《城市水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧技术研究与示范》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧技术研究与示范（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧技术研究与示范中国市政工程华北设计研究总院中国科学院工程热物理研究所杭州市七格污水处理厂工程建设指挥部2013.5.上海中國市政工程華北設計研究總院中國市政工程華北設計研究總院污泥焚烧污泥直接焚烧 脱水污泥直接进入焚烧炉不经过干化单元即可完成的焚烧。含固率30%左右的污泥经辅助点火后自持燃烧。污泥干化焚烧污泥干化焚烧 脱水脱水 污泥先干化后再焚烧的方式污泥先干化后再焚烧的方式利用焚烧炉使污泥完全矿化为少量灰烬的处理方式。焚烧是国内污泥的重要处理方法一体化干化焚烧一体化干化焚烧-原理原理联合干化焚烧方式的一种，把相对独立的污泥干化和焚烧过程耦合在一起，充分利用
2、热灰和高温烟气热量的回收进行湿污泥的预干化，在一个系统中，完成湿污泥从干化到焚烧的全过程，达到能量利用的最大化，降低了污泥处置的能耗。经过干燥后的干污泥水分含量在20以内，通过即时输送系统，直接由干化设备进入焚烧系统，节省了干污泥储存和安全防护环节，大大缩短了干污泥输送管路，降低了干污泥粉尘浓度过高造成的爆炸隐患。湿污泥循环流化床一体化焚烧工艺及特点 在一个系统中，将湿污泥干在一个系统中，将湿污泥干化和焚烧有机耦合，全过程化和焚烧有机耦合，全过程设备高效，结构紧凑，占地设备高效，结构紧凑，占地面积小面积小 负荷调节范围宽负荷调节范围宽, ,可在可在0 0110110之间变动之间变动 污泥初始含
3、水率为污泥初始含水率为7474 ( (干基热值干基热值3143 kcal/kg)3143 kcal/kg)时，时，可实现污泥的自持燃烧可实现污泥的自持燃烧 直接直接- -间接联合干燥，间接联合干燥，实现能耗最低实现能耗最低 高效燃烧，高效燃烧，低污染排放低污染排放投资和运行成本底投资和运行成本底一、技术开发情况一、技术开发情况研究内容：污水处理厂污泥自身特性及干化特性的研究；污水处理厂污泥自身特性及干化特性的研究；湿污泥循环流化床一体化干化焚烧技术的研究开发；湿污泥循环流化床一体化干化焚烧技术的研究开发；湿污泥循环流化床一体化焚烧处置过程中污染物析出机理和控制湿污泥循环流化床一体化焚烧处置过程
4、中污染物析出机理和控制技术；技术；湿污泥循环流化床一体化焚烧技术体系的集成和优化湿污泥循环流化床一体化焚烧技术体系的集成和优化。示范工程：（建设、调试、运行、测试）杭州市污水厂污泥焚烧示范项目，污泥处理规模为杭州市污水厂污泥焚烧示范项目，污泥处理规模为100100吨吨/ /日（污日（污泥含水率以泥含水率以8080计，后同）计，后同）。6 21mm湿污泥颗粒流化干化前后体积变化流化干化后污泥颗粒体积形状的变化湿污泥颗粒流化干化特性研究停留时间原始水分（） 流化干化后水分（） V干化后/V干化前（）20min80.3560.7158.440min79.0618.6352.460min78.644.
5、3552.47试验条件：流化风速，3Umf 污泥粒径，10mm干化温度以指数规律影响干化速率干化速率与污泥水分含量的变化呈线形关系干化温度对干化速率的影响干化时间与污泥颗粒水分含量的变化呈指数关系湿污泥颗粒流化干化特性研究关键技术的研究和开发灰分配装置灰分配装置气动分配阀气动分配阀复合干化器复合干化器干化器出口干污泥含水率 50%已达到在杭州建设规模为100吨/日湿污泥循环流化床一体化焚烧示范工程已于2011年4月投入商业运行，累计处理污泥4500多吨在污泥湿污泥一体化焚烧方面申请发明专利4项申请国内外发明专利8项发表论文10篇已完成申请专利情况申请专利情况序号序号申请或授权的专利名称申请或授
6、权的专利名称申请号或批准号申请号或批准号申请申请/ /批准国批准国别别是否授权是否授权1 1一种湿污泥干化焚烧处理方法一种湿污泥干化焚烧处理方法2008100224995.42008100224995.4中国中国否否2 2一种湿污泥干化焚烧处理装置一种湿污泥干化焚烧处理装置2008100224996.92008100224996.9中国中国否否3 3一体化污泥焚烧工艺控制系统一体化污泥焚烧工艺控制系统200910069692.4200910069692.4中国中国否否4 4一种带冷凝式干燥的湿污泥焚一种带冷凝式干燥的湿污泥焚烧处理方法烧处理方法200810238869.420081023886
7、9.4中国中国是是5 5复合干燥器及带有复合干燥器复合干燥器及带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理方法和装置的湿污泥焚烧处理方法和装置特许第特许第47552504755250号号日本日本是是6 6一种湿污泥干化焚烧处理装置一种湿污泥干化焚烧处理装置201210011814.6201210011814.6中国中国否否7 7一种耐高温防堵阻旋料位开关一种耐高温防堵阻旋料位开关201210011906.4201210011906.4中国中国否否8 8一种用于流化床干化器的内嵌一种用于流化床干化器的内嵌逆流式柱形风帽逆流式柱形风帽201210019282.0201210019282.0中国中国否否三、示范工
