一文告訴您不同類型的垃圾焚燒爐應(yīng)該怎樣配置耐火材料
凱利公司在化工危廢處理和危險(xiǎn)化學(xué)品排危方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。目前，化工裝置停產(chǎn)停車后，化工物料和罐區(qū)系統(tǒng)殘留 大量危險(xiǎn)化學(xué)品,存在很大的危險(xiǎn)源和環(huán)保隱患。尤其在化工裝置拆除前，出于安全和環(huán)保要求，需要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)殘留化學(xué)品進(jìn) 行安全處置
成都市萬興環(huán)保發(fā)電廠增添污泥干化協(xié)同焚燒工藝的手藝方案剖析
北極星水處置網(wǎng)
泉源:環(huán)境衛(wèi)生工程 作者:汪洋、鄧綱等
2020/6/18 9:16:30 我要投稿
所屬頻道: 水處置 要害詞:污泥干化協(xié)同焚燒 垃圾焚燒發(fā)電廠 萬興環(huán)保發(fā)電廠
北極星水處置網(wǎng)訊:摘要：成都市現(xiàn)在已投運(yùn)的規(guī)模最大的垃圾焚燒發(fā)電廠――成都市萬興環(huán)保發(fā)電廠擬執(zhí)行增添污泥干化-協(xié)同焚燒工藝技改,連系該廠現(xiàn)有的垃圾焚燒系統(tǒng)工藝條件和需協(xié)同處置污泥的泥質(zhì)特點(diǎn),剖析了該廠新增的污泥干化工藝設(shè)計(jì)、污泥入爐摻燒工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、新建配套輔助工藝設(shè)計(jì)和刷新現(xiàn)有輔助工藝設(shè)施的手藝方案。
近些年來，隨著成都市經(jīng)濟(jì)快速增進(jìn)，城鎮(zhèn)人口一直增多，生涯垃圾和污水的發(fā)生量也逐年增添。當(dāng)前，成都市一方面面臨“垃圾圍城”的壓力，現(xiàn)有的生涯垃圾無害化處置設(shè)施處置能力已不能知足成都市生涯垃圾發(fā)生量的要求；另一方面，成都市污水處置設(shè)施建設(shè)加速推進(jìn)，成都市中心城區(qū)已運(yùn)營(yíng)的污水處置設(shè)施污泥發(fā)生量急劇增進(jìn)，現(xiàn)有污泥處置設(shè)施處置能力已不能知足現(xiàn)實(shí)污泥發(fā)生量的需要。行使垃圾焚燒發(fā)電廠的蒸汽干化污泥，將干化后的污泥進(jìn)入垃圾焚燒發(fā)電廠協(xié)同焚燒，該手藝已成熟并在海內(nèi)有多處工程案例，此類項(xiàng)目整合了各固體廢棄物處置歷程中二次能源資源協(xié)同行使和二次污染物的協(xié)同處置環(huán)節(jié)，施展產(chǎn)業(yè)協(xié)同、以廢治廢、上下游資源循環(huán)行使作用，是解決都市“垃圾圍城”和“污泥圍城”雙重逆境的有利之舉。成都市相關(guān)設(shè)計(jì)已將垃圾焚燒發(fā)電廠協(xié)同處置污泥作為近期重點(diǎn)設(shè)計(jì)的都市固廢處置方案，其中，已投運(yùn)的萬興環(huán)保發(fā)電廠執(zhí)行協(xié)同處置污泥的相關(guān)技改也被納入設(shè)計(jì)項(xiàng)目之一。
1成都市萬興環(huán)保發(fā)電廠項(xiàng)目概況
