城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江ppt课件

1、城市污水厂湿污泥循环流化床一体化熄灭技术研讨与示范中国市政工程华北设计研讨总院中国科学院工程热物理研讨所杭州市七格污水处置厂工程建立指挥部2019.5.上海中國市政工程華北設計研讨總院中國市政工程華北設計研讨總院污泥熄灭污泥直接熄灭 脱水污泥直接进入熄灭炉不经过干化单元即可完成的熄灭。含固率30%左右的污泥经辅助点火后自持熄灭。污泥干化熄灭 脱水 污泥先干化后再熄灭的方式利用熄灭炉使污泥完全矿化为少量灰烬的处置方式。熄灭是国内污泥的重要处置方法一体化干化熄灭一体化干化熄灭-原理原理结合干化熄灭方式的一种，把相对独立的污泥干化和熄灭过程耦合在一同，充分利用热灰和高温烟气热量的回收进展湿污泥的预干

2、化，在一个系统中，完成湿污泥从干化到熄灭的全过程，到达能量利用的最大化，降低了污泥处置的能耗。经过枯燥后的干污泥水分含量在20以内，经过即时保送系统，直接由干化设备进入熄灭系统，节省了干污泥储存和平安防护环节，大大缩短了干污泥保送管路，降低了干污泥粉尘浓度过高呵斥的爆炸隐患。湿污泥循环流化床一体化熄灭工艺及特点 在一个系统中，将湿污泥干在一个系统中，将湿污泥干化和熄灭有机耦合，全过程化和熄灭有机耦合，全过程设备高效，构造紧凑，占地设备高效，构造紧凑，占地面积小面积小 负荷调理范围宽负荷调理范围宽, ,可在可在0 0110110之间变动之间变动 污泥初始含水率为污泥初始含水率为7474 ( (干

3、基热值干基热值3143 kcal/kg)3143 kcal/kg)时，时，可实现污泥的自持熄灭可实现污泥的自持熄灭 直接直接- -间接结合枯燥，间接结合枯燥，实现能耗最低实现能耗最低 高效熄灭，高效熄灭，低污染排放低污染排放投资和运转本钱底投资和运转本钱底一、技术开发情况一、技术开发情况 研讨内容： 污水处置厂污泥本身特性及干化特性的研讨； 湿污泥循环流化床一体化干化熄灭技术的研讨开发； 湿污泥循环流化床一体化熄灭处置过程中污染物析出机理和控制技术； 湿污泥循环流化床一体化熄灭技术体系的集成和优化。 示范工程：建立、调试、运转、测试 杭州市污水厂污泥熄灭示范工程，污泥处置规模为100吨/日污泥

4、含水率以80计，后同。6 21mm湿污泥颗粒流化干化前后体积变化流化干化后污泥颗粒体积外形的变化湿污泥颗粒流化干化特性研讨停留时间原始水分（）流化干化后水分（）V干化后/V干化前（）20min80.3560.7158.440min79.0618.6352.460min78.644.3552.47实验条件：流化风速，3Umf 污泥粒径，10mm0510152025300.00.51.01.52.02.53.03.5干基含水率 (kg/kg)时间 (min) 80 90 100 140 2000.00.51.01.52.02.53.03.50.00.51.01.52.02.5干化速率 (kg/kg

5、/min)干基含水率 (kg/kg) 80 90 100 140 200801001201401601802000.00.51.01.52.02.5干化速率 (kg/kg/min)温度 ()M = 3M = 2.5M = 2M = 1.6M = 1M = 0.5干化温度以指数规律影响干化速率干化速率与污泥水分含量的变化呈线形关系干化温度对干化速率的影响干化时间与污泥颗粒水分含量的变化呈指数关系湿污泥颗粒流化干化特性研讨关键技术的研讨和开发灰分配安装灰分配安装气动分配阀气动分配阀复合干化器复合干化器干化器出口干污泥含水率 50%已达到在杭州建设规模为100吨/日湿污泥循环流化床一体化焚烧示范工程

6、已于2019年4月投入商业运行，累计处理污泥4500多吨在污泥湿污泥一体化焚烧方面申请发明专利4项申请国内外发明专利8项发表论文10 篇已完成恳求专利情况恳求专利情况序号序号申请或授权的专利名称申请或授权的专利名称申请号或批准号申请号或批准号申请申请/ /批准国批准国别别是否授权是否授权1 1一种湿污泥干化焚烧处理方法一种湿污泥干化焚烧处理方法2019100224995.42019100224995.4中国中国否否2 2一种湿污泥干化焚烧处理装置一种湿污泥干化焚烧处理装置2019100224996.92019100224996.9中国中国否否3 3一体化污泥焚烧工艺控制系统一体化污泥焚烧工艺控

