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燃煤电厂污泥耦合发电技术的研究与应用

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成果主要完成人

陈大明、王 刚、周伟强、颜廷昊、刘洪博、朱 旭、陈锡武、李全杰、侯 铂、魏福军、冯兴邦、伊润阁

项目概况

污泥处理处置应综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。污泥处理处置的方式大致以土地利用和焚烧为主,而卫生填埋由于环境负面影响较大,呈减少的趋势。应结合地区环境容量与经济能力,兼顾环境效益、卫生安全、经济效益考虑。目前我国的污泥处置以填埋为主,堆肥、复合肥研究不少,但生产规模很小。国内污泥综合利用实例不多,大规模污泥的处置问题提上日程后,仍停留在技术层次,尚须政府部门跨行业协作。不论何种处置方法,减小体积、提高含固率都是污泥处置难以回避的重要环节。采用干化焚烧的联用方式,提高污泥的热能利用效率,在有条件的地区,污泥可作为低质燃料在发电厂焚烧炉中混合焚烧。污泥焚烧处理符合国家环保政策,其优点是减量效果好,焚烧后的污泥体积减少90%以上,并且可以有效利用焚烧产生的热量供暖或直接发电,从而使污泥成为新的资源,同时实现了污泥减量化、无害化和资源化,故其社会价值与经济价值都较高。 1、经济效益 (1)将污泥与燃煤火电机组耦合发电,充分利用了大机组高参数、高效率的技术优势,干化污泥发电效率可达40%以上,在实现污泥无害化减量的同时利用了污泥的热值,节约了能源,降低了火力发电的CO2排放。 (2)在污泥的干化程度上,本项目经过充分论证,从干燥成本、安全性和掺烧经济性出发,选择了经济合理的干化污泥含水量,既能实现污泥干燥成本的降低,又可满足燃烧发电的需要,进一步提高了项目的经济性。 (3)本项目所依托的燃煤机组已经完成超低排放改造,由燃烧干化污泥引起的大气污染物排放值低于原锅炉燃用煤质。因此,掺烧干化污泥能够确保燃煤机组超低排放指标的顺利实现。 2、社会效益 (1)本项目对污泥的重金属含量进行了分析,掺混后混煤的重金属含量远低于国家标准中规定的动力用煤重金属限值,干化污泥焚烧后,可直接与电厂灰渣一起综合利用,彻底实现了污泥的减量化、无害化、资源化处理。 (2)选择干化污泥在煤粉锅炉炉内1100 °C以上的高温环境中燃烧,能满足二噁英焚烧控制的“3T+E”原则,已有的测试结果表明,干化污泥与燃煤机组耦合发电,确保了烟气中二噁英的达标排放。 (3)干化污泥的高、低浓度废气直接引入煤粉锅炉在1100 °C以上的炉内环境高温焚烧,实现了废气中的硫化氢、氨、胺、甲硫醇等污染物的彻底焚烧无害化处理。 (4)为了避免干化污泥在储运过程产生的废气造成臭气外泄,引发二次污染,干化污泥在进入磨煤机磨制之前实现全程负压封闭,并将负压抽吸的废气全部送入锅炉送风机的入口,实现入炉高温焚烧处理。 (5)为确保污泥处置量的统计准确性,本项目建立了以控废物污泥转移联单五联单和车辆GPS定位为基础的污泥统计台账,实现了污泥处置量的数据化管理。 综上所述,采用污泥干化耦合发电技术是目前世界上对于生活污泥大规模、低成本处理的主流技术路线,是实现污泥“无害化、稳定化、资源化、绿色化”的必然选择。