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AG,燃煤电厂污泥掺烧技术的应用与设计探讨 国家能源局与生态环境部公布了29个燃煤耦合污泥发电技改试点项目.并要求加快燃煤耦合生物质发电关键技术的研究开发、成果转化和标准制定。

焦点提醒:燃煤电厂污泥掺烧手艺的利用与设想切磋 国度能源局与生态情况部发布了29个燃煤耦合污泥发电技改试点项目.并要求加速燃煤耦合生物资发电要害手艺的研究开辟、功效转化和尺度制订。中国给水排水2023年中国污水中国给水排水2023年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十四届)邀请函处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第七届)邀请函暨征稿启事中国给水排水2023年中国污水处理厂中国给水排水2023年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十四届)邀请函提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第七届)邀请函暨征稿启事

燃煤电厂污泥掺烧手艺的利用与设想切磋来历:能源与情况作者:符成龙 沙丰等 要害词:污泥掺烧燃煤耦合污泥发电燃煤电厂

摘要:燃煤电厂污泥掺烧是一种高效的烧毁物能源化操纵体例,借助现役煤机电组的高效发电系统和环保集中管理平台,可实现污泥减量化、无害化、资本化和范围化措置,合适国度财产政策要求.别离对污泥的性质、污泥掺烧对燃煤机组的影响、污泥掺烧的利用案例进行了简单引见,对污泥掺烧项目设想中的要害问题进行了切磋,为燃煤电厂污泥掺烧项目标扶植供给手艺参考.

0引言

最近几年来.国度能源局屡次发文要求严酷节制煤电计划扶植。裁减掉队产能。煤电扶植正式进入去产能时期。而跟着环保要求的提高.煤价上涨和发电操纵小时数的降落.燃煤电厂的运营也碰到严重挑战。与此同时,跟着社会经济的成长和污水处置率的提高.污水处置的副产品污泥也快速增添。这些数目庞大的污泥已成为城市成长急需处置的困难。

在此布景下.燃煤电厂污泥掺烧手艺获得电厂和处所当局的接管和正视。国度相干部分也出台了一系列政策,要求推动燃煤电厂协同资本化处置污泥.展开燃煤污泥耦合发电示范项目标扶植。2018年6月。国度能源局与生态情况部发布了29个燃煤耦合污泥发电技改试点项目.并要求加速燃煤耦合生物资发电要害手艺的研究开辟、功效转化和尺度制订。

污泥逐步变废为宝,成为各年夜燃煤电厂争取的资本。很多项目蜂拥而上,但对污泥特征、掺烧手艺线路和项目设想方面等还缺少深切研究。是以本文在前人的研究根本上.起首对污泥性质和污泥掺烧利用案例进行引见.然后连系本身经验对污泥掺烧项目设想进行手艺切磋.为燃煤电厂污泥掺烧项目标扶植供给手艺参考。

1污泥的根基性质

因为污水的来历和污水处置工艺的分歧.污水处置后发生的污泥成份很是复杂。把握污泥的物理化学性质和含水率,是公道措置污泥并资本化操纵的根本。

污泥相对密度较小、外形不法则、比概况积与孔隙率极高。其特点是含水率高、脱水性差且有臭味。污泥脱水后泥饼为黑色。天然风干后呈颗粒状。硬度年夜且不容易破裂。污泥具有较高的含水率.污水处置厂浓缩污泥含水率为94%摆布.经机器脱水后含水率可降至80%摆布.部门深度脱水的污泥含水率可降至60%以下。

污泥一般呈中性或弱酸弱碱性.无机物含量较高.有热值操纵价值。以上海竹园一厂和二厂的污水污泥为例.参照煤质阐发.对污泥样品进行阐发。按照上海市城市排水监测站2017年7月的污泥检测数据。干化污泥(含水率30%)中水份、灰分、挥发分各占30%摆布,固定碳含量很低,热值约为动力煤的三分之一摆布。灰成份阐发中五氧化二磷的含量较着偏高。