成都市萬興環(huán)保發(fā)電廠是成都市第4座垃圾焚燒發(fā)電廠，也是現(xiàn)在成都市已投運(yùn)規(guī)模最大的垃圾焚燒發(fā)電廠，由成都市興蓉再生能源有限公司投資運(yùn)營(yíng)。萬興環(huán)保發(fā)電廠于2017年1月正式投運(yùn)，設(shè)計(jì)處置能力2400t/d，設(shè)置4臺(tái)600t/d機(jī)械爐排爐，4臺(tái)中溫中壓臥式余熱鍋爐，2臺(tái)25MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。該項(xiàng)目接納了現(xiàn)在國(guó)際上先進(jìn)的焚燒工藝手藝，要害裝備一焚燒爐排為日立造船公司的INOVA式L型爐排，焚燒線整體設(shè)計(jì)水平到達(dá)業(yè)內(nèi)一流。
2增添污泥干化協(xié)同焚燒工藝技改要點(diǎn)和難點(diǎn)
2.1焚燒物料性子剖析
現(xiàn)在，萬興環(huán)保發(fā)電廠處置工具主要是來自成都市中心城區(qū)的生涯垃圾。其在收運(yùn)歷程中經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)站壓縮后進(jìn)人垃圾焚燒廠垃圾儲(chǔ)坑，再經(jīng)數(shù)天堆酵后，生涯垃圾中的部門水分已瀝出，人爐垃圾熱值顛簸不大。白2017年1月，該廠人爐垃圾熱值為6000～8 000 kJ/kg，一樣平時(shí)無需添加輔助燃料。
萬興環(huán)保發(fā)電廠擬摻燒的污泥包羅該廠所在固廢處置產(chǎn)業(yè)園區(qū)2座垃圾滲瀝液廠的脫水后污泥和成都市中心城區(qū)污水處置廠的脫水后污泥。污泥泥質(zhì)和萬興環(huán)保發(fā)電廠入爐垃圾性子和元素剖析見表1。
由表1可見，含水率約80%的污泥熱值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人爐前生涯垃圾熱值，而設(shè)計(jì)萬興環(huán)保發(fā)電廠人爐垃圾熱值最低為4 400 kJ/kg。污泥需經(jīng)干化處置提高熱值后，與生涯垃圾人爐摻燒才氣保證不影響垃圾焚燒系統(tǒng)運(yùn)行工況。此外，污泥中灰分、含硫量均遠(yuǎn)高于生涯垃圾。
2.2污泥干化水平和摻燒規(guī)模剖析
污泥的低位熱值隨著污泥含水率的降低而提高。污泥在干化歷程中會(huì)經(jīng)過黏滯區(qū)，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)污泥的含水率為45%-60%，具有黏性，不能自由流動(dòng)，不利于運(yùn)送;干化至含水率35%-45%，此時(shí)污泥呈粒狀且容易與其他物質(zhì)夾雜。當(dāng)污泥干化至含水率≤30%，此時(shí)污泥靠近粉塵狀，焚燒易爆燃，安全隱患極大。鑒于含水率40%一45%的污泥熱值5500―6000kJ/kg，與生涯垃圾熱值靠近，既不影響焚燒系統(tǒng)運(yùn)行工況效果，也不影響物料運(yùn)送夾雜，故設(shè)計(jì)本項(xiàng)目污泥干化至含水率40%～45%。
垃圾焚燒廠摻燒干化后污泥的比例在很大水平上取決于物料熱值等性子，還需連系垃圾焚燒爐型、摻燒污泥后對(duì)焚燒系統(tǒng)運(yùn)行工況和煙氣凈化系統(tǒng)造成的影響確定摻燒比例。萬興環(huán)保發(fā)電廠設(shè)計(jì)垃圾處置規(guī)模為2 400 t/d，憑證相關(guān)研究和行業(yè)內(nèi)現(xiàn)實(shí)運(yùn)行履歷，在不影響焚燒系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，爐排爐型垃圾焚燒廠污泥摻燒比例5%-8%為宜。思量一定的運(yùn)行工況顛簸，最終確定萬興環(huán)保發(fā)電廠協(xié)同處置脫水后污泥(含水率80%)規(guī)模為400 t/d，經(jīng)萬興環(huán)保發(fā)電廠余熱蒸汽干化后，污泥(含水率40%)規(guī)模約133 t/d，入爐與生涯垃圾混燒。干化后污泥人垃圾焚燒爐摻燒比約5.54%。
