10O吨_日循环流化床一体化污泥焚烧示范工程系统分析

2010年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会论文集1GO吨／日循环流化床一体化污泥焚烧示范工程系统分析丁艳辉吴凡松陈泓胥津生朱建国李诗媛那永洁吕清刚(中国市政工程华北设计研究总院)(中国科学院工程热物理研究所，北京100080)摘要：污泥焚烧是污泥减量化、无害化和稳定化处置最彻底的方法，也是国际上污泥处理的主流方法。采用循环流化床干化焚烧一体化技术焚烧污泥，具有工艺可靠和运行安全的特点。采用中国科学院工程热物理研究所自主开发且拥有自主知识产权的循环流化床干化焚烧一体化污泥焚烧技术，在杭州七格污水处理厂建成并进入调试阶段，该工程的设计单位是中国市政工程华北设计设计总院．本文对这套污泥处置系统进行技术经济分析．关键词：污泥；焚烧；循环流化床；系统分析1、引言我国城市生活污水2006年排放总量为297X108吨1，且逐年递增，按照1万吨污水产生10吨污泥计算，每年产生污泥近3000万吨。污泥处置的终极目标是实现污泥的减容化、稳定化和无害化，以对环境不构成污染。焚烧是最彻底的处理方法2，也是当前国际上污泥处理的主流方向。采用中国科学院工程热物理研究所自主开发且完全拥有自主知识产权的的循环流化床干化焚烧一体化污泥焚烧技术3，于2010年4月在杭州七格污水处理厂建成，预计4月15日点火，污泥处理量是100吨／日，工程总设计单位是中国市政工程华北设计研究总院。-135．2010年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会论文集2、工艺流程100吨／日循环流化床干化焚烧一体化污泥焚烧工艺流程见图1。图1循环流化床干化焚烧一体化污泥焚烧工艺流程3、系统分析100吨／日循环流化床干化焚烧一体化污泥焚烧系统包括污泥供应系统、干化焚烧系统、烟气净化系统、余热利用系统及辅助系统。本工程单独设置3台离心式污泥脱水机，脱水后的污泥(含水率78％)经螺杆泵送入污泥中间储罐，再经污泥螺杆泵送入干化器。污泥中间储罐的容积为50吨，可储存12小时污泥量，罐内设料位计，螺杆泵变频调速，输送量可根据处置隋况即时调整，自动控制。脱水污泥进入复合干化器，利用热灰和导热油为污泥干化提供热量，污泥干燥过程中析出的水蒸气以及流化介质从复合干化器顶部排出，干燥后的污泥进入循环流化床焚烧，污泥焚烧过程中产生的高温烟气经过尾部烟道交换热量后，进入烟气净化器脱除酸性气体和布袋除尘器捕捉飞灰，净化的烟气通过引风机从烟囱排出。在循环流化床干化焚烧一体化污泥焚烧工艺中，采用直接向炉膛加入石灰石的方法脱硫，炉内加入石灰石，可大幅度降低烟气中S02的浓度。石灰石料仓存料量为30吨。石灰石料仓底部设有容积式发送器和计量螺旋喂料机，发送器上部设一根平衡管连至料仓项部以保持发送器内部压力平衡，计量螺旋喂料机和气力喷射泵按照要求的喷射量将落下的石灰石粉料连续的地喷至炉内，石灰石的喷入量由烟气实时在线监测系统控制，即时调整。采用控制一、二次风的风量配比，可有效抑制NOx的生成。保持烟气在炉内有效停留时间大于2秒，可以抑制二恶英的生成。设计中预留活性碳吸附装置接口，以进一步控制烟气中的二恶英含量。烟气经布袋式除尘器除尘。布袋除尘器采用脉冲序列控制仪、电阀控制的高压脉冲气流清理，飞灰直接进入下部灰库储存，灰库容积为50吨，灰库设气化装置、空气电加热装置，卸灰设备配置干灰散装机，由密闭罐装车运走，全部过程密闭，飞灰不外泄。·136．2010年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会论文集压缩空气系统设空气压缩机2台，压缩空气量3．5m3／mJn，正常工况下1台压缩空气机运行，可以满足生产需要，必要时两台空气压缩机可同时使用，也可互为备用。系统设储气罐1个，2m3，冷冻式干燥机1台及净化设备一套。排汽压力0．75MPa。为保证系统的安全运行，干化器载气循环系统设置氮气保护，无论在系统运行还是停机状态下，系统均可得到保护，系统设置氧分析仪自动监测系统含氧量，通过电动阀门自动控制氮气补充。正常运行时，系统处于低氧状态，当氧含量高于8％时，氮气自动充入系统，直至氧含量回到正常值。本系统设置氦气瓶16用16备。本工程供电系统来源为三期工程的10kv变电所。污泥干化焚烧属于二级用电负荷，整个系统不仅在正常运行时是安全的，在系统紧急停车(如突然停电)时，整个系统也处于安全状态。系统停车后一旦需要重新启动，也能在很短的时间内启动，并达到设计能力。为了保证系统安全，导热油循环油泵、导热油冷却器设EPS，如突然停电，EPS系统自动投入，直到导热油温度降至安全温度。本项目设置了一套在线仪表检测系统，包括两个主要部分，一是与污泥焚烧控制有关的检测仪表，二是焚烧炉出口的烟气检测仪表。焚烧过程控制、监测用仪表包括燃烧温度、排烟温度、一次风量、二次风量、风室压力、炉膛负压、热水温度、压力及流量、给料量、甲烷、硫化氢、一氧化碳等参数的检测