50 MW燃煤机组耦合污泥焚烧发电的工艺研究

为研究污泥在燃煤机组的耦合焚烧发电工艺,以某50MW热电联产燃煤机组耦合污泥焚烧工程为研究对象,开展污泥泥质特性分析以及干化焚烧实验。根据实验所得的原始排放数据分析,利用电厂现有烟气处理系统可以确保耦合焚烧污泥后烟气达标排放。采用间接污泥干化方式,并充分考虑污泥进厂、输送、贮存和干化各流程的污染物控制措施,可以防止臭气外溢。依托50 MW燃煤机组已有的锅炉及烟气净化处理设备耦合处置污泥,污泥规模200 t/d。将含水率75%的入厂污泥干化至含水率40%左右后入炉掺烧,单台锅炉入炉污泥占总锅炉燃料质量的4.63%,根据焚烧系统影响分析,污泥掺烧对原有燃煤锅炉运行影响小,同时充分利用燃煤机组已有设备,可以大幅缩短建设周期。     

关于市政污泥干化几种工艺路线的介绍

污泥焚烧是一种成熟的污泥处置技术,已逐渐应用于市政污泥的处置工程,其中干化是系统最核心的部分,其性能及运行状况都对整个污泥处置过程影响很大。干化焚烧是把湿污泥的含水率降低至30%～60%左右,再直接入炉或与原煤掺混焚烧。干化工艺有直接混合换热,间接表面换热或板框式隔膜压滤机压榨等几种形式,直接混合换热烘干的代表工艺主要是流化床和低温干化;间接表面烘干的代表工艺主要是涡轮薄层、桨叶式及圆盘式蒸汽干化等。文中探讨了在不同处理规模、泥质、热源条件和经济能力等因素下,作为热电厂处置市政污泥工艺路线选择方法,明确了污泥处理过程中的原则,为一般固废处理的可持续发展提供了一点思路。     

污泥焚烧能量利用与污染物排放特性研究

利用Aspen Plus软件对污泥半干化焚烧和掺烧发电2种工艺过程进行模拟,探讨了不同工艺下4种污泥的能量利用情况及污染物排放特性.结果表明:半干化焚烧时,4种污泥的干基热值低于11.5MJ/kg时均需补燃辅助燃料,且随着污泥热值的降低,补燃量显著增加;重金属含量高的污泥易造成大气污染,灰渣也难满足利用要求.污泥掺烧发电时,掺烧热值高的污泥对发电效率有利;对于同种污泥,随着污泥能量份额降低,发电效率提高,且污泥能量份额较低时,重金属含量高的污泥也能满足环保要求,适宜的污泥能量份额建议为5%~8%.当污泥热值低、重金属含量高时,建议采用掺烧发电工艺,反之采用半干化焚烧工艺.     

利用生活垃圾焚烧电厂余热协同处置市政污泥

以苏州市市政污泥为研究对象,利用生活垃圾焚烧发电厂的余热进行污泥干化实验,对污泥的热值特性、干化及含水率变化特性、焚烧温度、灰渣重金属浸出特性等进行研究.结果表明,样品污泥中的重金属元素含量超过土地利用以及污泥农用的相关标准,不能将其直接农用;污泥干化过程中随着污泥含水率逐渐下降,干化速率先平稳上升,再快速下降,然后略...     

污泥独立干化焚烧系统关键参数节能优化

本文以某污泥独立干化焚烧项目为研究对象,对该系统中不同污泥外热(干化机)及内热(焚烧炉内干化)的比例进行热平衡计算,并结合安全、物料输送等方面进行综合分析.研究发现:系统外部所需蒸汽量随热干化机污泥出口含水率升高而降低.提高热干化机出口污泥含水率,有助于污泥独立干化项目节省蒸汽,但同时需要考虑焚烧炉入炉污泥允许最高含水率及污泥输送粘度等问题.     