燃煤电厂掺烧的污泥一般来自污水处置厂的污泥脱水车间或污泥干化车间。按来料污泥的含水率可分为湿污泥和在污泥,此中湿污泥含水率为60%。80%。干污泥含水率为30%摆布。

2污泥掺烧对燃煤机组的影响

因为污泥的首要成份与燃煤有较年夜区分.污泥掺烧后必将会对汽锅的燃烧与排放发生必然影响.国内已有很多学者最先了污泥掺烧手艺的研究.包罗尝试室研究和燃煤电站实验研究。研究成果注解.污泥小比例掺烧下.对汽锅炉膛温度没有年夜的影响。汽锅和相干辅机运转不变。烟气中污染物的排放均合适国度污染节制尺度,此中二嗯英、氯化氢浓度值均节制在较低的规模内。污泥中年夜部门重金属残留在灰渣中。但增添十分无限。不会影响粉煤灰的分析操纵。

国度住建部和发改委2011年结合下发的污泥处置措置手艺指南中指出。在具有前提的地域。鼓动勉励污泥在热力发电厂汽锅中与煤夹杂燃烧:混烧污泥宜在35 t/lI以上的燃煤汽锅长进行。在现有燃煤电厂协同措置污泥时.入炉污泥的掺入量不宜跨越燃煤量的8%;对斟酌污泥掺烧的新建汽锅。污泥掺烧量可不受上述限制。

3污泥掺烧手艺利用案例引见

经调研.国内已有多家电厂完成或正在进行污泥掺烧的技改。多集中在山东、浙江、江苏等地。这些项目多采取烟气或蒸汽对污泥进行干化,干化后掺入燃煤汽锅燃烧发电。下文将对具有代表性的上海外高桥电厂污泥掺烧革新项目进行引见。

上海外高桥第2、第三发电厂与上海竹园片区污水处置厂都位在上海市浦东新区东北端。长江人海口南岸.距离较近。外高桥二厂为2x900 MW机组。三厂为2x1000 MW机组.别离在2004年和2008年建成投产.今朝都知足烟气超净排放要求。竹园片区现有污泥干化燃烧处置项目1座。处置范围150 tDS(绝干污泥)/d。二期拟扶植污泥干化项目。用在处置新增的污泥量,干化后污泥运至外高桥二厂、三厂配合掺烧措置。污泥采取薄层干化机进行干化,干化后污泥含水率规模为20%。33%。折算成30%含水率的污泥量约320 t/d。干化污泥平均掺烧比例低在2%。最年夜掺烧比例低在6%,对机组的一般运转影响较小。项目建成后。电厂向污泥处置厂出售蒸汽。污泥处置厂将干化污泥作为辅助燃料出售给电厂。干化后污泥经密闭污泥车运至厂内,电厂首要担任污泥的采取、储运和燃烧。

该项目已在2019年上半年建成.具有领受含水率30%干化污泥持续掺烧的前提。按上海市当局进一步研究完美全市污水厂污泥措置方案,外高桥第2、第三发电厂将掺烧竹园片区之外的干化污泥(如白龙港、虹桥等),以处理污泥的措置问题。今朝,上海竹园片区的污泥干化项目仍未建成投产,电厂首要领受上海虹桥污水厂、白龙港污水厂、竹园污水处置厂含水率30%.60%的污泥.并展开相干掺烧实验的研究。

外高桥二厂、三厂都曾在2017年上半年进行了干化污泥掺烧实验。最年夜掺烧比例10%。连系比来的掺烧实验来看,试烧结果较好。各项排放目标都知足排放要求。需要留意的是,两个电厂掺烧时代.接收塔内脱硫浆液都产生过较着的起泡现象。投加消泡剂后泡沫逐步削减,石膏质量未见较着降落。脱硫浆液中毒起泡可能与污泥燃烧产品相关.需要进一步研究阐发。

