【正文】 也不同。其可被利用的熱量因排放溫度的高低，過量空氣系數(shù)大小，污染物后處理的溫度及其壓力等限制，對于不同的干化系統(tǒng)會帶來不同程度的影響。其熱值的利用率也因熱源條件的變化而有高低。？ 　　物料的粒度、粘度和污染物含量對熱能能耗有重要影響?！　?）如果因物料的性質(zhì)（粘度、含水率高等）可能造成干化工藝的不穩(wěn)定性的（如黏著、結(jié)塊等），則有必要采用部分干化后的產(chǎn)品與濕物料混合的工藝（返料、干料返混）。返混的過程意味著大量物料的反復(fù)加熱和冷卻。干化過程中會使得物料中大量存在的可凝或不可凝污染物離開固體，進(jìn)入氣態(tài)環(huán)境。冷凝水和不可凝氣體本身均帶走相當(dāng)?shù)臒崃??！　∮绊懜苫に囆实囊蛩赜泻芏?，可以按照工藝類型、工藝路線和工藝條件分別考察：　?。?）工藝類型指介質(zhì)與濕物料的換熱形式，目前所有的干化系統(tǒng)可以大致分為三種類型：熱對流、熱傳導(dǎo)和熱對流＋熱傳導(dǎo)的混合型。熱傳導(dǎo)依靠位于閉環(huán)回路中的大量高溫介質(zhì)進(jìn)行熱量的輸送，熱量的給出依靠足夠的換熱表面來進(jìn)行，其熱量給出是持續(xù)的，從巨大的換熱面中輸出的大量熱量無法被吸熱越來越慢的物料所接受，將形成部分蒸發(fā)氣體的過熱。 　?。?）工藝路線指濕物料、熱介質(zhì)進(jìn)入，以及干物料和濕介質(zhì)離開系統(tǒng)時的位置和形式。在很多工藝中存在錯流，典型的如流化床，但錯流使得粉塵的產(chǎn)生和聚集較為嚴(yán)重，因此其工藝運(yùn)行環(huán)境的惰性化較為嚴(yán)格，工藝溫度降低，加上克服阻力所需的風(fēng)壓，由此導(dǎo)致的工藝氣量大幅度上升。這些條件的改變使得不同工藝有著極為不同的表現(xiàn)。然而，溫度越高、介質(zhì)量越大、介質(zhì)濕度越低，其形成的熱損失也越大。任何方法都有自身的限制。　　所以，干化設(shè)備的處理能力是結(jié)合物料本身的特性，按照一定的能耗損失承受范圍來設(shè)計的，盲目提高其中的某些參數(shù)，不一定能夠收到積極的效果，反而加重了能耗的支出。蒸發(fā)所需的實際能耗，只能從分析干化系統(tǒng)的具體干化條件及其各階段的熱損失入手。　　對于一個傳導(dǎo)干化系統(tǒng)來說，有效換熱表面積越小，而單位換熱面積的蒸發(fā)量越大，則說明該系統(tǒng)的干化效率越高，熱損失越少。“能耗數(shù)字陷阱”？ 　　干化工藝的“基本熱能”支出是確定無疑的，無論何種工藝，無論其性能多么優(yōu)越，其總的熱能支出均無法低于這一數(shù)字。而到頭來，使用者自己會發(fā)現(xiàn)事實并非如此，作為保證金的設(shè)備尾款只不過是巨額能耗支出的零頭，根本無法覆蓋其損失?！　∑鋵?，干燥工藝的特點(diǎn)是可以分析、比較的，在給定的工作條件下，其工作狀況是可知的。？ 　　所謂導(dǎo)熱系數(shù)是指在單位面積、溫度下和時間里能夠傳遞或通過的熱量，其單位為kcal/。一般說來，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)最大，非金屬固體和液體的導(dǎo)熱系數(shù)較小，氣體的最小。金屬中鋼在100－，而鐵則在40以上?！　∮捎诟稍锵到y(tǒng)中存在介質(zhì)，而介質(zhì)是由金屬、氣體或?qū)嵊徒M成的?！　∑鋵?