欢迎来到环联网  邮箱
智能模糊搜索

智能模糊搜索

仅搜索标题

收藏 | 国内四大污泥单独焚烧项目对比

分类:固废观察 > 污泥治理    发布时间:2021年12月12日 15:58    作者:固废观察公众号    文章来源:



















本文整理了国内四大污泥单独焚烧项目做个对比,更好的了解各个项目情况的同时,也对不同的技术有了更多的了解。这四个项目采用了不同的工艺技术路线,可以说覆盖了目前主流的技术流派,有一定的对比意义。

申明:此部分内容全部来自网络公开资料如会议、论文等,如有不严谨之处,小编也没有办法。


半干化焚烧项目对比


01

上海竹园污泥干化焚烧

1. 项目基本信息


总处理规模:750吨/天(80%含水率计),共2条生产线,年设计运行时间7500小时

干化焚烧单元:桨叶式干化机+流化床焚烧炉

烟气排放标准:欧盟2000标准

投入运行时间:2015年6月

主要处理流程


2. 干化单元


干化设备:采用日本月岛的四轴桨叶式干化机,共6台(5用1备),每台150T湿污泥/天),单台换热面积200m2

热源:来自余热锅炉产生的蒸汽,不足部分引入外高桥发电厂的蒸汽。

干化后污泥:含水率40%以下

半干污泥输送:皮带机+链板输送,然后螺旋进料

干化后含水率40%以下的污泥,经皮带机和链板机输送,再经螺旋分配至4个干污泥缓存仓,称重后进入焚烧炉前的混合进料螺旋,与剩余含水率80%左右的湿污泥混合后进入焚烧炉焚烧,混合污泥的含水率为60%左右。

3. 焚烧单元


焚烧炉:月岛布风管式鼓泡流化床,2台,每台焚烧炉直径7.3m(外径),高度14.8m。

额定工况下每台焚烧炉干污泥给料量设定值为4.646t/h,湿污泥给料量设定为4.306t/h。

流化风流化风温度300度。

设一次和二次供风系统。一次风先经过一级空气预热器与干化机蒸汽凝结水换热,将温度升高至80℃左右,再经过焚烧炉出口烟道上的二级高温空气预热器,与焚烧产生的热烟气换热,温度升高至300℃左右后进入焚烧炉。


污泥进炉口位于砂床上方


入炉污泥:40%和80%含水率污泥混合后,60%含水率进炉


空气过量系数1.4


余热利用:烟气换热产生饱和蒸汽,用于污泥干化。共有2台余热锅炉,每台蒸汽产量8t/h,产生8bar、175℃的饱和蒸汽用于干化。


烟气处理系统炉内SNCR脱硝、静电除尘器、布袋除尘器、湿式洗涤塔、再热器(烟烟换热)、烟囱排放(高度50m)

布袋除尘器前的烟气管道中喷入粉末活性炭,吸附Hg等重金属以及二噁英等有机化合物。活性炭中投加石灰以惰化活性炭防止其燃烧和爆炸,混合比例1 :10。捕获的飞灰作为危险废弃物,委托专业单位外运处置。

烟气进入洗涤塔下部,先进行脱酸处理,采用NaOH作为吸附剂,吸收烟气中的HCl、SOx等酸性气体。


辅助燃烧轻柴油焚烧炉内补加。

底部设有辅助燃烧系统,每台焚烧炉设8个喷油枪,用于运行中炉温的调节。当炉温低于845℃时,启动辅助油枪系统,850℃时停止控制。

顶部设有喷水设施,当炉温超过860℃时启动喷水设施,860℃以下时停止喷水

排渣系统:基本不产生炉渣,仅在检修时才少量排渣。

4. 运行情况



  • 干化机蒸发能力不足,实际蒸发能力2-2.5t/h (投标4t/h)

  • 引风机风量不足

  • 干污泥和湿污泥的输送

  • 干化机磨损

  • 设备腐蚀:烟气设备、烟气再热器、布袋除尘器、干化载气洗涤水和烟气洗涤水管道腐蚀

  • 污泥热值发生巨大变化(下降),2016:入炉含水率60%可达到自持燃烧,2020年:入炉含水率47%,仍然需要补充能源,才能满足焚烧炉的860C。


02

上海白龙港污泥二期

1. 项目基本信息


总处理规模:2430吨/天(80%含水率计),共3个单元,6条干化焚烧生产线。总体工艺方案采用“设施利旧+脱水贮运+干化焚烧”工艺方案。本项目污泥来源复杂,共两个污水厂污泥:

1.白龙港污水厂污泥:污泥先经过厌氧消化处理,小部分(35tDS/d)脱水干化后的污泥(30%含水率),通过车辆运输至焚烧单元处理;大部分(413tDS/d)通过脱水后,含水率80%的污泥送至干化单元进行处理。

