燃煤机组耦合污泥发电对锅炉运行影响分析

为了研究燃煤机组掺烧污泥后对锅炉运行的影响,针对某电厂330 MW等级燃煤机组,以能量守恒定律为基础,通过热力校核计算分析了机组在330、280、180、80 MW电负荷时,分别掺烧含水率为82%、60%、35%和10%的污泥对锅炉热效率、燃煤量、排烟温度及减温水量等参数的影响。结果表明:在掺烧污泥的含水率一定时,对锅炉运行产生的影响随负荷降低而增大;而在锅炉负荷一定时,对锅炉运行产生的影响随污泥含水率的增大而增大;在80 MW电负荷下掺烧82%含水率污泥时影响最大,其锅炉热效率降低0.89个百分点;污泥掺烧对锅炉燃煤量的影响不定,在今后的工程评价与实践中应区别对待,具体核算。     

燃煤耦合污泥发电过程重金属、砷和硒迁移转化试验研究

污泥成分复杂,其重金属等痕量元素的质量浓度普遍高于电厂入炉煤。为了解燃煤耦合污泥发电过程中重金属和As、Se的迁移转化行为,在某600 MW机组四角切圆锅炉上进行了污泥实炉掺烧试验,在未掺烧污泥和掺烧污泥2个工况下,通过对入炉煤粉、污泥、石灰粉、炉渣、飞灰、脱硫石膏、脱硫废水和烟囱气进行采样分析,得出各痕量元素在不同输入、输出物质中的质量浓度和质量分配,预测了由掺烧污泥引起的燃煤电厂重金属、As和Se的环境排放增加风险。结果表明:煤和污泥燃烧后绝大部分痕量元素转移至飞灰和炉渣中,挥发性元素Hg、Cd、Pb、As和Se在脱硫石膏中的富集比率明显高于非挥发性元素Zn、Ni、Co、Mn和V,挥发性最强的Hg约有30%被脱硫系统捕集;掺烧1%污泥没有显著影响10种重金属、As和Se在输出物质炉渣、飞灰、脱硫石膏和烟囱气中的质量浓度和质量分配比率,烟气中Hg的质量浓度满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2011）的排放限值;在掺烧污泥过程中,应定期对入炉污泥、煤粉和烟囱气中的重金属、As和Se的质量浓度进行监测,以防止排放量大幅增加。     

燃煤循环流化床掺烧城市生活垃圾过程中酸性气体排放

在一燃煤循环流化床实验装置上进行了掺烧城市生活垃圾实验，主要研究了掺烧过程中酸性气体（NO、N2O、HCl和SO2）的排放。实验结果显示：加入城市生活垃圾（MSW）时，HCl排放量增加，NO和SO2的排放量减少，N2O随掺烧比R（MSW/Coal)增大先降低，随R-进一步增大，N2O排放浓度略有增加；当垃圾与煤掺烧比（R）不变时，温度增加，NO排放量增加，N2O非放减少，SO2和HCl排放浓度基本不变。采用前向神经网络模型预测NO排放随混合燃料的变化，当隐层单元数为9时，模拟值与实验值符合较好。     

污泥掺烧对燃煤锅炉机组的影响

近年来随着城市污泥产量的大幅度增加,污泥的处置是我国城市面临的新问题。针对污泥在燃煤电厂与煤燃料混烧的处置方法,从锅炉机组运行的安全性、经济性和环保性角度进行了分析,得出了污泥的大比例添加对锅炉的着火燃尽、积灰结渣、锅炉辅机的选择以及烟气成分有较大的影响,在实际锅炉机组中添加污泥,应充分考虑污泥的特征、燃烧特性以及烟气中SO2、NOx、CO及飞灰浓度等参数的变化,严格控制污泥的掺混比例。     

