【摘 要】随着生产生活产生的污泥量增加，污泥处置成为国内环保控制难题，常熟项目利用电厂产能，进行污泥干化焚烧、耦合发电，实现废物利用处理，有效解决环保问题。本文通过测算、对比分析、试验等方式确定污泥掺烧率可控范围内，对电厂安全运行、经济运行、环保运行等方面的影响均在可控范围。规范项目运行、检修管理模式，同时通过系统的投产运行，对电厂系统运行方面产生的影响进行分析，制定改善措施。
【关键词】污泥 环境 污泥干化焚烧 生产模式 掺烧分析 系统改进
1项目背景
随着经济的发展和人民生活水平的提高，城市化进程不断加快，工业污水、生活污水产生量越来越大，由此产生的污泥量也越来越大，随之带来的环境污染越来越严重。目前国内外污泥处理处置技术主要有卫生填埋、污泥干化、污泥焚烧、污泥堆肥等几种，污泥焚烧处理的优点是减量效果好，焚烧后的污泥体积减少90％以上，并且可以有效利用焚烧产生的热量供暖或直接发电，从而使污泥成为新的资源，同时实现了污泥减量化、无害化和资源化，故其社会价值与经济价值都较高。
2项目规模
中电环保（常熟）固废处理有限公司（以下简称“中电环保”）拟针对市政污泥、印染污泥及工业污泥的处理处置建设9条污泥干化线和配套的辅助设施，热源取自华润电力（常熟）有限公司（以下简称“华润电力”）蒸汽，通过间接热干化的方式，将污泥适度干化到含水率在30%左右，干化后污泥与煤掺混后送入华润电力现有锅炉焚烧处置。本项目处置的污泥主要包括含水率为60%的印染污泥（18万吨/年）和含水率为80%的市政污泥+工业污泥（12万吨/年），为目前国内最大的污泥处置项目。
本项目每天掺烧干化污泥416吨，华润电力每天发电耗煤量为15000吨，实际污泥燃烧掺烧比为2.77%。完全满足国家相关文件对火力电厂协同处置污泥的要求。
3工艺流程
本项目拟采用污泥“干化焚烧”处置技术，利用华润电力（常熟）有限公司产生的蒸汽，通过间接传热干化技术将湿污泥含水率降至30%，污泥干化后再按一定比例与华润电力（常熟）有限公司燃煤混合后送入该公司现有锅炉焚烧处置，实现污泥减量化、稳定化、无害化。
污泥干化工艺流程及排污环节图如下：
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4与电厂接口
1)经干化后将污泥含水率降至30%，干化后的污泥通过干污泥缓冲仓内，然后通过仓底的计量输送装置送至锅炉213上煤皮带，与上煤煤流混合后进入原煤仓。干污泥的输送量、进泥时间等进行联锁控制。
2)干化系统用汽接引自电厂供热母管，辅汽联络管预留接口。干化后的冷凝水做为污泥干化生产系统冷却水补水，多余的冷凝水排至电厂回用水池和清消水池。
3)系统干化过程产生的尾气（工艺风），经过收集冷却后，排入电厂送风机入口，进入锅炉进行燃烧，避免二次污染。
4)干化车间产生的废气（除臭风），经收集后经过除臭风机后排入电厂送风机入口。
5)中电环保电源系统取自电厂6KV 2B1和3B1段，中电环保变压器低压侧400V母线设置联络开关。
6)污泥干化产生的废水进入中电环保废水处理站，水质合格后可排水至电厂生活污水池和脱硫工艺水箱。
5污泥掺烧分析
经过本项目干化之后的污泥到华润电力1#~3#机组进行焚烧处理，干化后的污泥的含固率约70%，则进入华润电力焚烧的干化污泥的产品量为416t/d（137143t/a）。
1)污泥掺烧对华润电力锅炉效率的影响
根据调查分析：本项目处理的污泥中的有机物含量约占干物质的60%～75%，厌氧消化处理可降解40%的有机物。不同种类的污泥具有不同的组成及热值，根据类似工程进行的污泥焚烧特性试验，分析得到干态污泥在物理性质、元素分析和工业分析等方面与褐煤有许多相似之处，其灰分与煤相近，固定碳的含量则低得多，可充当低档燃料使用。