4污泥掺烧项目设想要害问题切磋

经由过程前文的引见,遍及认为污泥掺烧手艺上是可行的,对汽锅和污染物排放的影响比力无限。在污泥掺烧技悔改程中,还应重点存眷以下问题。

4.1污泥掺烧量简直定

污泥的掺烧量应按照保举的污泥掺烧比例和汽锅运转环境来肯定。污泥天天城市发生,产量按照季候稍有波动。而今朝国内燃煤电厂负荷变更比力年夜.常不克不及满负荷运转,需斟酌50%以下负荷的运转环境。是以,污泥最年夜掺烧量应先按照低负荷运转时的燃煤量计较出干化污泥的掺烧量.再按照污泥含水率折算到湿污泥的量。别的,还需斟酌机组检验时的污泥掺烧的运转体例。污泥现实掺烧量应低在最年夜掺烧量,以包管发机电组的平安不变运转。

跟着煤耗目标和排放要求的不竭提高。300 MW以下的燃煤机组正慢慢遭到裁减.600 MW和1000 MW品级机组的占比愈来愈高。以2台600 MW燃煤机组为例,1台炉满负荷运转时汽锅的耗煤量约为4000—5000 t/d。斟酌唯一1台机组处在50%低负荷运转.污泥最年夜掺烧比例取8%,则干化污泥最年夜掺烧量为160。200 t/d.折算到含水率80%的湿污泥处置量为560~700 t/d。

4.2污泥的干化

原污泥因为粘度年夜、水份多等身分。不成间接进入煤粉炉燃烧。一般需将污泥干化后与元煤夹杂进入元煤仓,污泥的干化水平需斟酌污泥的输送、贮存、制粉系统、汽锅燃烧前提和经济性、平安性等来肯定。

选择适合的污泥干化水平对系统设想相当主要。若干化水平太高。则在系统中易发生粉尘,具有自燃的可能性,增添危险性.且能耗也增添,下降经济性。含水率30%.40%的污泥依然属在半干水平。粉尘和干化尾气发生量较少.此时污泥已成形.贮存输送较便利.具有工艺平安性和经济性。

污泥干化采取加热干化.干化车间应连系总平面和工艺流程多方案比选肯定。一般可将污泥干化分为两品种型:间接干化和间接干化。间接干化是将高温干热气体间接引入干燥器.经由过程干热气体与湿物料的接触、对流进行换热。这类做法的特点是热量操纵的效力高.可是假如被干化的物料具有污染物性质,也将带来污染物排放问题。山东华能临沂电厂、华电滕州新源热电、华电潍坊电厂、华能莱芜热电等均采取烟气间接干化。间接干化是将热量介质经由过程热互换器与湿污泥进行换热。这些介质多是导热油、蒸汽或热空气。介质在一个封锁的回路中轮回。与被干化的物料没有接触。浙能嘉兴、国电北仑、南京华润热电、上海竹园污泥处置厂等均采取蒸汽间接干化。

干化体例需连系热媒来历、污泥成份、干化水平、对机组的影响、投资运转费用等多个方面进行比选肯定,选择平安高效、不变经济的干化系统。

4.3污泥的储运

污泥一般采取密闭汽车运至电厂.经称重计量后至污泥卸料间卸料,卸料间内设污泥领受装配。污泥领受装配一般地下安插,上部设电动或液压盖板。卸料时开启,卸料完成封闭,以削减污泥臭味的外溢。斟酌到污泥具有必然侵蚀性,领受装配一般内衬高份子板或不锈钢。若来泥为含水率80%的湿污泥.一般采取方形领受仓。底部设滑架和螺旋输送机出料。然后经螺杆泵或柱塞泵送至污泥干化机进行干化。若来泥为含水率50%。60%的湿污泥或干化污泥,泵送比力坚苦.可采取污泥刮板输送机进行输送。