污泥干化焚烧工程热效率试验研究

针对某污泥干化焚烧工程的干化焚烧系统开展热效率试验研究,进行了干化焚烧系统的能质平衡计算。由于实际干化处理量低,干化系统未达到额定运行负荷,导致干化中蒸汽消耗量偏大,干化后污泥含水率偏低,因此本工程6台干化机的热效率在60%～80%之间,热效率偏低。同时,由于A、B线焚烧及余热利用系统入炉干湿污泥比例偏差较大,导致热效率偏差较大,分别为61.93%和70.29%。提出通过提高干化机的处理量和调整干化蒸汽消耗量以及调整实际运行中A、B两线的入炉干湿污泥比等方式来达到最佳干化焚烧运行工况从而提升效率。     

湿污泥循环流化床干化焚烧一体化研究

为高效处理污泥并回收热量,提出湿污泥干化焚烧一体化工艺.在0.15 MW循环流化床试验台上对湿污泥干化焚烧一体化工艺进行验证性试验.利用循环流化床焚烧产生的热灰在外置式流化床干化器内对湿污泥先进行干化,再送回炉膛燃烧,结果表明通过调节湿污泥给料速率、循环热灰调节阀开度和辅助给煤量可以实现焚烧炉内温度和干化器内料层温度的运行稳定,干化后污泥颗粒粒径分布比较均匀,水分在20%左右,焚烧后烟气排放在环境允许的范围内.     

城镇污泥干化焚烧处置技术与工艺简介

本文介绍了污泥的基本特性,对直接热干化、间接热干化、直接-间接联合热干化和其它污泥干化技术的工作原理和优缺点进行了比较,重点讨论单独焚烧、电站锅炉掺烧、垃圾焚烧炉掺烧和水泥窑掺烧等污泥焚烧技术的工艺路线、应用情况和技术特点。分析可知,污泥干化焚烧技术类型多样,采用烟气或蒸汽对污泥进行干化都是可行的,干化污泥单独焚烧、电站锅炉掺烧或者水泥窑协同处置等都有成功案例,应根据具体条件选择合适的工艺,其中将污泥干化后利用流化床焚烧炉进行单独焚烧或在电站锅炉上进行掺烧是最具应用前景的技术路线,而污泥输送、高效干化技术与设备开发及厂区臭气治理等是有待进一步研究的问题。     

污泥高温烟气干化及掺烧系统的热平衡分析

从流化床锅炉的旋风分离器出口烟道抽取高温烟气进行污泥干化,干化后的污泥与煤掺烧,是污泥处置方法之一.为掌握这种污泥干化掺烧系统的性能,通过热平衡计算分析了污泥掺烧比例和干化污泥含水率对烟气量、燃烧温度、受热面吸热量分配比例、抽取热烟比例、燃煤量的影响.结果表明:污泥掺烧会降低理论燃烧温度,增加炉内总烟气量.随着污泥干化程度和掺烧比例的升高,污泥干化所需抽热烟气的比例、炉膛和尾部烟道中受热面吸热量的比例都会增大;过大的污泥掺烧比例会导致炉膛尺寸显著大于尾部烟道,给锅炉设计带来困难.污泥干化程度和掺烧比例对节煤量的影响很小,污泥干化不能直接产生显著的节能效果;优选干化污泥含水率和掺烧比,其作用在于控制炉内烟气量和温度水平,优化焚烧炉和干化设备的配置,降低总投资成本.     

国内典型市政污泥理化特性和干化特性研究

为探索有效的城市生活污水污泥无害化和资源化利用途径,以杭州市6个典型净水厂产生的市政污泥样品为原料,进行基本理化特性分析,并对国内典型的污泥干化设备进行比选,推进污泥干化焚烧技术路线实施.首先,对污泥样品进行工业、元素、热值、重金属含量、pH值和主成分进行分析,并采用热重红外等方法对干化污泥的燃烧特性进行分析.实验结果...     