城市污泥资源化处置在大型电站锅炉的应用与分析

火电追求清洁高效发电,城市污泥的处置追求减量、无害和资源化,在大型电站锅炉上掺烧污泥可以实现两者的有效结合,目前国内外的有关研究大多集中在条件苛刻的实验室中进行,所得实验结论不能有效指导运行人员操作,也不能为污泥处理工程有关设计所借鉴。开展大量实际现场试验,对掺烧锅炉进行优化调整,得出污泥掺烧对锅炉的污染物排放特性和经济性的变化规律,为污泥掺烧提供有价值的参考,实现了清洁高效发电和城市污泥资源化处置的双赢。     

循环流化床锅炉燃煤耦合污泥技术研究与展望

循环流化床（CFB）锅炉燃料适应性广,可实现炉内脱硫,是燃煤耦合污泥技术工业化应用的最佳炉型之一。本文从燃烧工况、污染物控制与排放、数值模拟等方面对CFB锅炉燃煤耦合污泥进行了综述研究。现有研究和工业应用实例表明:将机械脱水污泥经尾部烟气余热或低品位蒸汽炉外干燥后,与煤、生物质、垃圾等混合燃烧,是较为推荐的掺烧方法;针对不同种类、不同来源的污泥,掺烧比例不宜大于30%;炉膛床温最佳控制温度约900 ℃,这有助于减缓CFB锅炉高温结渣;一般情况下,掺烧污泥对于SO2和NOx排放的影响有限;针对污泥掺烧过程中的二噁英问题,可从燃料源头和燃烧中、燃烧后角度采取控制措施;烟气中重金属排放随着污泥掺烧量的增加而明显增加,因此飞灰需进一步处置后方可再利用。总体而言,CFB锅炉燃煤耦合污泥技术既能回收能源又能最大程度地减量化,具有广阔的发展和应用前景,采用现有污染物脱除设备可实现燃煤耦合污泥污染物达标排放,但相关的CFB锅炉整体数值模型尚未出现或有待完善。     

300 MW燃煤锅炉污泥掺烧现场试验关键技术研究与工程应用

针对某电厂300 MW掺烧生活污泥的1号锅炉开展了锅炉燃烧特性理论研究、现场掺烧试验,评估了不同掺烧比例对锅炉燃烧特性、污染物排放的影响.结果 表明:掺烧40％含水率的生活污泥,掺烧比例在10％以下时,理论燃烧温度降低了7K,污泥掺烧对于煤的元素成分影响不大,对飞灰浓度影响不大,不会造成省煤器等受热面的磨损加剧,烟囱出...     

燃煤机组污泥掺烧项目工程设计

分析了国内外污泥处理处置现状及发展趋势,研究了污泥掺烧的主要技术方案,提出了“污泥存储系统+低温碳化系统+板框压滤系统+锅炉焚烧”技术路线。结合燃煤机组实际情况,设计了湿污泥输送及储存系统、污泥碳化系统、干污泥输送储存系统以及除臭系统等。燃煤机组污泥掺烧可有效实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化,具有显著的社会效益、环保效益和经济效益。     

城市生活垃圾与煤混烧过程中二噁英的排放与净化研究

该文描述了利用流态化洗涤与布袋过滤相结合的工艺净化垃圾焚烧烟气的研究结果。建立了处理烟气量为150～2000Nm^3／h的试验台，该试验系统由增湿调温器、吸收塔、除沫器、化浆池、沉降池及测量子系统等组成。吸收塔内径1．2m，高6．5m。试验结果如下：当吸收剂为石灰石浆液，浆液浓度为1％，循环倍率为3，喷射速度为5～15m／s，鼓泡管插入深度140mm时，净化装置的二噁英净化效率为99．35％，尾气中二噁英的排放浓度(O2：11％时)为0．1573ng／Nm^3。上述排放值接近国外发达国家排放要求。     

利用燃煤机组烟气余热干化污泥及耦合掺烧技术经济性研究

针对燃煤机组干化掺烧湿污泥通常采用圆盘蒸汽干化机,干燥热源一般为厂内辅助蒸汽,其系统能耗高,整体效率较低,提出了一种利用烟气余热干化湿污泥的系统和设备配置方案.带式污泥干化机利用了燃煤机组中低温热源干化湿污泥,其与燃煤机组烟气余热系统的完美结合,充分发挥了各自设备和系统的优势,真正实现了节能减排,进一步提高了效率和经济...     