7、制系统200910069692.4200910069692.4中国中国否否4 4一种带冷凝式干燥的湿污泥焚一种带冷凝式干燥的湿污泥焚烧处理方法烧处理方法201910238869.4201910238869.4中国中国是是5 5复合干燥器及带有复合干燥器复合干燥器及带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理方法和装置的湿污泥焚烧处理方法和装置特许第特许第47552504755250号号日本日本是是6 6一种湿污泥干化焚烧处理装置一种湿污泥干化焚烧处理装置201910011814.6201910011814.6中国中国否否7 7一种耐高温防堵阻旋料位开关一种耐高温防堵阻旋料位开关201910011906.42

8、01910011906.4中国中国否否8 8一种用于流化床干化器的内嵌一种用于流化床干化器的内嵌逆流式柱形风帽逆流式柱形风帽201910019282.0201910019282.0中国中国否否三、示范工程完成情况三、示范工程完成情况杭州七格污水处置杭州七格污水处置厂厂100 t/d100 t/d污泥熄灭示范工程污泥熄灭示范工程示范工程进展：示范工程进展：2019.1.152019.1.15 完成系统完善，实现完成系统完善，实现40%40%负荷稳定试运转；负荷稳定试运转；2019.3.102019.3.10 完成辅助燃料系统完善，带满负荷试运转；完成辅助燃料系统完善，带满负荷试运转；2019.4

9、.252019.4.254.28 4.28 完成完成7272小时试运转考核；小时试运转考核；2019.4.292019.4.29 正式运转，工程开工验收；正式运转，工程开工验收；2019.11.262019.11.2627 27 委托国家环境分析测试中心和机械工业锅委托国家环境分析测试中心和机械工业锅炉及环保产质量量监视检测中心分别对以柴油和煤为辅助炉及环保产质量量监视检测中心分别对以柴油和煤为辅助燃料的运转工况进展了环境测试和热工性能测试。燃料的运转工况进展了环境测试和热工性能测试。 测试工况测试工况工况工况1 1：污泥处置量在：污泥处置量在75%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛

10、出口温度为800800、辅助燃料为柴油，测试时间：、辅助燃料为柴油，测试时间：20192019年年 11 11月月2626日日13:00-18:0013:00-18:00工况工况2 2：污泥处置量在：污泥处置量在75%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛出口温度为850850、辅助燃料为柴油，测试时间：、辅助燃料为柴油，测试时间： 20192019年年 11 11月月2626日日19:00-24:0019:00-24:00工况工况3 3：污泥处置量在：污泥处置量在75%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛出口温度为850850、辅助燃料为煤，测试时间：、辅助燃料为煤，测试时间：

11、 20192019年年 11 11月月2727日日12:00-17:0012:00-17:00 测试期间一体化污泥熄灭炉运转情况 0601201802403000100200300400500600700800900 温度 /时间 /min 焚烧炉底部温度 焚烧炉中部温度 焚烧炉顶部温度 空气预热器后温度060120180240300020406080100120140 温度 /时间 /min 热灰侧温度 导热油侧温度 出口烟气温度06012018024030001002003004005006007008009001000 温度 /时间 /min 焚烧炉底部温度 焚烧炉中部温度 焚烧炉顶部温

12、度 空气预热器后温度060120180240300020406080100120140 温度 /时间 /min 热灰侧温度 导热油侧温度 出口烟气温度06012018024030001002003004005006007008009001000 温度 /时间 /min 焚烧炉底部温度 焚烧炉中部温度 焚烧炉顶部温度 空气预热器后温度060120180240300020406080100120140 温度 /时间 /min 热灰侧温度 导热油侧温度 出口烟气温度工况工况1 1工况工况2 2工况工况3 3热工测试结果热工测试结果 测试结论测试结论工况1，炉膛出口烟气温度800，辅助燃料为柴油，测试

13、结果：污泥处理量78.8t/d，炉膛出口烟气温度805，除尘器后烟气温度104，焚烧炉实测燃烧效率98.68%。工况2，炉膛出口烟气温度850，辅助燃料为柴油，测试结果：污泥处理量85.6t/d，炉膛出口烟气温度864，除尘器后烟气温度107，焚烧炉实测燃烧效率98.85%。工况3，炉膛出口烟气温度850，辅助燃料为燃煤，测试结果：污泥处理量80.1t/d，炉膛出口烟气温度872，除尘器后烟气温度104，焚烧炉实测燃烧效率98.99%。烟气中污染物排放检测结果烟气中污染物排放检测结果 项目项目单位单位工况一工况一工况二工况二工况三工况三生活垃圾焚烧生活垃圾焚烧污染物控制标准污染物控制标准GB1

