城市污水廠濕污泥循環(huán)流化床一體化焚燒李成江課件

城市污水廠濕污泥循環(huán)流化床一體化焚燒技

術(shù)研究與示范中國市政工程華北設(shè)計研究總院杭州市七格污水處理廠工程建設(shè)指揮部2013.5.中國市政工程華北設(shè)計研究總院污泥焚燒

污泥直接焚燒

脫水污泥直接進(jìn)入焚燒爐不經(jīng)過干化單元即可完成的焚燒。含固率30%左右的污泥經(jīng)輔助點(diǎn)火后自持燃燒。污泥干化焚燒脫水污泥先干化后再焚燒的方式

利用焚燒爐使污泥完全礦化為少量灰燼的處理方式。焚燒是國內(nèi)污泥的重要處理方法

一體化干化焚燒--原理聯(lián)合干化焚燒方式的一種，把相對獨(dú)立的污泥干化和焚燒過程耦合在一起，充分利用熱灰和高溫?zé)煔鉄崃康幕厥者M(jìn)行濕污泥的預(yù)干化，在一個系統(tǒng)中，完成濕污泥從干化到焚燒的全過程，達(dá)到能量利用的最大化，降低了污泥處置的能耗。經(jīng)過干燥后的干污泥水分含量在20％以內(nèi)，通過即時輸送系統(tǒng)，直接由干化設(shè)備進(jìn)入焚燒系統(tǒng)，節(jié)省了干污泥儲存和安全防護(hù)環(huán)節(jié)，大大縮短了干污泥輸送管路，降低了干污泥粉塵濃度過高造成的爆炸隱患。濕污泥循環(huán)流化床一體化焚燒工藝及特點(diǎn)

在一個系統(tǒng)中，將濕污泥干化和焚燒有機(jī)耦合，全過程設(shè)備高效，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小

負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬,可在0～110％之間變動

污泥初始含水率為74％(干基熱值3143kcal/kg)時，可實(shí)現(xiàn)污泥的自持燃燒

直接-間接聯(lián)合干燥，實(shí)現(xiàn)能耗最低

高效燃燒，低污染排放投資和運(yùn)行成本底一、技術(shù)開發(fā)情況研究內(nèi)容：污水處理廠污泥自身特性及干化特性的研究；濕污泥循環(huán)流化床一體化干化焚燒技術(shù)的研究開發(fā)；濕污泥循環(huán)流化床一體化焚燒處置過程中污染物析出機(jī)理和控制技術(shù)；濕污泥循環(huán)流化床一體化焚燒技術(shù)體系的集成和優(yōu)化。示范工程：（建設(shè)、調(diào)試、運(yùn)行、測試）杭州市污水廠污泥焚燒示范項(xiàng)目，污泥處理規(guī)模為100噸/日（污泥含水率以80％計，后同）。7試驗(yàn)條件：流化風(fēng)速，3Umf

污泥粒徑，10mm干化溫度以指數(shù)規(guī)律影響干化速率干化速率與污泥水分含量的變化呈線形關(guān)系干化溫度對干化速率的影響干化時間與污泥顆粒水分含量的變化呈指數(shù)關(guān)系濕污泥顆粒流化干化特性研究關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)灰分配裝置—?dú)鈩臃峙溟y復(fù)合干化器干化器出口干污泥含水率<15％日處理1t/d污泥干化器氣動分配閥熱態(tài)試驗(yàn)平臺：日處理1t/d污泥干化焚燒一體化試驗(yàn)裝置污泥處理量：1t/d焚燒爐：直徑Φ300mm,高度7500mm。干化器：橫截面積300mm×600mm，高度1100mm。輔助燃料：煤，干污泥一、技術(shù)開發(fā)情況—創(chuàng)新點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：污泥復(fù)合干化干污泥即時輸送突破的關(guān)鍵技術(shù)：研究城市下水污泥的流動特性、理化特性以及含砂特性等，獲得了流化床干化過程中濕污泥與介質(zhì)的混合流化特性以及干化特性；研究污泥干度與焚燒之間耦合的熱力匹配，實(shí)驗(yàn)得出了干化與焚燒一體化的最佳結(jié)合點(diǎn)；研究開發(fā)濕污泥循環(huán)流化床一體化干化焚燒技術(shù)，通過處理量為1t/d試驗(yàn)裝置和100t/d工程示范，驗(yàn)證了該工藝技術(shù)完全可行；建立了包括污泥輸送、焚燒、污染物控制等組成的處理量100t/d污泥干化焚燒一體化處置集成系統(tǒng)工程示范，試運(yùn)行效果較好。一、技術(shù)開發(fā)情況—標(biāo)志性成果循環(huán)流化床一體化污泥焚燒爐杭州七格100t/d污泥焚燒示范工程

