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    收藏 | 國內四大污泥單獨焚燒項目對比

    分類:固廢觀察 > 污泥治理    發布時間:2021年12月12日 15:58    作者:固廢觀察公眾號    文章來源:



















    本文整理了國內四大污泥單獨焚燒項目做個對比,更好的了解各個項目情況的同時,也對不同的技術有了更多的了解。這四個項目采用了不同的工藝技術路線,可以說覆蓋了目前主流的技術流派,有一定的對比意義。

    申明:此部分內容全部來自網絡公開資料如會議、論文等,如有不嚴謹之處,小編也沒有辦法。


    半干化焚燒項目對比


    01

    上海竹園污泥干化焚燒

    1. 項目基本信息


    總處理規模:750噸/天(80%含水率計),共2條生產線,年設計運行時間7500小時

    干化焚燒單元:槳葉式干化機+流化床焚燒爐

    煙氣排放標準:歐盟2000標準

    投入運行時間:2015年6月

    主要處理流程


    2. 干化單元


    干化設備:采用日本月島的四軸槳葉式干化機,共6臺(5用1備),每臺150T濕污泥/天),單臺換熱面積200m2

    熱源:來自余熱鍋爐產生的蒸汽,不足部分引入外高橋發電廠的蒸汽。

    干化后污泥:含水率40%以下

    半干污泥輸送:皮帶機+鏈板輸送,然后螺旋進料

    干化后含水率40%以下的污泥,經皮帶機和鏈板機輸送,再經螺旋分配至4個干污泥緩存倉,稱重后進入焚燒爐前的混合進料螺旋,與剩余含水率80%左右的濕污泥混合后進入焚燒爐焚燒,混合污泥的含水率為60%左右。

    3. 焚燒單元


    焚燒爐:月島布風管式鼓泡流化床,2臺,每臺焚燒爐直徑7.3m(外徑),高度14.8m。

    額定工況下每臺焚燒爐干污泥給料量設定值為4.646t/h,濕污泥給料量設定為4.306t/h。

    流化風流化風溫度300度。

    設一次和二次供風系統。一次風先經過一級空氣預熱器與干化機蒸汽凝結水換熱,將溫度升高至80℃左右,再經過焚燒爐出口煙道上的二級高溫空氣預熱器,與焚燒產生的熱煙氣換熱,溫度升高至300℃左右后進入焚燒爐。


    污泥進爐口位于砂床上方


    入爐污泥:40%和80%含水率污泥混合后,60%含水率進爐


    空氣過量系數1.4


    余熱利用:煙氣換熱產生飽和蒸汽,用于污泥干化。共有2臺余熱鍋爐,每臺蒸汽產量8t/h,產生8bar、175℃的飽和蒸汽用于干化。


    煙氣處理系統爐內SNCR脫硝、靜電除塵器、布袋除塵器、濕式洗滌塔、再熱器(煙煙換熱)、煙囪排放(高度50m)

    布袋除塵器前的煙氣管道中噴入粉末活性炭,吸附Hg等重金屬以及二噁英等有機化合物?;钚蕴恐型都邮乙远杌钚蕴糠乐蛊淙紵捅?,混合比例1 :10。捕獲的飛灰作為危險廢棄物,委托專業單位外運處置。

    煙氣進入洗滌塔下部,先進行脫酸處理,采用NaOH作為吸附劑,吸收煙氣中的HCl、SOx等酸性氣體。


    輔助燃燒輕柴油焚燒爐內補加。

    底部設有輔助燃燒系統,每臺焚燒爐設8個噴油槍,用于運行中爐溫的調節。當爐溫低于845℃時,啟動輔助油槍系統,850℃時停止控制。

    頂部設有噴水設施,當爐溫超過860℃時啟動噴水設施,860℃以下時停止噴水

    排渣系統:基本不產生爐渣,僅在檢修時才少量排渣。

    4. 運行情況



    • 干化機蒸發能力不足,實際蒸發能力2-2.5t/h (投標4t/h)

    • 引風機風量不足

    • 干污泥和濕污泥的輸送

    • 干化機磨損

    • 設備腐蝕:煙氣設備、煙氣再熱器、布袋除塵器、干化載氣洗滌水和煙氣洗滌水管道腐蝕

    • 污泥熱值發生巨大變化(下降),2016:入爐含水率60%可達到自持燃燒,2020年:入爐含水率47%,仍然需要補充能源,才能滿足焚燒爐的860C。


    02

    上海白龍港污泥二期

    1. 項目基本信息


    總處理規模:2430噸/天(80%含水率計),共3個單元,6條干化焚燒生產線??傮w工藝方案采用“設施利舊+脫水貯運+干化焚燒”工藝方案。本項目污泥來源復雜,共兩個污水廠污泥:

    1.白龍港污水廠污泥:污泥先經過厭氧消化處理,小部分(35tDS/d)脫水干化后的污泥(30%含水率),通過車輛運輸至焚燒單元處理;大部分(413tDS/d)通過脫水后,含水率80%的污泥送至干化單元進行處理。