14、8485-2019GB18485-2019烟尘浓度烟尘浓度mg/mmg/m3 39.689.6814.114.110.410.48080烟气黑度烟气黑度级级1111111 1CO CO mg/mmg/m3 315.815.82.752.7513.113.1150150NOx NOx mg/mmg/m3 3139139175175294294400400SOSO2 2 mg/mmg/m3 314614643.343.384.484.4260260HCl HCl mg/mmg/m3 367.967.914.414.44.164.167575Hg Hg mg/mmg/m3 33.63.61010-3

15、-37.17.11010-3-31.41.41010-3-30.20.2Cd Cd mg/mmg/m3 31.11.11010-3-32.42.41010-3-36.66.61010-4-40.10.1Pb Pb mg/mmg/m3 30.0180.0180.0430.0430.0220.0221.61.6二恶英类二恶英类毒性当量（毒性当量（TEQTEQ）质）质量浓度量浓度ng /mng /m3 30.0170.0170.0100.0100.0300.0301.01.0灰渣重金属浸出毒性检测结果工况三灰渣重金属浸出毒性检测结果工况三 测试项目测试项目飞灰飞灰底渣底渣GB 5085.3-2019

16、GB 5085.3-2019危险废物鉴别标准浸出毒性鉴危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别别灼失量（灼失量（% %）0.490.490.100.10- -汞（汞（mg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.0.10.1铅（铅（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.5 5镉（镉（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.1 1铬（铬（mg/Lmg/L）0.0350.035N.D.N.D.1515六价铬（六价铬（mg/Lmg/L）0.0160.016N.D.N.D.5 5铜（铜（mg/Lmg/L）N.D.N.D.0.0310.031100100锌（锌（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N

17、.D.N.D.100100铍（铍（mg/Lmg/L）3.53.51010-3-33.03.01010-3-30.020.02钡（钡（mg/Lmg/L）N.D.N.D.0.0520.052100100镍（镍（mg/Lmg/L）0.0540.0540.0440.0445 5银（银（mg/Lmg/L）N.D.N.D.N.D.N.D.5 5砷（砷（mg/Lmg/L）7.17.11010-3-39.29.21010-3-35 5硒（硒（mg/Lmg/L）8.68.61010-3-39.09.01010-3-31 1杭州市七格处置污水厂污泥热值跟踪脱水污泥杭州市七格处置污水厂污泥热值跟踪脱水污泥时间时间2

18、019.2.52019.12.23 2019.3.27 2019.4.9 2019.6.12 2019.9.5来源来源单位单位七格二期七格二期七格三期七格三期湿污泥含水率湿污泥含水率 % %81.981.983.2483.2481.180干基热值干基热值 kcal/kgkcal/kg2840284018701870243324332527252723481695时间时间2019.9.14 2019.9.16 2019.9.18 2019.9.20 2019.9.22 2019.9.24 2019.10.20来源来源单位单位七格三期七格三期湿污泥含水率湿污泥含水率 % %76.0376.0377

19、.377.377.6577.6578.1378.1377.2377.2378.9878.9880.6680.66干基热值干基热值 kcal/kgkcal/kg14801480153615361716171615081508153215321749174916831683时间时间2019.10.222019.11.212019.11.232019.11.252019.11.262019.11.27来源来源单位单位七格三期七格三期湿污泥含水率湿污泥含水率 % %77.3877.38727273.173.173.7773.7773.5373.5373.573.5干基热值干基热值 kcal/kgkca

20、l/kg165716571160116013611361144314431545154515711571l示范工程设计污泥干基热值：示范工程设计污泥干基热值：3100kcal/kg3100kcal/kg工程建立投资及运转费用工程建立投资 项目名称合计（万元）湿污泥储运系统247 干化焚烧系统1130 烟气净化系统75 导热油系统100 备煤系统11 柴油供应系统20 空气压缩系统34 制氮系统43 冷凝水系统17 除臭系统54 电气系统295 自控仪表系统272 敷设设备及工艺管道74 设备配品配件58 建筑工程626 其他费用402预备费346建设投资3802 不同热值的污泥处置本钱测算不同热值的污泥处置本钱测算- -按污泥含水率按污泥含水率80%80%计算计算序序号号项目项目名称名称单位单位脱水污泥（含水率脱水污泥（含水率80%80%）处理运行费用（单位）处理运行费用（单位 元元/ /吨）吨）污泥干基热值污泥干基热值1500kcal/kg1500kcal/kg污泥干基热值污泥干基热值2400kcal/kg2400kcal/kg污泥干基热值污泥干基热值3100kcal/kg3100kcal/kg助燃助燃- -油油助燃助燃- -煤煤 助燃助燃- -油油助燃助燃- -煤煤助燃助燃- -油油 助燃助燃- -煤煤1 1电费电费0.7元元/kWh/kWh3