8、程完成情况三、示范工程完成情况杭州七格污水处理厂杭州七格污水处理厂100 t/d100 t/d污泥焚烧示范工程污泥焚烧示范工程示范工程进展：示范工程进展：2011.1.152011.1.15 完成系统完善，实现完成系统完善，实现4040% %负荷稳定试负荷稳定试运行；运行；2011.3.102011.3.10 完成辅助燃料系统完善，带满负荷试运行；完成辅助燃料系统完善，带满负荷试运行；2011.4.252011.4.254.284.28 完成完成7272小时试运行考核小时试运行考核；2011.4.292011.4.29 正式运行，工程竣工验收正式运行，工程竣工验收；2011.11.262011
9、.11.262727 委托委托国家环境分析测试中心国家环境分析测试中心和和机械工业锅炉及环保产品质机械工业锅炉及环保产品质量监督检测中心量监督检测中心分别对分别对以柴油和煤以柴油和煤为辅助燃料的运行工况进行了环境测试和为辅助燃料的运行工况进行了环境测试和热工性能测试热工性能测试。 测试工况测试工况工况工况1 1：污泥处理量在污泥处理量在75%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛出口温度为800800、辅助燃料为柴油，测试时间：、辅助燃料为柴油，测试时间：20112011年年 1111月月2626日日13:00-18:0013:00-18:00工况工况2 2：污泥处理量在污泥处理量在75
10、%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛出口温度为850850、辅助燃料为柴油，测试时间：、辅助燃料为柴油，测试时间： 20112011年年 1111月月2626日日19:00-24:0019:00-24:00工况工况3 3：污泥处理量在污泥处理量在75%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛出口温度为850850、辅助燃料为煤，测试时间：、辅助燃料为煤，测试时间： 2011 2011年年 1111月月2727日日12:00-17:0012:00-17:00 测试期间一体化污泥焚烧炉运行情况 工况工况1 1工况工况2 2工况工况3 3热工测试结果热工测试结果 测试测试结论结论工况1
11、，炉膛出口烟气温度800，辅助燃料为柴油，测试结果：污泥处理量78.8t/d，炉膛出口烟气温度805，除尘器后烟气温度104，焚烧炉实测燃烧效率98.68%。工况2，炉膛出口烟气温度850，辅助燃料为柴油，测试结果：污泥处理量85.6t/d，炉膛出口烟气温度864，除尘器后烟气温度107，焚烧炉实测燃烧效率98.85%。工况3，炉膛出口烟气温度850，辅助燃料为燃煤，测试结果：污泥处理量80.1t/d，炉膛出口烟气温度872，除尘器后烟气温度104，焚烧炉实测燃烧效率98.99%。烟气中污染物排放检测结果烟气中污染物排放检测结果 项目项目单位单位工况一工况一工况二工况二工况三工况三生活垃圾焚烧
12、生活垃圾焚烧污染物控制标准污染物控制标准GB18485-2001GB18485-2001烟尘烟尘浓度浓度mg/mmg/m3 39.689.6814.114.110.410.48080烟气黑度烟气黑度级级1111111 1CO CO mg/mmg/m3 315.815.82.752.7513.113.1150150NOx NOx mg/mmg/m3 3139139175175294294400400SOSO2 2 mg/mmg/m3 314614643.343.384.484.4260260HCl HCl mg/mmg/m3 367.967.914.414.44.164.167575Hg Hg
13、mg/mmg/m3 33.63.61010-3-37.17.11010-3-31.41.41010-3-30.20.2Cd Cd mg/mmg/m3 31.11.11010-3-32.42.41010-3-36.66.61010-4-40.10.1Pb Pb mg/mmg/m3 30.0180.0180.0430.0430.0220.0221.61.6二恶二恶英英类类毒性当量（毒性当量（TEQTEQ）质量）质量浓度浓度ng ng / /m m3 30.0170.0170.0100.0100.0300.0301.01.0灰渣重金属浸出毒性检测结果灰渣重金属浸出毒性检测结果（工况三）（工况三） 测
14、试项目测试项目飞灰飞灰底渣底渣GB 5085.3-2007GB 5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别别灼失量（灼失量（% %）0.490.490.100.10- -汞（汞（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.0.10.1铅（铅（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.5 5镉（镉（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.1 1铬（铬（mg/Lmg/L）0.0350.035N.D.N.D.1515六价铬六价铬（mg/Lmg/L）0.0160.016N.D.N.D.5 5铜（铜（mg/Lmg/L）N.D.N.D.0.0310
