27污泥干化焚烧联用系统最佳运行工况研究-李博

第一作者：李博，男，１９８４年生，博士研究生，主要从事污泥处理处置技术研究。＃通讯作者。＊国家“９７３计划”项目（Ｎｏ．２０１１ＣＢ２０１５０６、Ｎｏ．２００９ＣＢ２１９８０２）；国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．５１２７６１６５）；国家“８６３计划”项目（Ｎｏ．ＳＳ２０１２ＡＡ０６３３０５）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（Ｎｏ．２０１３ＱＮＡ４０１５）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（Ｎｏ．２０１１０１０１１１００１９）；浙江省自然科学基金资助项目（Ｎｏ．Ｒ１１００３９５）。污泥干化焚烧联用系统最佳运行工况研究＊李博王飞＃朱小玲池涌严建华（能源清洁利用国家重点实验室（浙江大学），浙江杭州３１００２７）摘要污泥干化焚烧联用系统将污泥焚烧产生的能量用于污泥干化，可实现污泥处理的节能降耗。对于污泥干化焚烧联用系统的运行，进厂污泥负荷、初始含水率、热值、污泥干化目标含水率是最大的影响因素。为实现污泥干化焚烧联用系统的低能耗和安全稳定运行，结合国内某污泥干化焚烧处理工程，建立了污泥干化焚烧联用系统能量和物料平衡模型，在此基础上研究了变工况条件下污泥干化焚烧联用系统的运行模式，分析了运行负荷、污泥热值、进厂污泥含水率、入炉污泥含水率发生波动时，对污泥干化单元和污泥焚烧单元所产生的影响，并提出了对应的运行策略。关键词污泥干化焚烧运行工况Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒｓｌｕｄｇｅｄｒｙｉｎｇ－ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄｓｙｓｔｅｍＬＩＢｏ，ＷＡＮＧＦｅｉ，ＺＨＵＸｉ－ａｏｌｉｎｇ，ＣＨＩＹｏｎｇ，ＹＡＮＪｉａｎｈｕａ．（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ（ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），ＨａｎｇｚｈｏｕＺｈｅｊｉａｎｇ３１００２７）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｇｅｎｅｒａｔｅｄｆｒｏｍｓｌｕｄｇｅｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｓｌｕｄｇｅｄｒｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｈｅｓｌｕｄｇｅｄｒｙｉｎｇ－ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｃａｎｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｒｅｄｕｃｉｎｇｏｆｓｌｕｄｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙ，ｉｎｉｔｉａｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｃａｌｏｒｉｆｉｃｖａｌｕｅｏｆｉｎｃｏｍｉｎｇｓｌｕｄｇｅａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｆｉｎａｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｄｒｉｅｄｓｌｕｄｇｅａｒｅｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｃａｎｓｈａｋｅｔｈｅｓｌｕｄｇｅｄｒｙｉｎｇ－ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙａｎｄｍａｓｓｂａｌａｎｃｅｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｎａｃｔｕａｌｓｌｕｄｇｅｄｒｙｉｎｇａｎｄｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃ．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎｌｏａｄ，ｑｕａｎｔｉｔｙ，ｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｃａｌｏｒｉｆｉｃｖａｌｕｅｏｆｉｎｃｏｍｉｎｇｓｌｕｄｇｅｏｎｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇｏｆｄｒｙｉｎｇａｎｄｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｂａｓｅｏｎｗｈｉｃｈ，ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｅｓａｆｅａｎｄｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｌｏｗｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｌｕｄｇｅｄｒｙｉｎｇａｎｄｉｎｃｉｎｅｒａ－ｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｕｄｇｅ；ｄｒｙｉｎｇ；ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ污泥干化焚烧联用系统将污泥焚烧产生的能量用于污泥干化，可实现污泥处理的节能降耗。对于脱水污泥的干化过程，决定其能耗的关键因素是污泥的初始含水率和干化目标含水率。污泥初始含水率越高、干化目标含水率越低，所需蒸发的水分就越多，而蒸发这些水分所消耗的能量正是污泥干化过程最主要的能耗。并且，蒸发的水分越多，需要的载气量就越大，载气所带走的能量也就越多。对于污泥焚烧过程，在不考虑辅助燃料的情况下，焚烧炉所能达到的炉温等运行情况决定于入炉污泥的泥质特性，特别是入炉污泥含水率，同时也与污泥的热值及灰分等工业分析和元素分析所确定的特征关系密切。污泥的热值越大，其挥发分和固定碳所占比例就越高，灰分也越少，在焚烧过程中产生的能量就越多。污泥焚烧产生的灰渣量越少，排渣能量损失也越少。入炉污泥含水率越低，进入焚烧炉的水分就越少，