污泥经干化后呈藐小颗粒状.粒径巨细跟污泥来历和干化型式相关.在干化机选型时应优先选择造粒功能好的干化机.削减储运进程中的堵料风险和粉尘发生。污泥经干化后还具有较高的温度.晦气在后续装备的平安运转,一般需设置冷却装配将污泥冷却至50℃以下。冷却后的干污泥较硬,但比概况积与孔隙率较高,易吸潮粘附在装备概况。是以,在运转时应尽可能削减污泥的逗留时候,避免污泥长时候聚积板结。

干污泥仓进料时仓内粉尘浓度较高。干化污泥又具有较高的挥发分。具有潜伏的爆炸风险,应采纳透风防爆的平安办法.平安办法包罗对仓内粉尘浓度、温度、可燃气体浓度进行主动监测和报警.经由过程仓顶除尘风机强迫透风降尘除尘.知足简仓的平安运转要求。仓顶还需设置真空压力释放阀.包管仓内压力的不变。

干污泥仓的防堵对平安运转一样主要.必需采纳公道有用的防堵方案。干污泥仓宜采取平底仓,尽可能少采取锥形斗布局.以削减仓内物料的挂壁,避免结拱架桥。出料体例通常是液压滑架加螺旋输送机出料和刮美金或螺旋情势的中间给料机进行出料。

在干污泥输送进程中.应尽可能避免利用带式输送机.一是带式输送秘密闭较难,二是皮带返程轻易撒料。影响情况卫生。干污泥输送宜采取密闭布局的刮板输送机或螺旋输送机,并削减污泥的垂直晋升。在物料分派时,为削减堵料风险,应避免采取保守输煤系统中的电动三通装配.改用双向刮板输送机或双向螺旋输送机对物料进行分派。

为有用节制污泥掺烧比例.削减对汽锅制粉系统和污染物排放的影响.干化后污泥需按比例平均插手燃煤中。利用最多的夹杂体例就是在电厂输煤系统工作进程中.将污泥按比例与元煤夹杂.操纵输煤皮带机输送至元煤仓。掺混点宜设在碎煤机室取样装配以后.削减对输煤栈桥和化学制样车间的影响。若前提答应,也可设置零丁的污泥输送线,将污泥间接输送至元煤仓。

4.4污泥的除臭

在污泥干化和储运进程中.会发生年夜量的粉尘和臭味。按照上海竹园污泥处置项目的臭气检测.干化尾气中首要致臭因子有氨气、硫化氢、甲硫醇、二甲二硫醚等物资,将干化和储运进程中发生的这部门臭气集中送至汽锅燃烧处置.可到达经济和完全措置的方针。

污泥卸料点、污泥贮存仓、上料掺混点是臭气的首要逸散点。可斟酌设置除尘器对此部门含尘气体进行搜集处置。除臭设想一般与透风设想相连系.在环保要求较高的处所应连结污泥掺烧相干建筑物内微负压状况。

输煤栈桥和煤仓间发生的臭气较少.且全体微负压设想较为坚苦.是以在调研的几个掺烧电厂中也都未采纳有用办法。在元煤仓加仓进程中。要包管污泥上方笼盖一层元煤。削减臭气的披发。在室内臭气浓度超标时。应增强透风,削减建筑物内臭气的聚积。

5结语

本文对污泥性质、污泥掺烧对燃煤电厂的影响和污泥掺烧利用案例进行了引见.并对掺烧项目设想的相干问题进行了切磋。

研究成果注解.依托现役煤机电组的高效发电系统和环保集中管理平台.可实现污泥减量化、无害化、资本化和范围化措置.合适国度财产政策要求。是一种有用的污泥处置措置路子。

斟酌到污泥的来历具有不肯定.污泥掺烧在年夜型燃煤电厂的运转经验较少.建议项目建成后仍需继续存眷掺烧对汽锅制粉、燃烧、烟气排放和灰渣、石膏分析操纵的影响,包管机组的平安不变运转。

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