2.3萬興環(huán)保發(fā)電廠增添污泥干化一協(xié)同焚燒工藝技改難點(diǎn)
業(yè)內(nèi)行使垃圾焚燒發(fā)電廠的余熱蒸汽干化污泥，將干化后的污泥按一定比例運(yùn)送至垃圾焚燒爐內(nèi)與生涯垃圾協(xié)同焚燒，該手藝已成熟并且在海內(nèi)有多處工程案例，但險(xiǎn)些均為項(xiàng)目建設(shè)初期設(shè)計(jì)就思量將污泥一垃圾協(xié)同焚燒納人系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方案并配套執(zhí)行建設(shè)。業(yè)內(nèi)鮮有在已投運(yùn)的垃圾焚燒廠新增污泥干化一協(xié)同焚燒工藝技改的案例。萬興環(huán)保發(fā)電廠已投運(yùn)有1a多，建廠設(shè)計(jì)并未思量該廠投運(yùn)后期會(huì)執(zhí)行增添污泥干化一協(xié)同焚燒工藝技改，如在該廠執(zhí)行此技改并要保證刷新后運(yùn)行效果，存在與現(xiàn)有垃圾焚燒主體設(shè)施入爐物料、蒸汽余熱、臭氣、廢水、煙氣、冷卻水等多種物料流轉(zhuǎn)邊界條件的約束和物料平衡難題，技改需突破以下手藝瓶頸：
1)該廠設(shè)計(jì)垃圾焚燒爐排爐機(jī)械負(fù)荷一定的情況下，需保證摻燒污泥后不影響垃圾處置量和焚燒系統(tǒng)運(yùn)行工況。
2)由于該廠二次蒸汽(汽機(jī)抽氣)量一定，且二次蒸汽已用于廠內(nèi)現(xiàn)有多處換熱單元環(huán)節(jié)，因此在二次蒸汽富余量有限的情況下，需在不打破現(xiàn)有的熱力平衡條件下優(yōu)化行使二次蒸汽余熱干化污泥，需充分行使現(xiàn)有熱力系統(tǒng)條件最優(yōu)化匹配新增污泥干化一協(xié)同焚燒工藝的要求。
3)由于該廠的設(shè)計(jì)煙氣凈化系統(tǒng)和垃圾滲瀝液處置系統(tǒng)處置能力是一定的，而污泥協(xié)同焚燒發(fā)生的煙氣污染物需行使現(xiàn)有煙氣凈化系統(tǒng)舉行處置，且污泥干化發(fā)生的廢水需行使現(xiàn)有的垃圾滲瀝液處置系統(tǒng)舉行處置。需在最優(yōu)化行使以上現(xiàn)有環(huán)保治理設(shè)施條件基礎(chǔ)上對(duì)環(huán)保治理設(shè)施舉行需要的局部刷新，以匹配摻燒污泥后新增污染物治理的要求。
4)干化污泥蒸汽降溫所需的除鹽水、干化載氣冷卻水和裝備冷卻水來自現(xiàn)有的垃圾焚燒廠的除鹽水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，需合理確定污泥干化+垃圾焚燒主體單元各環(huán)節(jié)的除鹽水和循環(huán)冷卻水耗量，保證廠區(qū)用水平衡。
3工藝手藝方案
工業(yè)固廢危廢的五大處置技術(shù)
