过
程结束后，打开第三阀门、第四阀门，开始对第一进料装置中的污泥进行干燥,如此交替运
行，实现污泥负压连续性干燥；上述对第一进料装置中的污泥进行干燥处理和第二进料装
置中的污泥进行干燥处理的具体步骤如下：污泥经对应预热器预热升温后进入干燥器，污
泥中水分在负压状态下吸热蒸发后从干燥器的蒸汽出口出来进入旋风分离器，将掺混水蒸
汽中的少量污泥分离出来，然后进入洗气塔，水泵出口的水对污泥进行进一步的清洗，洗气
塔污水出口出来的污水进入污水罐，清洁度高的水蒸气分成两路：一路小部分水蒸气通过
压缩机压缩，变成高温高压的过热蒸汽，进入换热器的热端放热后在第一预热器中预热待
干燥的污泥，冷凝后进入凝水罐；另一路大部分的水蒸气进入换热器(9)的冷端吸热后，经
风机加压后进入干燥器干燥污泥；干燥器干燥后的污泥与旋风分离器分离出来的污泥混合
后排入第一储泥罐。当第一储泥罐装满后，打开第十一阀门、关闭第五阀门,第二储泥罐开
始工作，然后打开第六阀门将污泥倒掉，两个储泥罐交替工作。
该干燥系统在进行干燥的过程中，进入压缩机的过热蒸汽流量等于干燥器内蒸发
的水的流量，而另一路的流量就是进入干燥器内干燥蒸汽的流量，干燥速率不变时，这两路
过热蒸汽的流量均保持不变。
根据本发明所述的一种MVR过热蒸汽污泥连续干燥系统及工作方法，与相同压力
条件下的空气干燥介质相比，该系统采用了吸湿能力更强的水蒸气作为干燥介质，干燥器
内负压操作提高了污泥内外水分的浓度差，从而大大提高污泥干燥速率；并通过控制阀门
开启关闭，使不同进料装置交替工作，实现负压干燥过程的连续性；大部分的过热蒸汽一直
参与系统的循环，仅仅在换热器中回收从污泥中蒸发出来的那部分水蒸气的潜热，从而在
回收干燥热能的同时，大大降低压缩机的耗功。
附图说明
图1是本发明提出一种MVR过热蒸汽污泥连续干燥系统；
图中标号名称：1、第一进料装置，2、第一预热器，3、干燥器，4、旋风分离器，5、洗气塔，
6、水泵，7、压缩机，8、污水罐，9、换热器，10、风机，11、第一储泥罐，12、凝水罐，13、真空泵，
14、第一阀门，15、第二阀门，16、第三阀门，17、第四阀门，18、第五阀门，19、第六阀门，20、第
二进料装置，21、第二预热器，22、第二储泥罐，23、第七阀门，24、第八阀门，25、第九阀门，
26、第十阀门，27、第十一阀门，28、第十二阀门，29、第十三阀门，30、污泥，31、过热蒸汽，32、
水，33、污水。
具体实施方式
下面参照图1说明一种MVR过热蒸汽污泥连续干燥系统的工作过程。
首先关闭第一阀门14、第七阀门23、第六阀门19、第十二阀门28，打开第二阀门15、
第三阀门16、第四阀门17、第五阀门18、第八阀门24、第九阀门25、第十阀门26、第十一阀门
27、第十三阀门29，利用真空泵13进行抽真空，使干燥器处于负压工作状态。
然后关闭第二阀门15、第三阀门16、第四阀门17、第五阀门18、第八阀门24、第九阀
门25、第十阀门26、第十一阀门27、第十三阀门29，打开第一阀门14、第七阀门23，待干燥的
污泥30进入第一进料装置1和第二进料装置20，关闭第一阀门14、第七阀门23，打开第二阀
门15、第八阀门24，利用真空泵13进行抽真空，然后关闭第二阀门15、第八阀门24，打开第三
阀门16、第四阀门17、第五阀门18，,污泥经第一预热器2预热升温后进入干燥器3，污泥中水
分在负压状态下吸热蒸发后从干燥器3的蒸汽出口出来进入旋风分离器4，将掺混水蒸汽中
的少量污泥分离出来，然后进入洗气塔5，水泵6出口的水32对污泥进行进一步的清洗，洗气
塔5污水出口出来的污水33进入污水罐8，清洁度高的水蒸气分成两路：一路小部分水蒸气
通过压缩机7压缩，变成高温高压的过热蒸汽，进入换热器9的热端放热后在第一预热器2中
预热待干燥的污泥，冷凝后进入凝水罐12；另一路大部分的水蒸气进入换热器9的冷端吸热
后，经风机10加压后进入干燥器3干燥污泥。
干燥器3干燥后的污泥与旋风分离器4分离出来的污泥混合后排入第一储泥罐11。
当第一储泥罐11装满后，打开第十一阀门27、关闭第五阀门18,第二储泥罐22开始工作，然
后打开第六阀门19将污泥倒掉，两个储泥罐交替工作。
第一进料装置1中的污泥干燥完成后，关闭第三阀门16、第四阀门17，打开第九阀
门25、第十阀门26，开始对第二进料装置20中的污泥进行干燥，干燥期间打开第一阀门14，
待干燥污泥30进入第一进料装置，然后关闭第一阀门14，打开第二阀门15，利用真空泵13进
行抽真空，然后关闭第二阀门15，待第二进料装置20中污泥干燥过程结束后，打开第三阀门
16、第四阀门17，开始对第一进料装置1中的污泥进行干燥,如此交替运行，实现污泥负压连
续性干燥；同时在系统工作过程中应保持进入干燥器3内的蒸汽流量不变，从而让系统稳定
持续地进行。