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污泥與燃煤摻燒技術應用研究

來源:北極星水處理網 時間:2021-08-10 瀏覽量:17

北極星水處理網訊:摘要:本文主要闡述了鳳臺電廠輸煤系統在污泥與燃煤摻燒技術的應用研究,過去電廠污泥需要運出場外通過有處理能力的單位進行處理。由于電廠對外單位的管控難度高,若廠外單位違規,電廠也會因此產生環保風險,為了徹底消除污泥處理過程中存在的風險,同時積極響應國家環保政策,鳳臺電廠對污泥處理方式進行了詳細的調研及論證,確定了將污泥摻配到燃煤中進行燃燒處理的方式,并初步形成了污泥烘干及直接摻配兩種可行性方案。從處理效果、資金成本、建設周期等方面進行綜合考慮分析,最終選擇了成本低、建設周期短、處理效果好的螺旋給料機直接摻配方案。

引言

火力發電廠在生產過程中會產生污泥,原有的處理方式是外運后交由專業單位處理。但是此種方式在運輸環節、外單位管控、污泥處理溯源等方面難度較高,污泥處理的管理成本、技術成本比較高,而且存在較大的環保風險。為了徹底消除污泥處理過程中存在的風險,降低處理成本。鳳臺電廠對現有的污泥處理方式進行調研論證,同時借鑒垃圾發電廠及循環流化床生產經驗,確定了將污泥摻配到燃煤中進行燃燒處理的方式。

1 污泥摻燒方式

現有的污泥處理方式較多,主要方式有四種:填埋、堆肥、焚燒和協調焚燒。按照污泥處理減量化、無害化、資源化的處置方向。鳳電電廠依據火力發電廠的生產特點,充分利用燃料輸送設備、鍋爐、煙氣處理等設備,確定通過焚燒的方式處理電廠產生的污泥。即將污泥摻配到燃煤中,然后將摻配后的燃煤送入鍋爐中進行燃燒處理。

長期以來,大多數人對污泥焚燒工藝存在誤讀,普遍認為它是一種高能耗工藝和高碳排放工藝,認為焚燒設備投資較大,且焚燒過程中將會產生煙氣污染。但是對于現代化火力發電廠來說,這些問題卻可以迎刃而解,火力發電廠本來就有大型鍋爐、完善的煙氣脫硫及脫硝處理系統,利用原有設備就能完成摻燒工作污泥在1000℃以上的焚燒過程中會發生化學及物理變化,使污泥的最終處理達到無害化,因此焚燒處理方式是火力發電廠污泥處理的最優選擇。

通過調研,污泥摻配主要有兩種方式,一種是利用烘干設備將污泥烘干,使烘干后的污泥達到燃煤摻配要求。這種方式優點是烘干后的污泥含水量、顆粒度等參數穩定,對于燃煤摻配影響較小,而且焚燒過程穩定。缺點是能耗大,初期設備投資大,設備系統比較復雜,維護及運行成本較大,建設周期長。對于火力發電廠而言,若投入烘干設備,設備利用率低,成本大,不是最佳選擇。通過認真分析論證,利用螺旋給料機將一定量的污泥輸送至正在運行中帶式輸送機上,通過多級帶式輸送機的轉運混合后送至鍋爐進行燃燒的方式比較合理。此種方式的優點是投資小,運行及維護成本大大降低,效率高,建設周期短。缺點是摻燒比例需要嚴格控制,防止影響燃燒效果,其次是污泥種類較多時容易造成螺旋給料機及帶式輸送機堵塞等故障,綜合考量確認直接摻燒的方式更為合理。

2 污泥摻燒工藝流程

根據鳳臺電廠帶式輸送機布置特點,按照使摻配后的燃煤更為均勻原則,選擇從初級帶式輸送機進行摻配。鳳臺電廠選擇通過C2A/B帶式輸送機摻配污泥,即在C2A、C2B帶式輸送機上方各安裝1套無軸螺旋給料機。無軸螺旋給料機采用變頻工作,便于調整摻配比例。

工藝流程為:車載污泥→C2堆放場地→無軸螺旋給料進料口→無軸螺旋給料機→無軸螺旋給料出料口→C2A帶式輸送機/C2B帶式輸送機→輸煤系統其它帶式輸送機→原煤倉→磨煤機→鍋爐(燃燒)

污泥摻燒的主要設備是無軸螺旋給料機,依據污泥的含水量等參數確認摻配比列。

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3 污泥摻燒應用效果

鳳臺電廠污泥摻燒設備安裝完成后,設備運行整體良好,能夠對不同類型的污泥進行摻燒處理。通過試運,現有設備24小時摻燒量可達288m3。按照現有火力發電廠的污泥產生量,此設備能夠完全滿足摻燒需求。

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污泥摻燒設備安裝后,鳳臺電廠產生的所有污泥已經全部通過摻燒設備處理,真正達到了無害化處理,減少了外運處理的環保風險,積極響應國家的環保政策,無論從經濟效益、環保效益、社會效益都取得了良好效果。

通過螺旋給料機將污泥與燃煤摻配后焚燒處理的方式有以下優點:

1、運行成本低。使用380V變頻電機驅動,單臺電機功率18.5kW,功率可調節,耗電量低,可以根據摻配比列調整頻率,調整所需摻配污泥量。

2、維護成本低。焚燒設備利用電廠原有鍋爐,煙氣凈化系統利用電廠的脫硫、脫硝設備,只需要增加兩臺無軸螺旋給料機即可。只需要維護給料機,維護簡單,成本低。

3、效率高。通過無軸螺旋給料機將污泥直接輸送至帶式輸送機上,工藝流程簡單,摻配效率高。

4、運行方式簡單。無軸螺旋給料機就地自動控制,操作方式簡單,對操作人員及要求不高。

5、可靠性高。無軸螺旋給料機設備結構簡單,運行可靠性高,

6、投資低、建設周期短。對于需要處理污泥企業來講,投資額及建設周期是第一考量值,無軸螺旋給料機與其他任何處理方式比較投資額低、周期短。

4 結語

污泥摻燒系統投入運行后,為鳳臺電廠污泥處理提供了新途徑,有效解決了污泥外運處理的環保問題。

不同的污泥處理方式適用于不同的行業,對于火力發電廠來講,鍋爐與煙氣處理系統均是標準配置,選擇焚燒處理的方式最為理想,可以利用現有設備進行污泥焚燒處理。由于火力發電廠鍋爐溫度高,可以使污泥在焚燒后達到真正的無害處理,因此推薦火力發電廠采用此種方式。對于技術來講,無論何種路線都需要不斷的改進才能逐步成熟。直接摻燒處理的方式也存在局限性,一是污泥來源多,含水量等參數各不相同,因此污泥設備容易堵塞,計劃在后期增加晾曬場地或者壓濾設備進行簡單處理后再行摻配。二是污泥摻配現場的文明生產比較差,計劃在后期增加通風、除塵及沖洗設備,使設備的運行狀態進一步提高。