，發(fā)生在干燥系統(tǒng)中的傳熱過程遠(yuǎn)比我們能夠預(yù)想的復(fù)雜得多，其中最重要的因素之一還在于物料本身。就污泥干化來說，熱傳導(dǎo)對于含水率較高部分的干化效率較高，而要將最后的20－30％水分去除，則顯得力不從心，這也是為什么大多數(shù)熱傳導(dǎo)系統(tǒng)以半干化為目標(biāo)，或必須做干泥返混且極大提高換熱表面積才能實現(xiàn)。這種狀態(tài)越均勻，效果越好?！　∫虼耍瑧?yīng)該說熱傳導(dǎo)和熱對流各有優(yōu)缺點(diǎn)，其傳熱效率的差別受濕物料本身的性質(zhì)和攪拌、混合狀態(tài)影響至巨。在環(huán)境技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，大多數(shù)被干燥物料沒有在高溫下降解的品質(zhì)問題，溫度的應(yīng)用似乎是無限的。這些原因包括：　?。?）金屬的耐熱和變形，由于干燥器及其相關(guān)的各種設(shè)備、管線、閥門和儀表等遇熱均會產(chǎn)生不同的熱形變，這樣在金屬材質(zhì)、儀器儀表的選擇上，形成了巨大差別?！　。?）介質(zhì)的安全性問題，某些介質(zhì)如導(dǎo)熱油，最高使用溫度高達(dá)320度，而實際運(yùn)行溫度為280度甚至更低；在油品選擇方面盡可能提高其燃點(diǎn)，以保證在高溫狀態(tài)下盡量減少裂解；在回路設(shè)計方面，盡可能避開火源和通道，以提高管線的安全性。　?。?）某些介質(zhì)是帶壓的，如蒸汽，其常用于干燥的壓力一般不超過10個大氣壓，飽和狀態(tài)下溫度僅184度?！　。?）通入高溫、高壓介質(zhì)的設(shè)備，如果承載介質(zhì)的干燥設(shè)備本體還要轉(zhuǎn)動，將造成密封的巨大壓力，因此這類設(shè)備一般不會使用過高的溫度和壓力。水的蒸發(fā)需要一定的熱能，根據(jù)最終含水率要求，實際熱能支出在700－950大卡/升水蒸發(fā)量之間。如天然氣，熱能可能占干化運(yùn)行成本的75％以上。？ 　　干化的熱損失來自三個方面，　?。?） 熱源：包括熱源的類型、傳輸、儲存、利用的條件?！　。?） 工藝：包括工藝類型、路線、條件及其干化效率?！　。?） 物料：合理降低最終產(chǎn)品含固率（使之優(yōu)化適應(yīng)最終處置要求），改善冷凝條件（如減少氣量、分步冷凝等）?！　∷械母稍锕に嚩加凶约旱膬?yōu)點(diǎn)和長處，同時也有缺陷和不足。因此，最有可能獲得直接經(jīng)濟(jì)效益的在于熱源和物料相關(guān)條件的優(yōu)化。雖然各個工藝在升水蒸發(fā)量的單位能耗上看去僅相差幾十大卡，但是對于污泥這種極低附加值物料的處理來說，可能意味著每年數(shù)百萬元的差別。將平均含固率20％的污泥，干化至90％，如果升水蒸發(fā)量熱能能耗相差10大卡，意味著每年30萬元的差別。？ 　　很多最終處置工藝是不要求全干化的，這意味著將含水率20％的污泥干化到40－60％即可填埋或焚燒。對熱傳導(dǎo)工藝來說，半干化的升水蒸發(fā)量熱能凈耗一般要低于全干化20－30大卡，加上熱源效率損失，可能達(dá)到50大卡以上的差別，此時的熱能節(jié)約意義重大。？ 　　干化的主要成本在于熱能，降低成本的關(guān)鍵在于是否能夠選擇和利用恰當(dāng)?shù)臒嵩?。直接加熱方式則因能源種類不同，受到一定限制，其中燃煤爐、焚燒爐的煙氣因量大和腐蝕性污染物存在而難以使用，蒸汽因其特性無法利用。