凱利公司在固廢及危廢處理方面，具有專業(yè)環(huán)保資質(zhì)，清洗資質(zhì)，安全資質(zhì)，危險(xiǎn)品經(jīng)營(yíng)許可證，固廢處理資質(zhì)，化工裝 置拆除資質(zhì)等。具有安全專家，環(huán)保專家，清洗專家等組成的處置技術(shù)小組。能保障處置過程的安全及環(huán)保要求。處置后的 危險(xiǎn)廢物，大部分可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)無害化處理，部分無法現(xiàn)場(chǎng)處理危險(xiǎn)廢物，送至專業(yè)危廢處理公司進(jìn)行進(jìn)一步處理。
設(shè)計(jì)萬興環(huán)保發(fā)電廠新增污泥干化一垃圾協(xié)同焚燒技改的工藝流程見圖1。
本技改擬在已投運(yùn)的萬興環(huán)保發(fā)電廠內(nèi)，新增污泥干化生產(chǎn)線，處置濕污泥400t/el(含水率80%)，經(jīng)干化后的污泥約133t/d(含水率40%)，送人現(xiàn)有的萬興環(huán)保發(fā)電廠垃圾焚燒系統(tǒng)與生涯垃圾協(xié)同焚燒，干化后污泥摻燒比率約為5.54%，并新增配套輔助工藝設(shè)施和刷新現(xiàn)有輔助工藝設(shè)施。
3.1污泥干化方案選擇
本項(xiàng)目依托的垃圾焚燒發(fā)電廠有余熱蒸汽供應(yīng)，接納蒸汽間接熱干化工藝手藝。槳葉式蒸汽干化機(jī)和圓盤式蒸汽干化機(jī)在污泥干化領(lǐng)域都有應(yīng)用，但槳葉式干化機(jī)裝備故障率高，圓盤式蒸汽干化機(jī)裝備運(yùn)行維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)捷，本項(xiàng)目新增的污泥干化生產(chǎn)線擬接納圓盤式蒸汽干化工藝。
3.2干化后污泥人爐運(yùn)送方式的選擇
污泥干化至含水率40%后，進(jìn)入垃圾焚燒主廠房焚燒爐的運(yùn)送方式可接納刮板運(yùn)送機(jī)將干污泥運(yùn)送至焚燒爐的給料平臺(tái)，污泥通過溜管進(jìn)入料斗與生涯垃圾夾雜加入到焚燒爐;也可接納在焚燒爐排干燥段或燃燒段爐膛設(shè)置接口，通過溜管將污泥直接運(yùn)送到爐膛側(cè)墻處進(jìn)入垃圾焚燒爐。對(duì)于在已投運(yùn)的垃圾焚燒發(fā)電廠卸料車間增添以上運(yùn)送裝備，無安置空間，且需要在車間外墻或焚燒爐本體開孔，工程難度大，后期裝備維護(hù)磨練難度也大。故接納將干化污泥在干化車間打包后，通過汽車運(yùn)輸至萬興環(huán)保發(fā)電廠卸料大廳，直接加入到垃圾坑，然后通過垃圾吊車配料人爐的運(yùn)送方式。
3.3污泥干化熱力平衡和熱力系統(tǒng)及輔助冷卻系統(tǒng)刷新
污泥干化熱源為已投運(yùn)的萬興環(huán)保垃圾電廠自產(chǎn)蒸汽余熱?，F(xiàn)萬興環(huán)保發(fā)電廠共2套25 MW的汽輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組設(shè)三級(jí)非調(diào)整抽汽，其中一級(jí)抽汽壓力為1.0MPa，抽汽溫度240℃，單臺(tái)機(jī)抽汽量為12.529t/h，2臺(tái)機(jī)一級(jí)抽汽量共25.058t/h，除供焚燒爐一次風(fēng)蒸汽、空氣預(yù)熱器一級(jí)加熱用汽和SNCR脫硝用汽外，富余的一級(jí)抽汽靠近14t/h;二級(jí)抽汽壓力為0.457MPa，抽汽溫度169℃，單臺(tái)機(jī)抽汽量為9.923t/h，供中壓除氧器除氧用汽;三級(jí)抽汽壓力為0.159 MPa，抽汽溫度113℃，單臺(tái)機(jī)抽汽量為7.005 t/h，供低壓加熱器Ⅱ用汽。
