相信不少小伙伴都看過《流浪地球》了,影片中未來科學(xué)家建造行星發(fā)動機(jī)以石頭為燃料推動著地球在太空中流浪一定給大家留下了深刻的印象,事實(shí)上,不僅石頭會發(fā)電,現(xiàn)在,污泥也能變“燃料”了,發(fā)電又環(huán)保。
污泥能發(fā)電???
沒錯!
它就是中國能建規(guī)劃設(shè)計集團(tuán)華東院的燃煤污泥耦合發(fā)電技術(shù)。
那么問題來了
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污泥怎么發(fā)電?
淤泥是指水體和污水處理過程所產(chǎn)生的沉淀物質(zhì),主要來源是污水處理產(chǎn)生的副產(chǎn)物,城市污水處理廠在凈化污水的同時也產(chǎn)生了大量剩余污泥。
我國污泥處理方式主要有填埋、堆肥、自然干化、焚燒等方式,其中以填埋為主,大量污泥沒有得到規(guī)范化的處理,直接造成了“二次污染”。
△ 淤泥發(fā)電廠
燃煤污泥耦合發(fā)電技術(shù)是在燃煤電廠鍋爐中摻燒污泥,實(shí)現(xiàn)對污泥的規(guī);瘏f(xié)同處理,同時將污泥燃燒產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電。
其實(shí)質(zhì)就是對濕污泥進(jìn)行水分分離的過程,提煉出熱值較高的干污泥,達(dá)到燃料化的要求,與煤一同送入鍋爐燃燒。
簡單來說,就是將污水處理廠產(chǎn)生的60%—85%含水率的污泥,通過密閉車輛運(yùn)送至電廠,利用電廠蒸汽把飽含水分的污泥間接干化至含水率30%以下。
隨后按一定比例,與燃煤摻混后送入電廠鍋爐,在1200攝氏度以上的高溫環(huán)境中燃燒。在這樣的高溫下,污泥中的各種污染物得到徹底分解,可以說是“灰飛煙滅”。
主要步驟分為5大工藝
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01
濕污泥卸料
02
濕污泥干化
污泥干化系統(tǒng)是為了除去污泥中的水分,以便于輸送和燃燒。污泥進(jìn)入干化機(jī),通過干化機(jī)內(nèi)動部件的轉(zhuǎn)動使污泥翻轉(zhuǎn)、攪拌,污泥充分與加熱后的受熱面接觸,從而使污泥水分大量蒸發(fā),同時污泥隨干化機(jī)內(nèi)動部件的轉(zhuǎn)動向出料口翻動,使干化后的污泥從出料口排出。
03
干污泥輸送摻燒
04
尾氣及房間的除臭系統(tǒng)
05
污水處理
污泥干化處理后產(chǎn)物分為不凝尾氣和冷凝廢水兩部分,尾氣和廢水再通過不同的處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)。
污泥干化過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)過除塵器,將污泥干燥過程中產(chǎn)生的蒸汽和固體進(jìn)行分離,分離后的氣體進(jìn)入冷凝器。除塵后的廢氣在冷凝器中被冷卻到大約50℃,不凝尾氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)送至鍋爐進(jìn)行焚燒處理,經(jīng)換熱器降溫后的冷凝廢水進(jìn)入污水處理裝置。
這項(xiàng)技術(shù)適用于普通的市政污泥,污泥處理廠出廠污泥應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置單獨(dú)焚燒用泥質(zhì)》(CJ/T-2008)中的相關(guān)要求:
● 淤泥用于焚燒時,其外觀應(yīng)呈泥餅裝;
● 重金屬含量不應(yīng)超標(biāo);
● 污泥絮凝、干化過程中不宜加入絮凝劑,對于污泥添加劑(FeCl3)應(yīng)嚴(yán)格控制,減少氯化物對鍋爐及下游煙氣系統(tǒng)的影響。
那么問題又來了
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污泥發(fā)電跟燃煤發(fā)電有什么優(yōu)勢呢?
