污泥与燃煤掺烧技术应用研究

摘要：本文主要阐述了凤台电厂输煤系统在污泥与燃煤掺烧技术的应用研究，过去电厂污泥需要运出场外通过有处理能力的单位进行处理。由于电厂对外单位的管控难度高，若厂外单位违规，电厂也会因此产生环保风险，为了彻底消除污泥处理过程中存在的风险，同时积极响应国家环保政策，凤台电厂对污泥处理方式进行了详细的调研及论证，确定了将污泥掺配到燃煤中进行燃烧处理的方式，并初步形成了污泥烘干及直接掺配两种可行性方案。从处理效果、资金成本、建设周期等方面进行综合考虑分析，最终选择了成本低、建设周期短、处理效果好的螺旋给料机直接掺配方案。

引言

火力发电厂在生产过程中会产生污泥，原有的处理方式是外运后交由专业单位处理。但是此种方式在运输环节、外单位管控、污泥处理溯源等方面难度较高，污泥处理的管理成本、技术成本比较高，而且存在较大的环保风险。为了彻底消除污泥处理过程中存在的风险，降低处理成本。凤台电厂对现有的污泥处理方式进行调研论证，同时借鉴垃圾发电厂及循环流化床生产经验，确定了将污泥掺配到燃煤中进行燃烧处理的方式。

1 污泥掺烧方式

现有的污泥处理方式较多，主要方式有四种：填埋、堆肥、焚烧和协调焚烧。按照污泥处理减量化、无害化、资源化的处置方向。凤电电厂依据火力发电厂的生产特点，充分利用燃料输送设备、锅炉、烟气处理等设备，确定通过焚烧的方式处理电厂产生的污泥。即将污泥掺配到燃煤中，然后将掺配后的燃煤送入锅炉中进行燃烧处理。

长期以来，大多数人对污泥焚烧工艺存在误读，普遍认为它是一种高能耗工艺和高碳排放工艺，认为焚烧设备投资较大，且焚烧过程中将会产生烟气污染。但是对于现代化火力发电厂来说，这些问题却可以迎刃而解，火力发电厂本来就有大型锅炉、完善的烟气脱硫及脱硝处理系统，利用原有设备就能完成掺烧工作污泥在1000℃以上的焚烧过程中会发生化学及物理变化，使污泥的最终处理达到无害化，因此焚烧处理方式是火力发电厂污泥处理的最优选择。

通过调研，污泥掺配主要有两种方式，一种是利用烘干设备将污泥烘干，使烘干后的污泥达到燃煤掺配要求。这种方式优点是烘干后的污泥含水量、颗粒度等参数稳定，对于燃煤掺配影响较小，而且焚烧过程稳定。缺点是能耗大，初期设备投资大，设备系统比较复杂，维护及运行成本较大，建设周期长。对于火力发电厂而言，若投入烘干设备，设备利用率低，成本大，不是最佳选择。通过认真分析论证，利用螺旋给料机将一定量的污泥输送至正在运行中带式输送机上，通过多级带式输送机的转运混合后送至锅炉进行燃烧的方式比较合理。此种方式的优点是投资小，运行及维护成本大大降低，效率高，建设周期短。缺点是掺烧比例需要严格控制，防止影响燃烧效果，其次是污泥种类较多时容易造成螺旋给料机及带式输送机堵塞等故障，综合考量确认直接掺烧的方式更为合理。

2 污泥掺烧工艺流程

根据凤台电厂带式输送机布置特点，按照使掺配后的燃煤更为均匀原则，选择从初级带式输送机进行掺配。凤台电厂选择通过C2A/B带式输送机掺配污泥，即在C2A、C2B带式输送机上方各安装1套无轴螺旋给料机。无轴螺旋给料机采用变频工作，便于调整掺配比例。

工艺流程为：车载污泥→C2堆放场地→无轴螺旋给料进料口→无轴螺旋给料机→无轴螺旋给料出料口→C2A带式输送机/C2B带式输送机→输煤系统其它带式输送机→原煤仓→磨煤机→锅炉（燃烧）

污泥掺烧的主要设备是无轴螺旋给料机，依据污泥的含水量等参数确认掺配比列。

3 污泥掺烧应用效果

凤台电厂污泥掺烧设备安装完成后，设备运行整体良好，能够对不同类型的污泥进行掺烧处理。通过试运，现有设备24小时掺烧量可达288m³。按照现有火力发电厂的污泥产生量，此设备能够完全满足掺烧需求。

污泥掺烧设备安装后，凤台电厂产生的所有污泥已经全部通过掺烧设备处理，真正达到了无害化处理，减少了外运处理的环保风险，积极响应国家的环保政策，无论从经济效益、环保效益、社会效益都取得了良好效果。

通过螺旋给料机将污泥与燃煤掺配后焚烧处理的方式有以下优点：

1、运行成本低。使用380V变频电机驱动，单台电机功率18.5kW，功率可调节，耗电量低，可以根据掺配比列调整频率，调整所需掺配污泥量。

2、维护成本低。焚烧设备利用电厂原有锅炉，烟气净化系统利用电厂的脱硫、脱硝设备，只需要增加两台无轴螺旋给料机即可。只需要维护给料机，维护简单，成本低。

3、效率高。通过无轴螺旋给料机将污泥直接输送至带式输送机上，工艺流程简单，掺配效率高。

4、运行方式简单。无轴螺旋给料机就地自动控制，操作方式简单，对操作人员及要求不高。

5、可靠性高。无轴螺旋给料机设备结构简单，运行可靠性高，

6、投资低、建设周期短。对于需要处理污泥企业来讲，投资额及建设周期是第一考量值，无轴螺旋给料机与其他任何处理方式比较投资额低、周期短。

4 结语

污泥掺烧系统投入运行后，为凤台电厂污泥处理提供了新途径，有效解决了污泥外运处理的环保问题。

不同的污泥处理方式适用于不同的行业，对于火力发电厂来讲，锅炉与烟气处理系统均是标准配置，选择焚烧处理的方式最为理想，可以利用现有设备进行污泥焚烧处理。由于火力发电厂锅炉温度高，可以使污泥在焚烧后达到真正的无害处理，因此推荐火力发电厂采用此种方式。对于技术来讲，无论何种路线都需要不断的改进才能逐步成熟。直接掺烧处理的方式也存在局限性，一是污泥来源多，含水量等参数各不相同，因此污泥设备容易堵塞，计划在后期增加晾晒场地或者压滤设备进行简单处理后再行掺配。二是污泥掺配现场的文明生产比较差，计划在后期增加通风、除尘及冲洗设备，使设备的运行状态进一步提高。