    2.虹橋污水廠污泥:干化后的污泥,38tDS/d, 含水率40%,直接進入焚燒單元處理

    干化焚燒單元:流化床干化機+流化床焚燒爐

    煙氣排放標準:上海地標《生活垃圾焚燒大氣污染物排放標準》( DB 31 /768—2013)

    投入運行時間:2019年12月

    主要處理流程


    2. 干化單元


    干化設備:采用安德里茨的流化床干化機,共9臺FDS 960型號流化床干化機,干化后污泥干度90%,水分蒸發量 9×9,600公斤/小時。

    熱源:干化需要的蒸汽,一大部分來自煙氣換熱的余熱鍋爐,另外一小部分來自燃氣輔助鍋爐。

    干化后污泥:含水率10%

    半干污泥輸送:半干污泥輸送采用螺旋和刮板輸送的方式

    3. 焚燒單元


    焚燒爐:安德里茨沸騰流化床ECOFLUID焚燒爐6臺。

    流化風流化風溫度120度。

    沒有高溫預熱器,煙氣直接用余熱鍋爐,產生的蒸汽用于污泥干化和流化風加熱。


    污泥進爐口位于砂床上方,流化床干化到干度90%左右,爐子需要干濕污泥一起燒,因此需要搭配。半干污泥輸送采用螺旋和刮板輸送的方式送入焚燒爐內。(小編說:進料采用砂床上方進料,污泥進入后會往下掉,上部需要做的更大,才能保證煙氣停留時間。)


    入爐污泥:10%、30%、80%含水率三種污泥同時進爐,混合后平均32%~67%

    空氣過量系數不詳

    余熱利用:加熱流化風、余熱鍋爐產生蒸汽

    煙氣處理系統:爐內SCNR脫硝、靜電除塵、干式反應器、布袋除塵器、濕式洗滌塔、煙氣再熱器、物理吸附、煙囪排放(高度60m)

    輔助燃燒采用天然氣作為焚燒爐啟動和備用燃料

    排渣系統:每天2-4噸排渣


    03

    成都市污泥焚燒

    1. 項目基本信息


    總處理規模一期2條處理線,總處理量400噸/天;二期1條處理線總處理量200噸/天。

    干化焚燒單元:薄層干化機+流化床焚燒爐

    煙氣排放標準:歐盟2000標準

    投入運行時間:一期2013年7月投運,二期2020年7月投運

    處理流程

    2. 干化單元


    干化設備:SMS薄層干化機,型號為NDS-7000型,每臺換熱面積70m2

    熱源:干化熱源采用蒸汽,一部分來自焚燒煙氣回收的余熱鍋爐供給,不足部分由補充熱源的燃氣鍋爐供給。


    干化后污泥:含水率65%以下,

    蒸發水量:單線3600kg/h


    半干污泥輸送干化后污泥通過柱塞泵送入焚燒爐前的料倉,再由入爐螺旋推入焚燒爐爐膛內。污泥進爐方式采用的是螺旋(PS:平均分配起來均勻性不及柱塞泵送的方式)

    3. 焚燒單元


    焚燒爐:日本三菱布風管式鼓泡流化床,共3臺,焚燒爐18.4米高度,直徑6.4米

    流化風流化風溫度400度。


    污泥進爐口位于砂床上方


    流化空氣過量系數不詳


    余熱利用焚燒產生的熱煙氣,首先進入高溫空預器將焚燒爐所需的流化空氣加熱至400℃,然后煙氣進入余熱鍋爐繼續回收其熱量,所產生的蒸汽作為干化機的熱媒。


    煙氣排放量:27611Nm3/單條線(200噸/條線)


    煙氣處理系統靜電除塵器-袋式除塵器-濕式洗滌-再熱器-煙囪排放,煙囪高度60m。


    輔助燃燒:天燃氣


    排渣系統:基本不產生爐渣,僅在檢修時才少量排渣。

    4. 運行情況


    • 一期(400噸/天)煙煙換熱器運行中容易出現腐蝕、堵塞問題,后改為蒸汽換熱器,運行良好。故二期(200噸/天)直接采用蒸汽換熱器。

    • 每日收塵灰和飛灰的產生量約41t/d(54.74m3/d),污泥焚燒減量率均在90%以上

    • 燃氣、水、電、藥的耗量均低于設計值(一、二期設計天然氣耗量34.32 Nm3/t)