15、.031100100锌（锌（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.100100铍（铍（mg/Lmg/L）3.53.51010-3-33.03.01010-3-30.020.02钡（钡（mg/Lmg/L）N.D.N.D.0.0520.052100100镍（镍（mg/Lmg/L）0.0540.0540.0440.0445 5银（银（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.5 5砷（砷（mg/Lmg/L）7.17.11010-3-39.29.21010-3-35 5硒（硒（mg/Lmg/L）8.68.61010-3-39.09.01010-3-31 1杭州市七格处理污水厂污泥热
16、值跟踪（脱水污泥）杭州市七格处理污水厂污泥热值跟踪（脱水污泥）时间时间2005.2.52010.12.23 2011.3.27 2011.4.9 2011.6.12 2011.9.5来源来源单位单位七格二期七格二期七格三期七格三期湿污泥含水率湿污泥含水率 % %81.981.983.2483.2481.180干基热值干基热值 kcal/kgkcal/kg2840284018701870243324332527252723481695时间时间2011.9.14 2011.9.16 2011.9.18 2011.9.20 2011.9.22 2011.9.24 2011.10.20来源来源单位单位
17、七格三期七格三期湿污泥含水率湿污泥含水率 % %76.0376.0377.377.377.6577.6578.1378.1377.2377.2378.9878.9880.6680.66干基热值干基热值 kcal/kgkcal/kg14801480153615361716171615081508153215321749174916831683时间时间2011.10.222011.11.212011.11.232011.11.252011.11.262011.11.27来源来源单位单位七格三期七格三期湿污泥含水率湿污泥含水率 % %77.3877.38727273.173.173.7773.777
18、3.5373.5373.573.5干基热值干基热值 kcal/kgkcal/kg165716571160116013611361144314431545154515711571l示范工程设计污泥干基热值：示范工程设计污泥干基热值：3100kcal/kg3100kcal/kg工程建设投资及运行费用工程建设投资 项目名称合计（万元）湿污泥储运系统247 干化焚烧系统1130 烟气净化系统75 导热油系统100 备煤系统11 柴油供应系统20 空气压缩系统34 制氮系统43 冷凝水系统17 除臭系统54 电气系统295 自控仪表系统272 敷设设备及工艺管道74 设备配品配件58 建筑工程626 其
19、他费用402预备费346建设投资3802 不同热值的污泥处理成本测算不同热值的污泥处理成本测算- -按污泥含水率按污泥含水率80%80%计算计算序序号号项目项目名称名称单位单位脱水脱水污泥污泥（含水率（含水率80%80%）处理处理运行运行费用（费用（单位单位 元元/ /吨吨）污泥干基热值污泥干基热值1500kcal/kg1500kcal/kg污泥干基热值污泥干基热值2400kcal/kg2400kcal/kg污泥干基热值污泥干基热值3100kcal/kg3100kcal/kg助燃助燃- -油油助燃助燃- -煤煤 助燃助燃- -油油助燃助燃- -煤煤助燃助燃- -油油 助燃助燃- -煤煤1 1电
20、费电费0.70.7元元/kWh/kWh3535353535353535353535352 2柴柴油油费费95009500元元/ /吨吨3803802192199595煤煤费费（标煤）（标煤）10001000元元/ /吨吨8080464620203 3石灰石石灰石800800元元/ /吨吨2424242432323232323232324 4氮气费氮气费3838元元/ /瓶瓶6 66 66 66 66 66 65 5高岭土高岭土680680元元/ /吨吨7 77 77 77 77 77 76 6人工费人工费60006000元元/ /月月4444444444444444444444447 7汇总汇
21、总496496196196342342170170219219144144l辅助燃料为柴油时，燃料成本占总成本的比例为辅助燃料为柴油时，燃料成本占总成本的比例为43-77%43-77% 不同含水率的污泥处理成本测算不同含水率的污泥处理成本测算- -按污泥干基热值按污泥干基热值3100kcal/kg3100kcal/kg计算计算序序号号污泥含水污泥含水率率（% %）辅助燃料为辅助燃料为油油运行运行费用费用（元元/ /吨吨）辅助燃料为辅助燃料为煤煤运行运行费用费用（元元/ /吨吨）备注备注1 17575117117117117不添加辅助燃料不添加辅助燃料2 278781741741301303 38080219219145145注：注：运行费用包括电费、燃料费、石灰石费、氮气费、高岭土费、人工费运行费用包括电费、燃料费、石灰石费、氮气费、高岭土费、人工费l使用煤为辅助燃料较经济使用煤为辅助燃料较经济谢谢！请专家批评指正！