污泥焚燒一體化系統(tǒng)技術(shù)工藝全部打通，包括焚燒系統(tǒng)、熱灰分配系統(tǒng)、干化系統(tǒng)等均已基本正常運(yùn)行。二、技術(shù)開發(fā)完成情況考核指標(biāo)完成情況開發(fā)的濕污泥循環(huán)流化床一體化焚燒爐燃燒效率≥80％經(jīng)第三方測試，達(dá)到98.99%污泥焚燒廠污染物排放達(dá)到國家《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2001）經(jīng)第三方檢測，指標(biāo)均達(dá)到污泥焚燒灰綜合利用率>50%已達(dá)到在杭州建設(shè)規(guī)模為100噸/日濕污泥循環(huán)流化床一體化焚燒示范工程已于2011年4月投入商業(yè)運(yùn)行，累計處理污泥4500多噸在污泥濕污泥一體化焚燒方面申請發(fā)明專利4項(xiàng)申請國內(nèi)外發(fā)明專利8項(xiàng)發(fā)表論文10篇已完成申請專利情況序號申請或授權(quán)的專利名稱申請?zhí)柣蚺鷾?zhǔn)號申請/批準(zhǔn)國別是否授權(quán)1一種濕污泥干化焚燒處理方法25.4中國否2一種濕污泥干化焚燒處理裝置26.9中國否3一體化污泥焚燒工藝控制系統(tǒng)2.4中國否4一種帶冷凝式干燥的濕污泥焚燒處理方法2.4中國是5復(fù)合干燥器及帶有復(fù)合干燥器的濕污泥焚燒處理方法和裝置特許第4755250號日本是6一種濕污泥干化焚燒處理裝置2.6中國否7一種耐高溫防堵阻旋料位開關(guān)2.4中國否8一種用于流化床干化器的內(nèi)嵌逆流式柱形風(fēng)帽2.0中國否測試工況工況1：污泥處理量在75%負(fù)荷以上、爐膛出口溫度為800℃、輔助燃料為柴油，測試時間：2011年11月26日13:00-18:00工況2：污泥處理量在75%負(fù)荷以上、爐膛出口溫度為850℃、輔助燃料為柴油，測試時間：2011年11月26日19:00-24:00工況3：污泥處理量在75%負(fù)荷以上、爐膛出口溫度為850℃、輔助燃料為煤，測試時間：2011年11月27日12:00-17:00

測試期間一體化污泥焚燒爐運(yùn)行情況

工況1工況2工況3煙氣中污染物排放檢測結(jié)果

項(xiàng)目單位工況一工況二工況三《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18485-2001煙塵濃度mg/m39.6814.110.480煙氣黑度級<1<1<11COmg/m315.82.7513.1150NOxmg/m3139175294400SO2

mg/m314643.384.4260HClmg/m367.914.44.1675Hgmg/m33.6×10-37.1×10-31.4×10-30.2Cdmg/m31.1×10-32.4×10-36.6×10-40.1Pbmg/m30.0180.0430.0221.6二惡英類毒性當(dāng)量（TEQ）質(zhì)量濃度ng/m30.0170.0100.0301.0灰渣重金屬浸出毒性檢測結(jié)果（工況三）

測試項(xiàng)目飛灰底渣GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》灼失量（%）0.490.10-汞（mg/L）N.D.N.D.0.1鉛（mg/L）N.D.N.D.5鎘（mg/L）N.D.N.D.1鉻（mg/L）0.035N.D.15六價鉻（mg/L）0.016N.D.5銅（mg/L）N.D.0.031100鋅（mg/L）N.D.N.D.100鈹（mg/L）3.5×10-33.0×10-30.02鋇（mg/L）N.D.0.052100鎳（mg/L）0.0540.0445銀（mg/L）N.D.N.D.5砷（mg/L）7.1×10-39.2×10-35硒（mg/L）8.6×10-39.0×10-31杭州市七格處理污水廠污泥熱值跟蹤（脫水污泥）時間

2005.2.52010.12.232011.3.272011.4.92011.6.122011.9.5來源單位七格二期七格三期濕污泥含水率%

81.983.2481.180干基熱值kcal/kg284018702433252723481695時間

2011.9.142011.9.162011.9.182011.9.202011.9.222011.9.242011.10.20來源單位七格三期濕污泥含水率%76.0377.377.6578.1377.2378.9880.66干基熱值kcal/kg1480153617161508153217491683時間

2011.10.222011.11.212011.11.232011.11.252011.11.262011.11.27來源單位七格三期濕污泥含水率%77.387273.173.7773.5373.5干基熱值kcal/kg165711601361144315451571示范工程設(shè)計污泥干基熱值：3100kcal/kg工程建設(shè)投資及運(yùn)行費(fèi)用工程建設(shè)投資

項(xiàng)目名稱合計（萬元）濕污泥儲運(yùn)系統(tǒng)247干化焚燒系統(tǒng)1130煙氣凈化系統(tǒng)75導(dǎo)熱油系統(tǒng)100備煤系統(tǒng)11柴油供應(yīng)系統(tǒng)20空氣壓縮系統(tǒng)34制氮系統(tǒng)43冷凝水系統(tǒng)17除臭系統(tǒng)54電氣系統(tǒng)295自控儀表系統(tǒng)272敷設(shè)設(shè)備及工藝管道74設(shè)備配品配件58建筑工程626其他費(fèi)用402預(yù)備費(fèi)346建設(shè)投資3802

不同熱值的污泥處理成本測算-按污泥含水率80%計算序號項(xiàng)目名稱單位脫水污泥（含水率80%）處理運(yùn)行費(fèi)用（單位元/噸）污泥干基熱值1500kcal/kg污泥干基熱值2400kcal/kg污泥干基熱值3100kcal/kg助燃-油助燃-煤助燃-油助燃-煤助燃-油助燃-煤1電費(fèi)0.7元/kWh3535353535352柴油費(fèi)9500元/噸380—219—95—煤費(fèi)（標(biāo)煤）1000元/噸—80—46—203石灰石800元/噸2424323232324氮?dú)赓M(fèi)38元/瓶6666665高嶺土680元/噸7777776人工費(fèi)6000元/月4444444444447匯總496196342