應用現狀
國外應用情況:國外對燃煤電廠摻燒污泥的研究較早,技術相對成熟。例如,污泥焚燒多段豎爐最早在德國應用,之后流化床爐占據市場主導,約 90% 以上份額。德國 Berlin-Ruhleben 污泥焚燒廠采用流化床焚燒濕污泥,脫水后含水率為 75%,每天約產生 45t 灰分,煙氣中 SO?含量僅為 30mg/m³。在日本,焚燒法處理污泥應用廣泛,1992 年就有 1892 座焚燒爐燃燒處置了 75% 的市政污泥。
國內應用情況:示范項目增多:隨著技術的發展與重視程度的提高,國內火電廠污泥摻燒的示范項目不斷涌現。如國能(福州)熱電有限公司污泥摻燒項目是國能集團在福建區域首個污泥摻燒試點項目,2024 年 3 月份污泥摻燒量創歷史新高,完成 1025.4 噸,一季度累計摻燒量較上年度總量高 233%。
技術不斷突破:一些企業和科研團隊在污泥摻燒技術上取得了突破。南網科技公司污泥摻燒項目團隊歷時 10 年,突破了高效干化、鍋爐效率下降明顯、受熱面結焦、污染物排放難以控制等關鍵技術瓶頸,開發了具有自主知識產權的大型燃煤電廠污泥摻燒處置集成技術與工程示范裝置。
摻燒規模擴大:部分火電廠的污泥摻燒量逐漸增加,處理能力不斷提升。承德熱電的污泥摻燒項目,截至 2024 年 9 月 23 日,累計摻燒污泥 10300 噸,其污泥直摻焚燒系統可處理不同含水率的污泥,單日最大污泥摻燒量已超 200 噸,接近設計摻燒能力 250 噸 / 天。
行業前景分析
政策支持:在國家 “雙碳” 戰略背景下,以及對于固體廢物處理 “無害化、減量化、資源化” 的要求,火電廠污泥摻燒作為一種有效的污泥處置和資源利用方式,將得到更多政策上的鼓勵與支持。如國家能源集團提出 “發電 +” 多聯供等發展路徑,還發布了相關案例集為污泥耦合摻燒等提供參考。
環保需求:隨著環保標準的日益嚴格,傳統的污泥處理方式如填埋、堆肥等面臨諸多限制,火電廠污泥摻燒可以在高溫下有效處理污泥中的有機物質、重金屬等,減少污染物排放,滿足環保要求。
資源利用:污泥中含有一定的有機物質和可燃物質,具有一定的能源價值。通過摻燒污泥,可實現對其能源價值的回收利用,減少對傳統煤炭等資源的依賴,符合資源循環利用的發展方向。
技術創新驅動:隨著科技的不斷進步,污泥干化技術、燃燒技術、污染物控制技術等將不斷發展和完善,為火電廠污泥摻燒技術的廣泛應用提供更有力的技術支撐,降低技術成本,提高運行效率和環保水平。
挑戰:
設備影響:污泥摻燒會對鍋爐等設備造成一定影響,如制粉系統磨損、積煤、堵煤,受熱面磨損、積灰增加,酸性氣體排放增加導致管道腐蝕加劇等,這需要企業增加設備維護成本和進行設備改造升級。
污染物排放控制難度大:雖然污泥摻燒在一定程度上可以處理部分污染物,但也可能帶來新的污染物排放問題,如 NOx、SO?排放增加,二噁英的生成控制等,需要更先進的污染控制技術和嚴格的監測手段。
污泥質量不穩定:不同地區、不同污水處理廠的污泥成分和性質差異較大,含水率、重金屬含量、有機成分等不穩定,這給污泥摻燒的工藝控制和穩定運行帶來困難,需要根據污泥質量的變化及時調整摻燒方案和運行參數。
經濟成本考量:污泥的收集、運輸、干化處理等環節都需要一定的成本投入,且可能會降低鍋爐的熱效率,增加發電成本。如果沒有合理的經濟補償機制和政策支持,可能會影響火電廠開展污泥摻燒的積極性。
火電廠污泥摻燒技術的應用案例:
國電電力承德熱電公司:2023 年 12 月 5 日,該公司火電協同污泥資源化利用項目開始調試運行。截至 2024 年 9 月 23 日,累計摻燒污泥 10300 噸,營收達 216 萬元。其污泥直摻焚燒系統可處理含水率 20%-60% 的半干污泥及含水率 80% 的濕污泥,單日最大污泥摻燒量已超 200 噸,接近設計摻燒能力 250 噸 / 天。
國家能源集團安徽公司馬鞍山電廠:其污泥摻燒系統于 2023 年 1 月 12 日通過帶負荷 168 小時試運行階段,每天可 “消化” 140-200 噸的濕污泥進入濕料倉。該項目采用蒸汽傳熱圓盤干化工藝,將含水率約 80% 的濕污泥干化成含水率約 40% 的干污泥,干化后的污泥送入 6 號主皮帶尾部摻混后送入鍋爐焚燒,干化機每臺額定處理能力為 4.17 噸每天。干化產生的乏氣經處理后,不凝氣體與鍋爐二次風混合送入爐膛焚燒,冷凝廢水預處理后送至市政污水管網。
華能福州電廠:與福州創園環保水處理公司合作,接收兩個污水處理廠的污泥進行焚燒處理。每日污泥摻燒量穩步提升,最高時每日可摻燒 120 噸,截至 2018 年 8 月底,共處置污泥 11528 噸,每年為電廠帶來約 300 萬元的收入,該項目還被列為國家首批試點項目。
青島市城陽區污水處理廠:其污泥處置工程(一期)項目是青島市首個采用 “低溫干化 + 電廠協同摻燒” 的污泥處置項目,總投資 1.37 億元,占地約 26 畝,設計處理規模 300 噸 / 日,可將污泥含水率從 80% 脫水干化至 30%,外運至電廠協同摻燒。
來源:靈動核心
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