憑證本項(xiàng)目協(xié)同焚燒污泥的特點(diǎn)，一方面要求干化后污泥含水率控制在40%左右，另一方面干化歷程不能損壞污泥中的有機(jī)因素，接納蒸汽間接熱干化污泥所需蒸汽溫度為180-200℃，壓力約0.7 MPa為宜。本項(xiàng)目接納萬興環(huán)保電廠汽機(jī)一級(jí)抽汽對(duì)污泥舉行干化，經(jīng)熱力盤算400 t/d含水率80%的污泥干化至含水率40%，需1.0 MPa、240℃的一級(jí)抽汽消耗量約12 t/h，設(shè)計(jì)本項(xiàng)目一級(jí)抽汽經(jīng)減溫減壓至0.7 MPa、200 oC左右用管道運(yùn)送至干化車間的分氣缸。現(xiàn)萬興環(huán)保發(fā)電廠富余的一級(jí)抽汽量基本能知足400 t/d污泥干化熱源的要求，基本能實(shí)現(xiàn)熱力平衡。至污泥干化車間的蒸汽疏水返回萬興環(huán)保發(fā)電廠除氧器，需對(duì)現(xiàn)萬興環(huán)保發(fā)電廠執(zhí)行蒸汽供應(yīng)接口管線刷新和疏水回用管線接口刷新。污泥干化尾氣需接納間接換熱式冷凝器冷凝至液態(tài)溫度約33℃，經(jīng)熱力盤算需循環(huán)冷卻水量約1 300 t/h。萬興環(huán)保發(fā)電廠現(xiàn)有的循環(huán)冷卻水量和冷卻塔能力已飽和，需新增循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
3.4新增污染物的控制措施
在已投運(yùn)的萬興環(huán)保發(fā)電廠增添污泥干化協(xié)同焚燒工藝后，新增的污染物主要有：①污泥干化車間的臭氣和污泥干化尾氣;②污泥干化歷程中的粉塵;③污泥一垃圾協(xié)同焚燒歷程中發(fā)生的煙氣;④污泥干化后的冷凝液和生產(chǎn)污水;⑤污泥一垃圾協(xié)同焚燒煙氣凈化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的飛灰。
設(shè)計(jì)污泥干化后尾氣接納旋風(fēng)除塵器+冷凝降溫處置后，不凝尾氣一部門返回干化機(jī)作為干化載氣，其余的不凝尾氣連同干化車間的臭氣接納引風(fēng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)后送往主廠房垃圾儲(chǔ)坑車間，再由焚燒主廠房一次風(fēng)機(jī)送人垃圾焚燒爐內(nèi)作為焚燒用一次風(fēng)。
干化后廢氣冷凝液約260t/d，主要污染物因素為COD、氨氮等，濃度低于垃圾滲瀝液污染物濃度。設(shè)計(jì)該廢氣冷凝液進(jìn)人現(xiàn)萬興環(huán)保發(fā)電廠垃圾滲瀝液處置站合并處置。該垃圾滲瀝液處置站設(shè)計(jì)處置規(guī)模為850t/d，水力負(fù)荷率120%。而現(xiàn)萬興環(huán)保發(fā)電廠垃圾滲瀝液量450―600t/d，廢氣冷凝液合并處置后對(duì)垃圾滲瀝液處置系統(tǒng)負(fù)荷影響不大。