根据苏州工业园区中法环境技术有限公司组织的 《苏州市污泥干化及干污泥混烧技术应用与推广研究》，干污泥掺入并没有对电厂的锅炉效率产生很大的影响。本项目每天掺烧干化污泥416吨，华润电力每天发电耗煤量为15000吨，实际污泥燃烧掺烧比仅为2.77%，污泥掺烧比例较低，低于电厂燃煤煤质的允许波动范围的5%，根据以上研究结果，干化污泥进入对华润电力的锅炉效率不会产生大的影响。
2)污泥掺烧对电厂现有污染物排放量的影响
根据相关资料的统计调查，对煤和污泥主要元素进行了分析，分析结果见表。
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从表中可以看出，掺烧污泥之后，燃料中C、H、N、S元素的变动范围不大，均在电厂实际所用煤种偏差范围之内。
根据苏州工业园区中法环境技术有限公司组织的 《苏州市污泥干化及干污泥混烧技术应用与推广研究》随着干污泥掺烧量的增加，烟气中SO2浓度上升，焚烧尾气NOx的含量没有明显上升，焚烧尾气中烟尘的变化并不显著。本项目干化污泥到华润电力掺烧的比例为2.77%，对于华润电力烟气污染物排放浓度的影响在电厂的变动范围之内。
综上，可以认为本项目污泥掺烧之后对电厂废气烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放的总量影响在电厂实际排放总量的变动范围之内，可以忽略不计。
3)污泥掺烧对电厂运行的影响
?制粉系统断煤、堵煤控制：干化后污泥含水率相对较大，污泥加仓后，易出现原煤仓侧壁蓬煤、给煤机入口堵煤等情况，影响电厂燃烧系统运行安全。针对此情况，采用每月每仓定期降低仓位，确认每仓料位显示的正确性，有效降低蓬煤事件发生。同时陆续进行原煤仓加装清堵机的系统改造工作，减少断煤事件发生。
?送风机安全运行控制：污泥干化过程中的工艺风和除臭风均送至送风机入口，易出现送风机入口含水、送风机叶片卡涩、磨损等情况。为此先后进行风道挡水板改造、风道放水系统改造，同时优化工艺风排风机运行压力控制及工艺风温度控制策略，降低风道含水率。在防止送风机叶片卡涩方面，采用机组停运前一周关闭待停机组工艺风和除臭风门、机组停运后48小时内每8小时全行程活动动叶一次，48小时后每天全行程活动动叶一次的方式。同时利用停机机会对送风机动叶进行喷涂处理，有效防止动叶磨损。
?污泥加仓异味及粉尘控制：针对污泥加仓过程中的扬尘和异味问题，进行污泥加仓落料口位置改造，由原来的污泥直接落到加仓皮带的煤流上部，改为污泥落在煤流下部的控制方式。污泥干化过程中，严格控制干化后污泥的含水率，可有效控制加仓扬尘。同时进行加仓间卸料小车的程控改造，实现加仓期间自动控制，大大降低加仓期间工作人员的现场停留时间。
6综述
常熟项目通过与中电环保合作，实现环保企业与燃煤电厂合作，按照国家新能源政策与循环化发展要求实现污泥耦合发电。经过掺烧论证，在现有掺烧率情况下，对电厂经济、环保、安全运行方面的影响均实现良好控制。
污泥耦合发电项目是公司经营模式的创新，充分利用火电厂富余产能缓解污泥围城的现状，实现资源化利用和洁净排放，为助力生态文明建设，共建美丽常熟做出积极贡献。此项目年处理污泥30万吨，在节能减排，减少环境污染等方面均有良好效果，树立了华润央企履行社会责任的良好形象。
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作者简介：申磊（1980.8），工程师，锅炉运行，华润电力（常熟）有限公司.
论文作者:申磊,
论文发表刊物:《中国电业》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/7
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