【纯干货】污泥干化49问合集（下篇）

32.热源对能耗的影响有哪些?

热能来源及其传输、储存、利用形式和利用率是热能损耗的重要方面之一。

1)加热方式的不同，热源效率损失不同。直接加热形式中热源烟气直接成为介质，其热效率接近燃烧效率本身。其余加热形式均是通过换热设备将热传给某种介质的间接加热。烟气可以通过热交换器将热量传给空气，空气作为换热介质与湿物料进行接触。烟气可以提高热交换器将热传递给导热油或蒸汽，然后利用导热油或蒸汽来加热金属或工艺气体，由金属热表面或工艺气体与湿物料进行接触。这两类换通过热交换器的换热均形成一定的热损失，一般来说在8-15%之间。

2)热源类型的不同，在干化系统中被利用的效率也不同。由于能源的热值特别是能源中污染物含量的重大区别，使得某些热源的利用受到限制。其可被利用的热量因排放温度的高低，过量空气系数大小，污染物后处理的温度及其压力等限制，对于不同的干化系统会带来不同程度的影响。有些热值较低的热源如低压废热蒸汽，对某些工艺是无法利用的。其热值的利用率也因热源条件的变化而有高低。

3)涉及热源的传输、存储的一些关键条件，如管线的大小、输送距离、压力、保温条件、环境温度等，都会对热源利用的最终效率起到重要影响。

33.物料的性质如何影响热能能耗?

物料的粒度、粘度和污染物含量对热能能耗有重要影响。

1)如果物料(如脱水污泥)是一种超细粉末，在干化过程中无论如何会产生大量的粉尘;因安全性原因而必须对粉尘环境降温，对粉尘进行收集则面临使用湿法进行洗涤，此时将使得粉尘及其周围的介质失去热量。

2)如果因物料的性质(粘度、含水率高等)可能造成干化工艺的不稳定性的(如黏着、结块等)，则有必要采用部分干化后的产品与湿物料混合的工艺(返料、干料返混)。这一返料过程有时因对混合后含固率有特殊要求，而达到很高的比例。返混的过程意味着大量物料的反复加热和冷却。

3)对于具有一定污染物性质的物料进行干化处理，其处置过程必须是闭环进行的。干化过程中会使得物料中大量存在的可凝或不可凝污染物离开固体，进入气态环境。此时同样需要大量的冷却水进行洗涤，并将其中不可凝气体排出闭环回路。冷凝水和不可凝气体本身均带走相当的热量。

34.工艺热损耗表现在哪些方面?

从工艺角度了解干化在能耗方面的特点，就是研究干化系统的干化效率。

影响干化工艺效率的因素有很多，可以按照工艺类型、工艺路线和工艺条件分别考察：

(1)工艺类型指介质与湿物料的换热形式，目前所有的干化系统可以大致分为三种类型：热对流、热传导和热对流+热传导的混合型。热对流系统需要工艺气体作为携带热量和携带湿分的载体，因此气体量巨大，气体的洗涤形成其热损失的主要部分。热传导依靠位于闭环回路中的大量高温介质进行热量的输送，热量的给出依靠足够的换热表面来进行，其热量给出是持续的，从巨大的换热面中输出的大量热量无法被吸热越来越慢的物料所接受，将形成部分蒸发气体的过热。这部分热量排出系统，就形成了热损失。

(2)工艺路线指湿物料、热介质进入，以及干物料和湿介质离开系统时的位置和形式。干化工艺存在并流、逆流和错流三种主要的形式，其中逆流的热利用效率最高，但出于安全性的原因，在处理污泥这样的高有机质超细粉末干化时，逆流基本上被放弃。在很多工艺中存在错流，典型的如流化床，但错流使得粉尘的产生和聚集较为严重，因此其工艺运行环境的惰性化较为严格，工艺温度降低，加上克服阻力所需的风压，由此导致的工艺气量大幅度上升。

(3)工艺条件指干化环境的进出口压力、湿度、温度、介质流速的变化。这些条件的改变使得不同工艺有着极为不同的表现。一般来说，所应用的介质温度越高，所使用的介质量越大，所使用的介质湿度越低，则蒸发速度越快。然而，温度越高、介质量越大、介质湿度越低，其形成的热损失也越大。

35.为什么说干化设备的能力和能耗是一对矛盾?

提高干化能力的办法似乎应该很简单：既然热传导靠的是热交换表面积，既然热对流需要大量高温热介质，增大换热面积、提高换热的介质流量和温度岂不就解决问题了?

其实不然。任何方法都有自身的限制。提高换热表面积，将会大大增加干燥器制造的成本，并进一步提高过剩热量在干燥器内的聚集和流失;提高气体的温度是正确的，但要形成更高的温度，意味着进一步扩大热交换设备的投资，并提高其热损失率;提高工艺气体的量，将大大提高风机及其管线的负荷，有时为了克服这种负荷，在电能方面的损失之大会使这种提高效率的想法变得不切实际。

所以，干化设备的处理能力是结合物料本身的特性，按照一定的能耗损失承受范围来设计的，盲目提高其中的某些参数，不一定能够收到积极的效果，反而加重了能耗的支出。

36.什么是评价热能耗损失的捷径?

干化工艺的目的在于形成有效的蒸发。蒸发所需的实际能耗，只能从分析干化系统的具体干化条件及其各阶段的热损失入手。

事实上存在一个判断干化系统效率的简单办法：

对于一个对流干化系统来说，介质的进出口湿度差越高，说明单位质量的气体介质所形成的蒸发量越大，系统的干化效率越高，热损失越小。

对于一个传导干化系统来说，有效换热表面积越小，而单位换热面积的蒸发量越大，则说明该系统的干化效率越高，热损失越少。

对于结合两种换热形式的混合型工艺，也仍然可以结合这两个参数，进行对比。

37.如何提防“能耗数字陷阱”?

干化工艺的“基本热能”支出是确定无疑的，无论何种工艺，无论其性能多么优越，其总的热能支出均无法低于这一数字。

由于世界上从事干燥的设备类型是如此之多，很难对所有的系统的机理、能耗有确切的理解，因而在进行比较时，常常轻信某些工艺所声称的能耗优越性，甚至一些不够严肃的厂家愿意在合同中保证这些数据的真实性。而到头来，使用者自己会发现事实并非如此，作为保证金的设备尾款只不过是巨额能耗支出的零头，根本无法覆盖其损失。对于污泥这样的低附加值产品来说，这种不科学的能耗数字是一种值得警惕的“数字陷阱”。

其实，干燥工艺的特点是可以分析、比较的，在给定的工作条件下，其工作状况是可知的。因此，在谈判中落实各个工艺、各段工艺的技术参数、运行参数，是进行科学比较的基础。