協(xié)同焚燒133t/d干化污泥后，煙宇量約增添4%，現(xiàn)萬興環(huán)保發(fā)電廠煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)煙氣處置能力有110%余量，新增煙宇量不會(huì)對(duì)煙氣凈化系統(tǒng)機(jī)械負(fù)荷造成影響。但對(duì)比表1的元素剖析效果，污泥中含硫量遠(yuǎn)高于生涯垃圾，現(xiàn)萬興環(huán)保發(fā)電廠煙氣脫酸工藝接納半干法+干法工藝，煙氣污染物指標(biāo)排放執(zhí)行2000/76/EU歐盟尺度。為保證煙氣中二氧化硫指標(biāo)知足排放要求，擬將現(xiàn)萬興環(huán)保發(fā)電廠的干法系統(tǒng)改為液堿溶液噴射系統(tǒng)，以提高對(duì)二氧化硫的去除率。協(xié)同焚燒飛灰接納螯合+固化的方式舉行穩(wěn)固化處置，知足GB16889–2008表l浸出液污染物濃度限制要求后，送至周圍的成都市長(zhǎng)安垃圾填埋場(chǎng)填埋。
3.5污泥一垃圾協(xié)同焚燒物料平衡
萬興環(huán)保發(fā)電廠現(xiàn)有4臺(tái)600 t/d的爐排爐一余熱鍋爐垃圾焚燒系統(tǒng)，處置負(fù)荷調(diào)治局限為60%～120%，設(shè)計(jì)人爐垃圾熱值4400―8000kJ/kg，平均熱值7 000 kJ/kg。現(xiàn)單套垃圾焚燒系統(tǒng)鍋爐額定蒸發(fā)量54.1 t/h。
增添污泥干化一協(xié)同焚燒工藝后，全廠于化后污泥摻燒量133.33t/d，折合單臺(tái)焚燒爐摻燒污泥量為33.33t/d，爐排的機(jī)械負(fù)荷增添了5.55%，在設(shè)計(jì)值60%～120%的局限之內(nèi)。干化后污泥熱值靠近6 000 kJ/kg，雖低于人爐垃圾平均熱值，但高于本項(xiàng)目設(shè)計(jì)焚燒自熱所需最低熱值4400kJ/g，協(xié)同焚燒歷程中不格外增添輔助燃料。經(jīng)熱力盤算摻燒污泥后垃圾焚燒系統(tǒng)熱負(fù)荷增添量約4.59%，鍋爐蒸發(fā)量增添約2.48t/h，對(duì)現(xiàn)有余熱鍋爐整體險(xiǎn)些無影響。
4結(jié)論
萬興環(huán)保發(fā)電廠增添污泥干化協(xié)同焚燒工藝技改是業(yè)內(nèi)鮮有在已投運(yùn)的垃圾焚燒發(fā)電廠執(zhí)行此技改的案例。本技改工藝手藝方案充分行使萬興環(huán)保發(fā)電廠現(xiàn)有熱力系統(tǒng)和環(huán)保治理設(shè)施條件，施展現(xiàn)有設(shè)施能力，對(duì)現(xiàn)有設(shè)施刷新少，突破了新增工藝與現(xiàn)有工藝設(shè)施物料平衡的手藝瓶頸，提升了技改后運(yùn)行的穩(wěn)固性，實(shí)現(xiàn)了存量垃圾處置設(shè)施二次資源再次挖掘，可為業(yè)內(nèi)其它擬執(zhí)行類似技改的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目提供手藝借鑒。
危險(xiǎn)廢物減量化處理：凱利環(huán)境多年技術(shù)研發(fā)和施工經(jīng)驗(yàn)積累。研發(fā)了一系列的危險(xiǎn)廢物現(xiàn)場(chǎng)減量化技術(shù)和方案。針對(duì)液體危 險(xiǎn)廢物和部分固體危險(xiǎn)廢物，凱利環(huán)境通過技術(shù)和設(shè)備，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)危廢進(jìn)行減量化處理。例如，污泥危廢，經(jīng)過減量化處理后 剩余質(zhì)量的20% ,減量化達(dá)80% ,極大的減少危廢處理量三廢處置：固廢及危廢、廢液、廢氣等現(xiàn)場(chǎng)減量化處理和無害化處理
垃圾分類之后的廚余垃圾滲濾液處理難點(diǎn)與重點(diǎn)