垃圾焚烧烟气余热利用的探讨

从利用烟气干燥物料的角度对干燥过程的认识、焚烧烟气的组成、烟气流动动力、烟气干燥模型、新型焚烧炉的特点、烟气温度的衡算等方面作了些分析与探讨。这对中小型焚烧炉烟气余热回收利用及其它工业炉降耗增效都具有一定的意义。     

垃圾焚烧烟气旋转喷雾干燥净化的实验研究

针对垃圾焚烧烟气量小、组分中SO2较少、HC1较多的特点,建立了垃圾焚烧烟气旋转喷雾干燥法净化实验系统,并测试了在系统设计和运行中主要可控参数对脱硫脱氯效率的影响.结果表明:旋转喷雾干燥法对HCI的脱除率较高,对SO2的脱除率较低,但可满足对垃圾焚烧烟气中SO2浓度的要求,同时可以保证较高的脱氯效率,特别适用于垃圾焚烧烟气净化;提高化学计量比、喷水量、喷雾器转速,降低烟气流速都可以提高脱酸效率.     

竹园污泥焚烧污染物排放特性的试验研究

选取上海竹园污泥,将原始污泥样品分为全干污泥、均匀干化污泥(含水率10%)和干湿混合污泥(含水率20%,干湿污泥质量比例为10∶3)三种样品,分别送入小型流化床焚烧炉中焚烧。试验研究了全干污泥在750℃、850℃、950℃三个工况下的燃烧特性,并研究了均匀干化污泥和干湿混合污泥在850℃工况下的燃烧特性。研究发现,上海竹园污泥在小型流化床焚烧炉中燃烧时,排放的主要常规污染物包括CO、SO2、NOx、HCl等以及二噁英和Cd、Hg、Pb等重金属。不同燃烧温度和含水率对污染物的排放有一定影响,提高燃烧温度,CO、SO2、NOx、HCl等的排放基本呈现出下降趋势,而烟气中Pb的排放随着温度上升而升高,相同燃烧温度下含水率升高能降低二噁英的排放总量,随着含水率的提高飞灰中重金属含量有所降低,而底渣中重金属含量呈上升趋势。     

Co-combustion of sludge with coal

Utilisation of waste-water sludge is one of the most difficult processes of environment protection because of the high moisture and contents of harmful substances. The waste-water treatment systems in Poland, especially in small towns, are often not separate from industrial sewage systems and this causes relatively large contents of heavy metals and other toxic substances in the sludge. Incineration is the only effective method of utilisation of such waste material. From the other side, coal is still the most popular fuel in Poland, and it is often used in many boilers producing hot water for the central heating of buildings or parts of the towns. Mostly they are stoker fired boilers of old construction, and they need urgent modernisation. The use of stoker-fired boilers for incineration of the sludge in small towns is the object of the analysis presented in this paper. There are two important points in the co-combustion of sludge with coal in a stoker-fired boilers: ecological and exploitation requirements. The important restriction of the sludge/coal ratio is the emission of harmful substances with the flue gas. There are substances originating from the components of the sludge: SO₂, NO_x, HCl, heavy metals and dust. Their concentrations in the flue gas should meet the environmental regulations. The other factor influencing the co-combustion process is the change of physical and thermal properties of the fuel: heating value, moisture content and ash composition. These influence the thermal output of the boiler, the amount of air required for combustion, the volume of flue gases and dust concentration and particle distribution. In this paper, the results of experiments performed with an experimental boiler are presented. The effects of the following parameters are considered: composition and thermal parameters of the sludge and their change during the year, emissions of SO₂, NO_x, CO and dust from the experimental boiler for various compositions of the fuel (sludge/coal ratio, moisture content). As a result of the analysis, the parameters limiting the amount of sludge in a mixture with coal are identified.     

城市污泥无害化处置的研究

考虑到污泥处理的紧迫性和复杂性,结合工程的经济性原则,重点介绍了无害化处理城市污泥的系统方案——污泥干化焚烧.该系统采用空心桨叶污泥干燥机对污泥进行干燥、循环流化床炉对污泥进行焚烧,再利用余热锅炉吸收烟气热能产生蒸汽用于污泥干燥机对污泥进行干燥,实现了整个废弃物能源利用的最大化,降低了系统整体的运行费用.经过处理后的污...     

