城镇污泥干化焚烧处置技术与工艺简介

嘉兴新嘉爱斯公司污泥干化焚烧热电联产工程设计总规模2050t/天，采用污泥蒸汽干化和循环流化床单独焚烧技术，焚烧工艺中添加了部分煤作为补充燃料，产生蒸汽部分用于污泥干化，同时配套50MW发电机组。

上海竹园污泥处理工程设计规模为750t/天，采用半干化、焚烧、烟气处理工艺，使用桨叶式干化机将污泥含水率从80%降至40%左右，干化后的污泥进入鼓泡流化床单独焚烧，烟气进入余热锅炉产生蒸汽供污泥干化使用，是目前国内最大的污泥干化焚烧工程。

绍兴市环兴污泥处理有限公司污泥干化焚烧工程设计总规模1200t/天，采用污泥烟气喷雾干燥技术和回转窑焚烧技术。干化后的污泥在回转窑中焚烧产生的高温烟气，作为污泥干化的热介质，湿污泥进入干化段前通过雾化器雾化后喷入高温烟气中进行干燥。

(3)技术特点

污泥单独干化焚烧厂是专为污泥的焚烧而设计新建，技术针对性强，能最大限度的实现污泥无害化、减量化和资源化的处置，在污染物排放的总量控制方面也是较优的方案。

对污泥进行间壁式加热干化单独的污泥干化焚烧厂会受到可用蒸汽量和干化机性能的限制，干化后污泥仍有较高的含水率，锅炉排烟温度高，热效率低，处理规模也较小，干化过程产生的高含湿乏气的余热，也缺乏足够的冷却介质进行回收利用。单独焚烧污泥所产生的灰渣中，重金属含量较高，后续处理要求高，资源化利用难度大。总体而言，新建一座专门用于污泥干化焚烧的工厂需要很大的资金投入，成本较高。

2.2电站锅炉掺烧工艺

2.2.1工艺原理

由于火力发电厂中有大量的蒸汽和烟气可作为污泥干化的热源，电站锅炉燃煤消耗量大，炉膛火焰温度高，利用火力发电厂进行污泥干化焚烧有巨大的潜力在电厂中进行污泥干化有三种不同的方法:一是利用锅炉排烟余热进行直接干化，烟气低速流过污泥层，并与污泥直接接触，吸收污泥中的水分，由于排烟温度较低，这种干化方法所需烟气量大、干化速率较低，尾气处理量大;二是抽取低压蒸汽作为干燥介质，在桨叶式干化机或圆盘干化机等设备中对污泥进行间接干化，这种干化方法可充分利用低压蒸汽余热，降低汽轮机冷端损失，系统热效率高;三是借鉴褐煤机组高温炉烟干燥技术，抽取炉膛出口高温烟气、除尘器出口冷烟气和热风混合后作为干燥介质，该方法干化速率高、流程短，但可用能损失一般比蒸汽干化大，安全性要求高。目前国内在运行的掺烧系统大多属于依托现有发电厂进行的技改项目，因此普遍采用蒸汽干化方式，以减少对原有发电系统的改造。

污泥在电厂的焚烧，根据锅炉型式的不同又可以分为两大类:

(1)流化床锅炉污泥掺烧技术在早期的电厂掺烧污泥中，脱水污泥一般未经干化就直接送入炉内，污泥随后被大量处于流化状态的高温惰性床料冲散，呈颗粒状在流化床内燃烧，掺烧比大约在20%～25%之间，其所占床料重量比很小，燃尽率高，且不会产生黏结。近年来，污泥一般先进行干化，再送入流化床锅炉内燃烧。

(2)煤粉锅炉污泥掺烧技术该技术是先将污泥干化，干化后的污泥输送到炉前，与煤混合进入制粉系统并研磨至所要求的细度后，再进入锅炉燃烧。

2.2.2应用实例

华电滕州新源热电公司于2008年12月在150MW机组上成功运行城市污泥干化焚烧系统。该系统抽取电厂锅炉烟气，对含水率75%～80%的城市污泥进行干化，干化后的污泥掺入电厂输煤系统，送入锅炉燃烧，开创了国内100MW以上机组污泥掺烧处置的先河。

北仑电厂污泥干化焚烧项目一期工程设计规模200t/天，工艺流程如图5所示。含水率80%的湿污泥由污泥运输车送入湿污泥仓，通过双螺旋输送机打入污泥泵中，再由泵送至圆盘式干化机进行蒸发脱水，出来的干污泥含水率在20%～40%之间，通过皮带输送机被送到干污泥储仓进行储存，待电厂指定的输煤系统工作时，将干污泥送到输煤皮带上，与原煤混合后入炉焚烧。干化机中的加热蒸汽来自电厂，蒸汽冷凝后产生的疏水通过热交换装置，利用余热可加热生活水;湿污泥蒸发产生的废气经洗涤塔冷却净化处理后再进入生物除臭系统，达到国家二级排放标准后直接排放。嘉兴电厂250t/天污泥干化焚烧项目也采用这种工艺路线，在300MW锅炉上进行掺烧。

在德国，利用煤粉锅炉掺烧污泥已有多个成功的工程，如表1所示。这些污泥处置工程的特点是处理规模大，混烧比例多数在5%左右，掺烧少量污泥，不会影响电厂环保指标达标。美国威斯康辛州和底特律市也有这类混烧发电厂，日本则是将污泥与煤粉共同造粒制成污泥燃料，然后进行混烧。

2.2.3技术特点

电站锅炉掺烧污泥的优势明显;第一，电站锅炉炉内燃烧稳定，温度高，污染物分解彻底;第二，电站锅炉容量大，燃料消耗量大，即使掺烧较低比例的污泥，能实现的污泥处理量仍然很大，而且不会对锅炉安全运行产生影响;第三，现代大型电厂往往装备有先进的烟气净化系统，它能对污泥燃烧带来的污染物进行净化处理，不会引发环保问题。实践证明，污泥占燃煤总量的5%以内，对电厂环保指标达标以及安全运行无不利影响。

但是电站锅炉掺烧也存在以下问题:一是需增加污泥储运、干化，臭气和粉尘控制等所需的设备，会增加一定的投资;二是当臭气控制设施不到位时，可能会严重影响厂区工作环境，从而降低电厂掺烧污泥的积极性;三是干化后的污泥存在自燃、爆炸的隐患，污泥中的氮、硫和重金属含量较高，掺烧比例过高则会导致混烧过程中NOx、SO2和重金属排放增加，降低电厂发电效率。

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