2.虹桥污水厂污泥:干化后的污泥,38tDS/d, 含水率40%,直接进入焚烧单元处理

干化焚烧单元:流化床干化机+流化床焚烧炉

烟气排放标准:上海地标《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》( DB 31 /768—2013)

投入运行时间:2019年12月

主要处理流程


2. 干化单元


干化设备:采用安德里茨的流化床干化机,共9台FDS 960型号流化床干化机,干化后污泥干度90%,水分蒸发量 9×9,600公斤/小时。

热源:干化需要的蒸汽,一大部分来自烟气换热的余热锅炉,另外一小部分来自燃气辅助锅炉。

干化后污泥:含水率10%

半干污泥输送:半干污泥输送采用螺旋和刮板输送的方式

3. 焚烧单元


焚烧炉:安德里茨沸腾流化床ECOFLUID焚烧炉6台。

流化风流化风温度120度。

没有高温预热器,烟气直接用余热锅炉,产生的蒸汽用于污泥干化和流化风加热。


污泥进炉口位于砂床上方,流化床干化到干度90%左右,炉子需要干湿污泥一起烧,因此需要搭配。半干污泥输送采用螺旋和刮板输送的方式送入焚烧炉内。(小编说:进料采用砂床上方进料,污泥进入后会往下掉,上部需要做的更大,才能保证烟气停留时间。)


入炉污泥:10%、30%、80%含水率三种污泥同时进炉,混合后平均32%~67%

空气过量系数不详

余热利用:加热流化风、余热锅炉产生蒸汽

烟气处理系统:炉内SCNR脱硝、静电除尘、干式反应器、布袋除尘器、湿式洗涤塔、烟气再热器、物理吸附、烟囱排放(高度60m)

辅助燃烧采用天然气作为焚烧炉启动和备用燃料

排渣系统:每天2-4吨排渣


03

成都市污泥焚烧

1. 项目基本信息


总处理规模一期2条处理线,总处理量400吨/天;二期1条处理线总处理量200吨/天。

干化焚烧单元:薄层干化机+流化床焚烧炉

烟气排放标准:欧盟2000标准

投入运行时间:一期2013年7月投运,二期2020年7月投运

处理流程

2. 干化单元


干化设备:SMS薄层干化机,型号为NDS-7000型,每台换热面积70m2

热源:干化热源采用蒸汽,一部分来自焚烧烟气回收的余热锅炉供给,不足部分由补充热源的燃气锅炉供给。


干化后污泥:含水率65%以下,

蒸发水量:单线3600kg/h


半干污泥输送干化后污泥通过柱塞泵送入焚烧炉前的料仓,再由入炉螺旋推入焚烧炉炉膛内。污泥进炉方式采用的是螺旋(PS:平均分配起来均匀性不及柱塞泵送的方式)

3. 焚烧单元


焚烧炉:日本三菱布风管式鼓泡流化床,共3台,焚烧炉18.4米高度,直径6.4米

流化风流化风温度400度。


污泥进炉口位于砂床上方


流化空气过量系数不详


余热利用焚烧产生的热烟气,首先进入高温空预器将焚烧炉所需的流化空气加热至400℃,然后烟气进入余热锅炉继续回收其热量,所产生的蒸汽作为干化机的热媒。


烟气排放量:27611Nm3/单条线(200吨/条线)


烟气处理系统静电除尘器-袋式除尘器-湿式洗涤-再热器-烟囱排放,烟囱高度60m。


辅助燃烧:天燃气


排渣系统:基本不产生炉渣,仅在检修时才少量排渣。

4. 运行情况


  • 一期(400吨/天)烟烟换热器运行中容易出现腐蚀、堵塞问题,后改为蒸汽换热器,运行良好。故二期(200吨/天)直接采用蒸汽换热器。

  • 每日收尘灰和飞灰的产生量约41t/d(54.74m3/d),污泥焚烧减量率均在90%以上

  • 燃气、水、电、药的耗量均低于设计值(一、二期设计天然气耗量34.32 Nm3/t)

  • 2018年平均耗气量仅为14.33 Nm3/t湿泥,电耗为76.67 kw·h/t湿泥;冬季基本可以不添加天然气。


04

浦东污泥干化焚烧

1. 项目基本信息


总处理规模:800吨/天,最大可处理能力1040吨/天(80%含水率计),共2条生产线。

干化焚烧单元:薄层干化机+流化床焚烧炉

烟气排放标准:国标、上海地标、欧盟2000-76 三个标准中最严的限值

投入运行时间:2021年6月

处理流程


2. 干化单元


干化设备:采用SMS NDS-5000薄层干化机 8台,蒸发水量2566kg/h/台。

干化后污泥:含水率65%,

热源:干化所需热源来自焚烧后烟气换热产生的蒸汽,不足的部分来自辅助燃气锅炉产生的蒸汽

半干污泥输送:柱塞泵输送,带压进炉

3. 焚烧单元


焚烧炉:苏伊士Thermylis流化床焚烧炉2台,每台焚烧炉直径8.5m(外径),高度12m。每座焚烧炉进泥量4.3t DS/h

流化风流化风温度600度。

采用高温预热器换热加热流化风,可将空气加热至600℃。


污泥进炉口进料采用床中进料,采用喷枪多点打入床下1.2米左右,分配均匀性更好,多点喷枪布置的方式,可最大限度保障进泥的均匀性;