An equilibrium model for predicting flue-gas composition of an incinerator

The composition of an incinerator flue gas depends characteristically on the operating parameters such as combustion temperature, fractional excess air value, and moisture content of the waste material. An a priori knowledge of the influence of these parameters on the flue-gas composition helps to carry out the combustion process efficiently by appropriately selecting their values. A simple chemical equilibrium model is proposed to predict the flue-gas composition from an incinerator at different operating temperatures, excess air values, and moisture contents of the combusting material. The predicitions are supposed to establish the upper limit of the chemical species concentrations in the flue gas and hence the model is considered as an appropriate one for selecting the pollution control equipment and in estimating the upper limit of environmental contamination. The model-based computations predict that at a given temperature and moisture content, the increase in excess air decreases the concentrations of carbon monoxide, carbon dioxide, water, and hydrogen in the flue gas while it increases that of oxygen. Similarly, the proportion of nitrogen dioxide, nitrogen, sulfur dioxide and sulfur trioxide decreases while that of nitric oxide increases. At a given excess air and moisture content, the increase in temperature decreases the concentrations of carbon monoxide and hydrogen and increases of carbon dioxide and water due to better combustion. Similarly, the increase in temperature also augments the concentrations of nitric oxide, nitrogen dioxide and sulfur dioxide while it decreases that of nitrogen and sulfur trioxide. Similar trends are observed at different levels of moisture content.     

垃圾焚烧炉热损失影响因素分析与建议措施

垃圾焚烧发电是垃圾无害化、减量化、资源化处理最有效、可行的途径之一。垃圾焚烧发电量的多少直接影响到电厂的经济效益,垃圾焚烧炉的热损失是影响发电量的重要因素,因此研究垃圾焚烧炉的热损失具有重要意义。对某单台处理量为350 t/d垃圾焚烧炉进行研究,表明:锅炉排烟温度为205℃时,相应的排烟热损失为16.29%;过量空气系数从1.62增加到2.33,热损失从15.23%增加到20.61%,影响非常显著。     

涡轮薄层污泥干化的热质传递过程与关键参数研究

涡轮薄层污泥干化是涉及导热、对流传热与传质、高速旋流相耦合的复杂过程,掌握污泥的耦合干化机理与规律、确定干化设备核心参数,是该技术成功应用的关键。本文用机理分析方法构建涡轮薄层干化过程传热、传质的数学模型,基于该模型对污泥干化过程开展数值模拟,揭示涡轮薄层干化过程单一气相和气固两相流的速度、温度和含水率的分布规律,探究涡轮薄层干化的关键技术及参数。设计开发涡轮薄层污泥干化系统并开展实验研究。结果表明：干化机内部的桨叶阵列设计能够实现物料的顺利运输,桨叶末端是干化机内混合传热效果最佳位置,最优桨叶安装角度为45°,出口污泥含水率可降至20%。     

垃圾焚烧电厂机组运行性能对比试验研究

为研究3台老旧垃圾焚烧机组的运行性能,现场实测3台机组的主要运行参数,定量计算各项热损失,对比分析3台机组焚烧炉-余热锅炉及烟气净化设备性能。结果表明：A、B、C 3台机组实测焚烧炉-余热锅炉效率分别为77.44%,80.14%和82.70%,效率偏低的主要原因为燃用的生活垃圾热值高于机组设计垃圾热值导致排烟温度过高;机组各项热损失中,排烟热损失所占比例最大,其次为炉渣热损失;3台机组排烟热损失分别占总热损失的84.79%,74.21%及76.58%;B机组半干式反应塔漏风率最大（8.56%）,C机组最小（2.90%）;3台机组布袋除尘器漏风率均偏大,分别为12.12%,6.54%及11.23%,远高于其设计值（2%）。     

300MW燃煤锅炉协同处置干化污泥的试验研究

研究了污泥干化设备的干化效率以及干化污泥掺烧后对300 MW燃煤锅炉的影响。通过对污泥干化设备的物料和能量平衡计算发现其干化效率达到了89.5%;通过污泥的不同掺烧比例试验,分析了掺烧干化污泥后对烟气和飞灰中二恶英和重金属含量、烟气中SO2等以及其他运行情况的影响,结论表明掺烧一定比例的污泥对锅炉的正常运行没有明显影响,而且添加适当比例的污泥可以优化锅炉的运行,对环境保护方面的贡献不言而喻。