應(yīng)用現(xiàn)狀
國外應(yīng)用情況:國外對燃煤電廠摻燒污泥的研究較早,技術(shù)相對成熟。例如,污泥焚燒多段豎爐最早在德國應(yīng)用,之后流化床爐占據(jù)市場主導(dǎo),約 90% 以上份額。德國 Berlin-Ruhleben 污泥焚燒廠采用流化床焚燒濕污泥,脫水后含水率為 75%,每天約產(chǎn)生 45t 灰分,煙氣中 SO?含量僅為 30mg/m³。在日本,焚燒法處理污泥應(yīng)用廣泛,1992 年就有 1892 座焚燒爐燃燒處置了 75% 的市政污泥。
國內(nèi)應(yīng)用情況:示范項(xiàng)目增多:隨著技術(shù)的發(fā)展與重視程度的提高,國內(nèi)火電廠污泥摻燒的示范項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)。如國能(福州)熱電有限公司污泥摻燒項(xiàng)目是國能集團(tuán)在福建區(qū)域首個(gè)污泥摻燒試點(diǎn)項(xiàng)目,2024 年 3 月份污泥摻燒量創(chuàng)歷史新高,完成 1025.4 噸,一季度累計(jì)摻燒量較上年度總量高 233%。
技術(shù)不斷突破:一些企業(yè)和科研團(tuán)隊(duì)在污泥摻燒技術(shù)上取得了突破。南網(wǎng)科技公司污泥摻燒項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷時(shí) 10 年,突破了高效干化、鍋爐效率下降明顯、受熱面結(jié)焦、污染物排放難以控制等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型燃煤電廠污泥摻燒處置集成技術(shù)與工程示范裝置。
摻燒規(guī)模擴(kuò)大:部分火電廠的污泥摻燒量逐漸增加,處理能力不斷提升。承德熱電的污泥摻燒項(xiàng)目,截至 2024 年 9 月 23 日,累計(jì)摻燒污泥 10300 噸,其污泥直摻焚燒系統(tǒng)可處理不同含水率的污泥,單日最大污泥摻燒量已超 200 噸,接近設(shè)計(jì)摻燒能力 250 噸 / 天。
行業(yè)前景分析
政策支持:在國家 “雙碳” 戰(zhàn)略背景下,以及對于固體廢物處理 “無害化、減量化、資源化” 的要求,火電廠污泥摻燒作為一種有效的污泥處置和資源利用方式,將得到更多政策上的鼓勵(lì)與支持。如國家能源集團(tuán)提出 “發(fā)電 +” 多聯(lián)供等發(fā)展路徑,還發(fā)布了相關(guān)案例集為污泥耦合摻燒等提供參考。
環(huán)保需求:隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,傳統(tǒng)的污泥處理方式如填埋、堆肥等面臨諸多限制,火電廠污泥摻燒可以在高溫下有效處理污泥中的有機(jī)物質(zhì)、重金屬等,減少污染物排放,滿足環(huán)保要求。
資源利用:污泥中含有一定的有機(jī)物質(zhì)和可燃物質(zhì),具有一定的能源價(jià)值。通過摻燒污泥,可實(shí)現(xiàn)對其能源價(jià)值的回收利用,減少對傳統(tǒng)煤炭等資源的依賴,符合資源循環(huán)利用的發(fā)展方向。
技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動:隨著科技的不斷進(jìn)步,污泥干化技術(shù)、燃燒技術(shù)、污染物控制技術(shù)等將不斷發(fā)展和完善,為火電廠污泥摻燒技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供更有力的技術(shù)支撐,降低技術(shù)成本,提高運(yùn)行效率和環(huán)保水平。
挑戰(zhàn):
設(shè)備影響:污泥摻燒會對鍋爐等設(shè)備造成一定影響,如制粉系統(tǒng)磨損、積煤、堵煤,受熱面磨損、積灰增加,酸性氣體排放增加導(dǎo)致管道腐蝕加劇等,這需要企業(yè)增加設(shè)備維護(hù)成本和進(jìn)行設(shè)備改造升級。
污染物排放控制難度大:雖然污泥摻燒在一定程度上可以處理部分污染物,但也可能帶來新的污染物排放問題,如 NOx、SO?排放增加,二噁英的生成控制等,需要更先進(jìn)的污染控制技術(shù)和嚴(yán)格的監(jiān)測手段。
污泥質(zhì)量不穩(wěn)定:不同地區(qū)、不同污水處理廠的污泥成分和性質(zhì)差異較大,含水率、重金屬含量、有機(jī)成分等不穩(wěn)定,這給污泥摻燒的工藝控制和穩(wěn)定運(yùn)行帶來困難,需要根據(jù)污泥質(zhì)量的變化及時(shí)調(diào)整摻燒方案和運(yùn)行參數(shù)。
經(jīng)濟(jì)成本考量:污泥的收集、運(yùn)輸、干化處理等環(huán)節(jié)都需要一定的成本投入,且可能會降低鍋爐的熱效率,增加發(fā)電成本。如果沒有合理的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償機(jī)制和政策支持,可能會影響火電廠開展污泥摻燒的積極性。
火電廠污泥摻燒技術(shù)的應(yīng)用案例:
國電電力承德熱電公司:2023 年 12 月 5 日,該公司火電協(xié)同污泥資源化利用項(xiàng)目開始調(diào)試運(yùn)行。截至 2024 年 9 月 23 日,累計(jì)摻燒污泥 10300 噸,營收達(dá) 216 萬元。其污泥直摻焚燒系統(tǒng)可處理含水率 20%-60% 的半干污泥及含水率 80% 的濕污泥,單日最大污泥摻燒量已超 200 噸,接近設(shè)計(jì)摻燒能力 250 噸 / 天。
國家能源集團(tuán)安徽公司馬鞍山電廠:其污泥摻燒系統(tǒng)于 2023 年 1 月 12 日通過帶負(fù)荷 168 小時(shí)試運(yùn)行階段,每天可 “消化” 140-200 噸的濕污泥進(jìn)入濕料倉。該項(xiàng)目采用蒸汽傳熱圓盤干化工藝,將含水率約 80% 的濕污泥干化成含水率約 40% 的干污泥,干化后的污泥送入 6 號主皮帶尾部摻混后送入鍋爐焚燒,干化機(jī)每臺額定處理能力為 4.17 噸每天。干化產(chǎn)生的乏氣經(jīng)處理后,不凝氣體與鍋爐二次風(fēng)混合送入爐膛焚燒,冷凝廢水預(yù)處理后送至市政污水管網(wǎng)。
華能福州電廠:與福州創(chuàng)園環(huán)保水處理公司合作,接收兩個(gè)污水處理廠的污泥進(jìn)行焚燒處理。每日污泥摻燒量穩(wěn)步提升,最高時(shí)每日可摻燒 120 噸,截至 2018 年 8 月底,共處置污泥 11528 噸,每年為電廠帶來約 300 萬元的收入,該項(xiàng)目還被列為國家首批試點(diǎn)項(xiàng)目。
青島市城陽區(qū)污水處理廠:其污泥處置工程(一期)項(xiàng)目是青島市首個(gè)采用 “低溫干化 + 電廠協(xié)同摻燒” 的污泥處置項(xiàng)目,總投資 1.37 億元,占地約 26 畝,設(shè)計(jì)處理規(guī)模 300 噸 / 日,可將污泥含水率從 80% 脫水干化至 30%,外運(yùn)至電廠協(xié)同摻燒。
來源:靈動核心
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