空气过量系数1.4


余热利用:烟气换热共设三级,一级加热流化风,二级余热锅炉产生蒸汽用于干化机热源,三级用于烟气再热消白。

烟气处理系统:静电除尘器、布袋除尘器、湿式洗涤塔、再热器(烟烟换热)、烟囱排放(60m高)

布袋除尘器前的烟气管道中喷入粉末活性炭,吸附Hg等重金属以及二噁英等有机化合物。活性炭中投加石灰以惰化活性炭防止其燃烧和爆炸。捕获的飞灰作为危险废弃物,委托专业单位外运处置。


辅助燃烧:天然气。采用多点进入的方式,确保不会发生短流或局部过热等情况。

排渣系统:基本不产生炉渣,仅在检修时才少量排渣


简单总结一下,这四个项目采用了三种干化工艺,干化后污泥含水率也不相同:

  1. 白龙港项目干化后含水率10%,属于全干化范畴。干化的蒸发水量最大,因此进入焚烧炉的污泥量较小。属于“大干化小焚烧”。其流化风温度只有120℃,在三个项目中是最低的。

    进焚烧炉的污泥包含了10%、30%、80%含水率的三种污泥,进泥也最为复杂。由于焚烧炉的不同,每天有2-4吨的炉渣产生。

    半干污泥输送:螺旋和刮板输送


  2. 竹园项目干化后含水率40%,干化设备5用1备,是唯一一个有备用干化机的项目。流化风温度300℃,严格来算只能算中温预热器,算不上高温预热器。焚烧炉进泥包含40%和80%含水率污泥两种,混合后大约60%含水率。

    半干污泥输送:皮带机和链板机输送,再经螺旋分配至污泥缓存仓,最后螺旋进料,与80%含水率污泥混合后入炉


  3. 成都项目干化后含水率65%,属于典型的“小干化大焚烧”。流化风温度400℃。

    半干污泥输送:柱塞泵至料仓,再由螺旋送入焚烧炉


  4. 浦东项目:干化后含水率65%,满负荷运行时流化风温度600℃(半负荷时520℃以上),高温预热器效率最高,属于典型的“小干化大焚烧”模式

    半干污泥输送:柱塞泵直接送入焚烧炉内,采用砂床中进料、压力入炉。


四个项目采用了四种流化床焚烧炉,可以说各有特点。

从污泥进入炉的位置看,三个属于砂床上方进料,这种形式需要燃烧区的面积更大才能保障足够的烟气停留时间。只有浦东项目采用的是砂床中进料模式。

四个项目中,浦东项目的单台污泥焚烧能力最大,如果按照其处理能力和体积换算的话,该项目的的单位体积处理的污泥量最大。

半干污泥的输送也是此类项目中一个重要的细节,前三个项目基本都属于螺旋输送的方式。螺旋和刮板输送,都属于开放式的输送,必定会有更多的热损耗,而且在焚烧炉入炉后,可能还存在“回火”的风险。浦东项目采用的是柱塞泵直接送入炉内,热污泥不会和外界直接换热,能减少热损耗。

从烟气排放标准来看,浦东项目的设计标准是最为严格的,采用国标、上海地标、欧盟2000-76 三个标准中最严的限值。


还有不少细节其实也是此类项目中需要关注的:

1.尽可能减少焚烧单元的管道长度,主要有焚烧炉与空预器之间、空预器与余热锅炉之间,管程越短热损耗也越小。

2.烟烟换热器效率也显著高于蒸汽换热器,但烟烟换热器的腐蚀控制,也是一个很重要的环节。

3.流化风温度越高燃烧效率越高,但是高温预热器需要和焚烧炉配套,不是所有的焚烧炉都能带动真正的高温预热器。

4.设备磨损和腐蚀的控制至关重要,很多项目出现过烟气设备腐蚀、布袋除尘器腐蚀、干化机磨损等问题。

千言万语汇成一张表(横屏观看)


来源 | 奔跑的环保人
作者 | 开花的雨
编辑 | 匡宋尧

特此声明:
1. 本网转载并注明自其他来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点。
2. 请文章来源方确保投稿文章内容及其附属图片无版权争议问题,如发生涉及内容、版权等问题,文章来源方自负相关法律责任。
3. 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日内起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权益。