雖然污泥中有大量的有毒有害物質(zhì)
但同時也具有一定量的熱值
利用燃煤電廠既有的燃燒和環(huán)保設(shè)施
進(jìn)行污泥的無害化、資源化的耦合處理
能夠大大降低了污泥的處理費(fèi)用
不但消除了污泥堆放產(chǎn)生的環(huán)境污染
同時將污泥中的有機(jī)物
全部碳化轉(zhuǎn)換為電能或者熱能
使污泥得到充分的利用
上游的污水處理廠的廢物作為發(fā)電廠的燃料
彼之糟粕,吾之珍寶
形成一條綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈
1
污泥減量化資源化的同時,大大降低污泥的處理費(fèi)用。
2污泥的熱值可以降低煤炭的消耗量。3
履行社會責(zé)任、打造環(huán)保電廠品牌,循環(huán)經(jīng)濟(jì)提高了企業(yè)效益。
燃煤耦合污泥發(fā)電
被公認(rèn)為是污泥處理處置的一個重要方式
也是火電企業(yè)轉(zhuǎn)型升級
實(shí)現(xiàn)循環(huán)增長和業(yè)態(tài)延伸的有效途徑
中國能建通過多項(xiàng)精品工程
為淤泥處理提供一站式服務(wù)
為建設(shè)美麗中國添磚加瓦
2017年初,華東院承接了上海市竹園片區(qū)污水處理廠的污泥摻燒項(xiàng)目,為上海外高橋第二發(fā)電廠和外高橋第三發(fā)電廠的污泥耦合摻燒,提供了從可研到施工圖的全部設(shè)計文件。
其中,上海外高橋第三發(fā)電廠的污泥耦合項(xiàng)目被國家能源局入選國家試點(diǎn)項(xiàng)目。以項(xiàng)目為依托,華東院還參與了上海市科委項(xiàng)目《1000MW級燃煤機(jī)組污泥摻燒關(guān)鍵技術(shù)研究及示范》的前期申報工作,并將作為主要成員單位參與到下一步研究工作之中。
外高橋二廠污泥耦合發(fā)電設(shè)施
上海竹園污泥處理廠
2017年,華東院與寧波富仕達(dá)公司合作共同開發(fā)了世界首套污泥真空干化系統(tǒng),并在國電北侖電廠4號干化機(jī)上進(jìn)行實(shí)施。該系統(tǒng)推廣后,將大大降低污泥干化時產(chǎn)生的臭味,并有效的降低污泥干化的能耗。
真空干化系統(tǒng)熱平衡圖
北侖電廠真空干化機(jī)的圓盤
真空干化機(jī)的吊裝
目前,華東院在系統(tǒng)熱平衡分析、能耗計算、設(shè)備選型、除臭方案、系統(tǒng)配置和市場經(jīng)濟(jì)性分析等多個方面形成了自身獨(dú)特的技術(shù)路線。
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2018年6月,由華東建投浙江火電承建的全國最大污泥處理項(xiàng)目——杭州蕭山區(qū)每天4000噸每日污泥處理工程全部移交生產(chǎn)。
該工程位于杭州市蕭山區(qū)臨江工業(yè)園區(qū)東部,工程污泥(含水率80%)處理能力每天4000噸,裝機(jī)容量為3臺600噸每天循環(huán)流化床污泥焚燒爐配2臺N15-4.9凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。該工程項(xiàng)目主要通過污泥焚燒發(fā)電、灰渣綜合利用、煙氣凈化處理等方式,有效解決了杭州地區(qū)污泥處置難題。
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2019年2月,西北建投西北電建中標(biāo)連云港鑫能污泥發(fā)電有限公司4號鍋爐建設(shè)工程項(xiàng)目建安工程。擬在原有廠區(qū)內(nèi)新建1臺75噸每小時次高溫次高壓循環(huán)流化床鍋爐及相關(guān)配套設(shè)施。項(xiàng)目建成后,可以大幅度提升連云港地區(qū)的冬季供暖能力。
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2019年3月,規(guī)劃設(shè)計集團(tuán)廣東院中標(biāo)中電荔新電力實(shí)業(yè)有限公司燃煤耦合污泥發(fā)電技改項(xiàng)目總承包工程。電廠位于廣州增城區(qū)新塘鎮(zhèn),其燃煤耦合污泥發(fā)電技改項(xiàng)目被列入國家能源局和生態(tài)環(huán)境部公布的84個燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點(diǎn)項(xiàng)目之一。
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污泥處置市場目前在國內(nèi)處于啟動階段,伴隨環(huán)保新政施行,政策利好和高成長性因素驅(qū)動,燃煤污泥耦合發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)有望突破瓶頸期,迎來較快發(fā)展。
素材來源:中國能建規(guī)劃設(shè)計集團(tuán)華東院
動圖制作:中國能建規(guī)劃設(shè)計集團(tuán)廣東院
編輯:中國能建新聞中心
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