    • 2018年平均耗氣量僅為14.33 Nm3/t濕泥,電耗為76.67 kw·h/t濕泥;冬季基本可以不添加天然氣。


    04

    浦東污泥干化焚燒

    1. 項目基本信息


    總處理規模:800噸/天,最大可處理能力1040噸/天(80%含水率計),共2條生產線。

    干化焚燒單元:薄層干化機+流化床焚燒爐

    煙氣排放標準:國標、上海地標、歐盟2000-76 三個標準中最嚴的限值

    投入運行時間:2021年6月

    處理流程


    2. 干化單元


    干化設備:采用SMS NDS-5000薄層干化機 8臺,蒸發水量2566kg/h/臺。

    干化后污泥:含水率65%,

    熱源:干化所需熱源來自焚燒后煙氣換熱產生的蒸汽,不足的部分來自輔助燃氣鍋爐產生的蒸汽

    半干污泥輸送:柱塞泵輸送,帶壓進爐

    3. 焚燒單元


    焚燒爐:蘇伊士Thermylis流化床焚燒爐2臺,每臺焚燒爐直徑8.5m(外徑),高度12m。每座焚燒爐進泥量4.3t DS/h

    流化風流化風溫度600度。

    采用高溫預熱器換熱加熱流化風,可將空氣加熱至600℃。


    污泥進爐口進料采用床中進料,采用噴槍多點打入床下1.2米左右,分配均勻性更好,多點噴槍布置的方式,可最大限度保障進泥的均勻性;


    空氣過量系數1.4


    余熱利用:煙氣換熱共設三級,一級加熱流化風,二級余熱鍋爐產生蒸汽用于干化機熱源,三級用于煙氣再熱消白。

    煙氣處理系統:靜電除塵器、布袋除塵器、濕式洗滌塔、再熱器(煙煙換熱)、煙囪排放(60m高)

    布袋除塵器前的煙氣管道中噴入粉末活性炭,吸附Hg等重金屬以及二噁英等有機化合物?;钚蕴恐型都邮乙远杌钚蕴糠乐蛊淙紵捅?。捕獲的飛灰作為危險廢棄物,委托專業單位外運處置。


    輔助燃燒:天然氣。采用多點進入的方式,確保不會發生短流或局部過熱等情況。

    排渣系統:基本不產生爐渣,僅在檢修時才少量排渣


    簡單總結一下,這四個項目采用了三種干化工藝,干化后污泥含水率也不相同:

    1. 白龍港項目干化后含水率10%,屬于全干化范疇。干化的蒸發水量最大,因此進入焚燒爐的污泥量較小。屬于“大干化小焚燒”。其流化風溫度只有120℃,在三個項目中是最低的。

      進焚燒爐的污泥包含了10%、30%、80%含水率的三種污泥,進泥也最為復雜。由于焚燒爐的不同,每天有2-4噸的爐渣產生。

      半干污泥輸送:螺旋和刮板輸送


    2. 竹園項目干化后含水率40%,干化設備5用1備,是唯一一個有備用干化機的項目。流化風溫度300℃,嚴格來算只能算中溫預熱器,算不上高溫預熱器。焚燒爐進泥包含40%和80%含水率污泥兩種,混合后大約60%含水率。

      半干污泥輸送:皮帶機和鏈板機輸送,再經螺旋分配至污泥緩存倉,最后螺旋進料,與80%含水率污泥混合后入爐


    3. 成都項目干化后含水率65%,屬于典型的“小干化大焚燒”。流化風溫度400℃。

      半干污泥輸送:柱塞泵至料倉,再由螺旋送入焚燒爐


    4. 浦東項目:干化后含水率65%,滿負荷運行時流化風溫度600℃(半負荷時520℃以上),高溫預熱器效率最高,屬于典型的“小干化大焚燒”模式

      半干污泥輸送:柱塞泵直接送入焚燒爐內,采用砂床中進料、壓力入爐。


    四個項目采用了四種流化床焚燒爐,可以說各有特點。

    從污泥進入爐的位置看,三個屬于砂床上方進料,這種形式需要燃燒區的面積更大才能保障足夠的煙氣停留時間。只有浦東項目采用的是砂床中進料模式。

    四個項目中,浦東項目的單臺污泥焚燒能力最大,如果按照其處理能力和體積換算的話,該項目的的單位體積處理的污泥量最大。

    半干污泥的輸送也是此類項目中一個重要的細節,前三個項目基本都屬于螺旋輸送的方式。螺旋和刮板輸送,都屬于開放式的輸送,必定會有更多的熱損耗,而且在焚燒爐入爐后,可能還存在“回火”的風險。浦東項目采用的是柱塞泵直接送入爐內,熱污泥不會和外界直接換熱,能減少熱損耗。

    從煙氣排放標準來看,浦東項目的設計標準是最為嚴格的,采用國標、上海地標、歐盟2000-76 三個標準中最嚴的限值。


    還有不少細節其實也是此類項目中需要關注的:

    1.盡可能減少焚燒單元的管道長度,主要有焚燒爐與空預器之間、空預器與余熱鍋爐之間,管程越短熱損耗也越小。

    2.煙煙換熱器效率也顯著高于蒸汽換熱器,但煙煙換熱器的腐蝕控制,也是一個很重要的環節。

    3.流化風溫度越高燃燒效率越高,但是高溫預熱器需要和焚燒爐配套,不是所有的焚燒爐都能帶動真正的高溫預熱器。

    4.設備磨損和腐蝕的控制至關重要,很多項目出現過煙氣設備腐蝕、布袋除塵器腐蝕、干化機磨損等問題。

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    來源 | 奔跑的環保人
    作者 | 開花的雨
    編輯 | 匡宋堯

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