溫度必須高，地點(diǎn)必須近，否則難以利用。尾氣處理方案是可行的。　　沼氣：可以直接燃燒供熱，價格低廉，也較清潔，但供應(yīng)不穩(wěn)定?？梢钥紤]部分利用的方案?！　√烊粴猓呵鍧嵞茉?，但是價格最高，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，或直接加熱利用。因此，選型應(yīng)以考察干化系統(tǒng)在能耗、安全性和靈活性三個方面的內(nèi)容為要點(diǎn)。污泥干化工藝更接近于化工工程中的有機(jī)物干燥，因此，借鑒該領(lǐng)域的經(jīng)驗，有助于污泥干化項目的成功?！　「鶕?jù)當(dāng)?shù)氐臈l件，應(yīng)盡可能確定處置目標(biāo)和工藝路線，在此基礎(chǔ)上一次性選定合理的工藝，以適應(yīng)今后的發(fā)展。：換熱形式 　　干燥需要采用熱媒（導(dǎo)熱油或工藝氣體，包括空氣、蒸汽、氮?dú)?、煙氣、二氧化碳?xì)獾龋?，來自燃料的熱量轉(zhuǎn)換到干化系統(tǒng)的熱媒中時，由于加熱形式的區(qū)別（直接和間接），有著不同的熱交換損失。而間接加熱方式中，煙道氣這樣的熱媒與污泥本身無接觸，熱量是通過一個換熱面進(jìn)行的。：濕介質(zhì)洗滌 　　干化工藝的目的是蒸發(fā)掉污泥中的水分。蒸發(fā)量必須通過使用大量的冷卻水對干化所形成的蒸汽或熱媒載體進(jìn)行洗滌才能收集（冷凝過程），而粉塵一般也需要通過洗滌進(jìn)行捕獲。為了獲得蒸發(fā)效率（干燥推動力），系統(tǒng)必須將蒸發(fā)所形成的大量氣態(tài)濕分排出，使之不致形成飽和。污泥粉塵在高濕環(huán)境下可能具有一定的粘性。產(chǎn)生的冷凝水將帶走工藝氣體中的部分熱量。沒有這個載體，系統(tǒng)的蒸發(fā)無法持續(xù)；載體的量如果太小，也會影響系統(tǒng)的蒸發(fā)能力。？ 　　采用低溫干燥，意味著將干化采用的熱介質(zhì)溫度降低。形成較大區(qū)別的在于熱對流，采用高溫或低溫氣體，向介質(zhì)中輸入熱量的效率存在一定差別，而比較極端的則可連加熱都省去，直接采用環(huán)境空氣。前者的推動力主要是水蒸汽壓差，只要濕物料表面的水蒸汽壓高于介質(zhì)氣體，就會形成蒸發(fā)?！　】疾斓蜏馗稍锸欠窀鼮楣?jié)能，需要注意以下三個方面的內(nèi)容：　　首先，低溫干燥過程中，為了彌補(bǔ)壓差、溫度方面的不足，不得不采用更大的氣量來進(jìn)行。當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)為了克服空氣本身和管壁的阻力，將數(shù)倍于熱干化工藝（或所謂高溫工藝）的氣體吹進(jìn)循環(huán)時，其電能有可能是個“天文數(shù)字”。　　第三，環(huán)境影響不容忽視?！　∫虼耍蜏馗稍锊灰欢軌蚬?jié)能。？ 　　干泥返混的熱損失是由兩個因素決定的：　?。?）返混的目標(biāo)含固率　?。?）干燥器進(jìn)口混合料和出口產(chǎn)品的溫差　　目標(biāo)含固率受到兩個參數(shù)的影響，一個是濕泥的含固率，這個含固率越低，所需返混干泥的比例越高；一是干泥的含固率，這個數(shù)值越小，混合的量越大?！　「稍锲鬟M(jìn)口混合料和出口產(chǎn)品的溫差這兩個數(shù)值就決定了單位質(zhì)量物質(zhì)的熱損失幅度。30 / 30