污泥掺烧输送系统研究

通过对国内多个污泥掺烧项目污泥输送系统介绍,研究了污泥接卸、输送、贮存、配料等系统的主要技术方案,针对目前国内污泥掺烧没有相关标准的情况,对污泥掺烧输送系统关键参数选择进行了探讨,为污泥掺烧电厂污泥输送系统设计提供技术参考.     

燃煤电站耦合生活垃圾发电技术研究

燃煤电站耦合生活垃圾发电能够在低成本处理生活垃圾的同时实现碳减排,是燃煤电站重要的发展方向之一。本文详细介绍了我国生活垃圾的特性及处理现状,生活垃圾耦合发电模式,并分析了耦合发电对燃煤机组制粉及燃烧系统、运行安全性、煤耗、环保特性和碳排放的影响。结果表明:若生活垃圾重金属及Cl含量低、耦合比例小（低于10%）,建议选择直接耦合发电;若生活垃圾重金属及Cl含量高、耦合比例大,建议选择间接耦合发电;并联耦合发电虽然不存在政策风险,但经济性最差;指出生活垃圾耦合发电目前存在缺乏相应的标准规范以及政策支持力度不够等问题。     

燃煤锅炉耦合垃圾发电试验研究

为解决现阶段常规垃圾焚烧电站污染物排放高、能量利用率低、初始投资成本高等问题,结合燃煤电站机组绿色转型发展需求,提出了燃煤锅炉耦合垃圾发电技术思路,搭建了30t/d燃煤锅炉耦合垃圾发电中试试验系统,采用热风、烟气及汽水3种耦合方式实现了垃圾在大型燃煤锅炉上的高效清洁处置,并针对系统运行对燃煤锅炉效率、污染物排放的影响以及垃圾处理能量利用效率进行了分析研究。研究结果表明：3种耦合方式对于实现垃圾的高效、清洁燃烧是完全可行的;热风耦合可提高垃圾焚烧处置效果,降低飞灰及大渣含碳量;烟气耦合能够保证常规污染物SO₂、NO_x及粉尘达到燃煤电站机组排放水平,且不会增加锅炉机组二噁英排放;汽水耦合能够提高垃圾焚烧能量利用效率。该技术的提出为我国垃圾等有机固废的处置提供了新的技术路线,具有广泛的应用前景。     

燃煤锅炉掺烧干、湿污泥系统的设计思路

依托煤电机组高效的污染物处理设施处置生活污泥是较优的技术选择。针对燃煤锅炉改造同时具备掺烧湿污泥和干污泥（含水率分别约为80%、30%）能力的工程实例,研究耦合掺烧带来的臭气和干化污水问题,并对其处理系统进行设计优化。污泥接收、干化、输送等环节产生的臭气采用车间整体微负压控制和干化系统局部抽负压方式收集,集中送入二次风箱系统后,进入炉膛,利用高温燃烧除臭。污泥处置过程中的污水与有机污染物浓度较低的厂区生活污水混合,进入后续生化处理环节,最后送至现有工业废水中间水池回用,不发生外排。通过上述改进,避免了污泥耦合掺烧过程中产生的二次污染,为其他同类燃煤锅炉耦合污泥改造工程提供参考。     

燃煤锅炉掺烧干、湿污泥系统的设计思路

依托煤电机组高效的污染物处理设施处置生活污泥是较优的技术选择。针对燃煤锅炉改造同时具备掺烧湿污泥和干污泥（含水率分别约为80%、30%）能力的工程实例,研究耦合掺烧带来的臭气和干化污水问题,并对其处理系统进行设计优化。污泥接收、干化、输送等环节产生的臭气采用车间整体微负压控制和干化系统局部抽负压方式收集,集中送入二次风箱系统后,进入炉膛,利用高温燃烧除臭。污泥处置过程中的污水与有机污染物浓度较低的厂区生活污水混合,进入后续生化处理环节,最后送至现有工业废水中间水池回用,不发生外排。通过上述改进,避免了污泥耦合掺烧过程中产生的二次污染,为其他同类燃煤锅炉耦合污泥改造工程提供参考。     

