燃煤電廠摻燒污泥的影響因素與發(fā)展趨勢(shì)分析

  2023-11-30         0次

 燃煤電廠摻燒污泥的影響因素分析

1 摻燒污泥對(duì)鍋爐的影響

(1)制粉系統(tǒng)磨損、積煤、堵煤污泥與煤粉混合后物料的含灰量增加，同時(shí)攜帶部分金屬元素，會(huì)增加燃燒器、噴口、管道的磨損，另外混合物中堿金屬含量的增加容易導(dǎo)致受熱面結(jié)渣和腐蝕。由于污泥含水量高，經(jīng)干燥預(yù)處理后含水量仍比煤高，因此污泥與煤炭摻混后提高了物料的黏度并降低了流動(dòng)性，易使制粉系統(tǒng)發(fā)生積煤、堵煤。

(2)受熱面磨損、積灰增加煙氣中的含灰量增加，將導(dǎo)致受熱面的磨損和水平煙道的積灰加重。

(3)對(duì)鍋爐效率的影響摻入污泥后燃料的整體熱值下降，飛灰增加，將降低鍋爐的整體熱效率。

(4)酸性氣體排放的增加在燃料中摻入污泥，NOx和SO2的排放量有所增加，導(dǎo)致管道腐蝕嚴(yán)重加劇。

(5)對(duì)其他設(shè)備的影響含灰量的增加，使得對(duì)于除塵器、引風(fēng)機(jī)、倉(cāng)泵、出渣裝置的容量均要求增加，從而增加了機(jī)組的投資成本。

2 摻燒污泥對(duì)污染物排放的影響

(1) SO2的形成和排放污泥的組成包含有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫，SO2的生成與污泥本身的含硫量、爐膛溫度、空氣過(guò)量系數(shù)、污泥含水率、湍流強(qiáng)度以及煙氣停留時(shí)間等都有關(guān)系。污泥含水率對(duì)煙氣中SO2濃度的影響較大，水分的存在會(huì)使SO2排放減少。當(dāng)水分大于40%時(shí)，SO2排放急劇下降。

(2) NOx的形成和排放污泥燃燒過(guò)程N(yùn)Ox的生成機(jī)理一般情況下與煤相同，然而污泥中的氮、揮發(fā)分和灰分含量很高，固定碳含量則很低。污泥中的氮含量一般為6%～8%，并以氨的化合物形式存在，因此污泥摻燒后NOx排放比單純?nèi)紵禾扛摺?/span>

(3)煙塵的形成與排放燃料燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生煙塵。污泥中重金屬含量較高，在摻燒過(guò)程中常以金屬化合物或金屬鹽的形式混入煙氣中排放造成污染，或沉積在管道、室壁的表面，加速了設(shè)備的腐蝕，同時(shí)影響了傳熱。

(4)二噁英的形成與排放二噁英是多氯二苯并二噁英和多氯二苯呋喃兩類化合物的總稱，是一種難降解的致癌物，具有熱穩(wěn)定性，通常當(dāng)溫度高于850℃時(shí)，才被分解破壞。因此，要求焚燒爐的燃燒溫度高于850℃，并保證二噁英的停留時(shí)間在2 s以上，這樣才可以進(jìn)行有效分解破壞。目前，電廠1 025 t/h流化床鍋爐負(fù)荷率較高，鍋爐額定負(fù)荷下的燃燒溫度均可以達(dá)到900℃以上，爐膛內(nèi)煙氣停留時(shí)間大于5 s。煤粉爐燃燒溫度可達(dá)更高，但鍋爐尾部排放的溫度較低，二噁英依然可能存在，還需要進(jìn)一步研究。

(5)爐渣中重金屬的形成與排放在污水處理過(guò)程中，70%～90%的重金屬元素通過(guò)吸附或沉淀而轉(zhuǎn)移到污泥中。污泥摻燒過(guò)程中重金屬一部分以爐渣的形式排出，一部分由于焚燒爐中出現(xiàn)的過(guò)量空氣、湍流、真空等原因出現(xiàn)在煙氣中，形成飛灰顆粒，從而對(duì)機(jī)組造成一定的影響，因此需要研究燃煤鍋爐在不同運(yùn)行工況下最佳的摻燒比，減小對(duì)鍋爐機(jī)組產(chǎn)生的影響。

燃煤電廠摻燒污泥的發(fā)展趨勢(shì)

目前，污泥的無(wú)害化處理以及資源化利用還處于探索階段，焚燒和填埋仍將在一定時(shí)間內(nèi)成為我國(guó)污泥處理的主流。但研究發(fā)現(xiàn)，電站鍋爐機(jī)組摻燒污泥避免了污泥填埋所產(chǎn)生的生物、化學(xué)、物理反應(yīng)，消除了污泥中的有害氣體和滲透液對(duì)大氣、土壤的二次污染，能使有機(jī)物全部氧化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，達(dá)到了污泥無(wú)害化、減量化處理的目的，具有較好的環(huán)保效益?？偟膩?lái)說(shuō)，減少環(huán)境危害、降低污泥摻燒成本、控制污泥燃料特性、提高能源回收利用率是未來(lái)?yè)綗勰嗉夹g(shù)的主要研究方向。

污泥與煤炭摻燒可以極大地降低污泥處理處置的成本，衍生的環(huán)境保護(hù)、土地資源利用等問(wèn)題得到了一定程度的解決。電站鍋爐進(jìn)行小比例摻燒污泥，無(wú)論在可行性、可靠性和環(huán)保性上，均是城市污泥“無(wú)害化、減量化、資源化”處理的有效途徑之一。但城市污水污泥來(lái)源復(fù)雜，仍需進(jìn)行大量的研究和試驗(yàn)。

目前，污泥與煤炭摻燒是通過(guò)對(duì)電廠現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)改造而進(jìn)行的，但摻燒污泥對(duì)機(jī)組設(shè)備的磨損、腐蝕不可避免，污染處理費(fèi)用及設(shè)備損壞維修費(fèi)用高昂是制約電廠進(jìn)行摻燒污泥應(yīng)用的主要因素，尚需相應(yīng)的政策扶持，同樣需要加強(qiáng)研究。

來(lái)源：黃偉,林英紅,羅子豐,等. 燃煤電廠污泥摻燒技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 上海電力大學(xué)學(xué)報(bào),2021,37(1):1-4,22. DOI:10.3969/j.issn.2096-8299.2021.01.001.如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除。