330 MW燃煤锅炉污泥掺烧结构参数优化分析

针对目前燃煤锅炉污泥掺烧设备运行中故障较多且不能达到设计出力问题,从运行设备配合、后期辅助设备添加等方面制定具体实施措施并对实施后效果进行对比分析。通过分析发现,增加高温烟气除尘设施、输送风量,适当调整出口烟温、料温,均可达到提高掺烧设备出力和稳定性的目的。     

基于排放因子法的燃煤发电外部环境成本研究

由燃煤发电产生的外部成本应该纳入生产成本中,以促其采用清洁发电技术,现被广泛采用的对环境损失评估方法是外部成本货币值化。针对主要动力用煤,基于燃料消耗的排放因子法对常规300MW燃煤电厂外部环境成本进行了计算,探讨了影响环境成本的主要因素。计算结果表明：不同煤种的单位电量环境成本各异,但大部分处于7．5分／kW·h水平;煤的低位发热量、煤中含氮量和灰分对单住电力环境成本影响较大;烟煤的平均环境成本为6．7分／kW·h,低于其他煤阶。     

城市废弃物前置干燥炭化技术在污泥耦合发电中的大型化工业实施

针对城市绿色发展的废弃物处置问题,利用燃煤电厂优势条件,研发了城市废弃物前置干燥炭化技术,即利用燃煤锅炉高温烟气,在一体化处理机中对废弃物进行一体化处置,全组分产物经密闭管道输送至高温炉膛进行焚烧,实现了燃煤电厂对城市废弃物的资源化及无害化处置。该技术在污泥耦合发电项目上进行了大型化工业应用,一期项目污泥处置能力250 t/d,二期项目将提升至500 t/d。系统投运后,锅炉主辅机运行参数正常,锅炉污染物排放指标均满足环保要求,处置过程无臭气及有机臭水。第三方测试结果表明：掺烧污泥后,锅炉效率下降约0.298百分点;不同机组负荷下掺烧污泥时,锅炉烟气中的二噁英排放质量浓度无明显差别。     

湿污泥掺烧量对抽烟气干化污泥耦合发电机组影响

为了掌握湿污泥掺烧量对抽烟气干化污泥耦合发电燃煤机组锅炉运行参数的影响,针对某电厂300 MW等级燃煤机组,以能量守恒定律为基础,通过热平衡和热力校核计算分析了机组在BMCR、75%THA、50%THA和30%THA工况时,从低温过热器出口抽烟气干化污泥并进行掺烧时的烟气抽取比例、锅炉热效率、燃煤量、烟气温度、减温水量及烟气量等参数的变化规律。结果表明:掺烧污泥会导致锅炉主要运行参数的恶化,影响幅度随着负荷的降低和湿污泥掺烧量的增加而增大;综合考虑改造成本以及对锅炉运行参数和环保设备的影响等因素,建议全负荷工况下的湿污泥掺烧量不超过总燃料量的8%。     

中国燃煤高效清洁发电技术现状与展望

为应对气候变化的挑战,保障中国能源安全,亟需构建新型电力系统,而煤炭也逐渐从主体能源向基础能源和调峰能源转变。本文阐述了中国燃煤发电技术现状,梳理了洁净煤发电技术中超超临界发电、循环流化床燃烧、碳汇及碳捕集、利用与封存(CCUS)的技术优势;分析了适应"双碳"目标的燃煤电厂灵活性技术和基于煤电机组的多种生物质燃料掺烧技术;探讨了基于煤电机组的耦合超临界CO₂布雷顿循环或太阳能热发电技术的可行性;展望了燃煤高效清洁发电的3个发展阶段。分析表明:燃煤发电灵活性调峰改造和CO₂处理技术是未来清洁低碳燃煤发电的重要发展方向,燃煤机组与新能源耦合发电系统可同时实现能源梯级利用、降低发电煤耗和CO₂排放,促进新能源消纳,助力燃煤发电产业升级。