循环流化床焚烧城市污泥技术分析
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【摘要】 利用热电厂流化床锅炉对城市污泥焚烧处理是资源化处理与循环经济模式的具体体现。本文主要介绍了循环流化床焚烧处理的特点和工艺流程。
处理占地面积广、危害性强的污泥,实现的无害化、稳定化、减量化和资源化,是一个急需解决的重要问题,而焚烧法就是由此诞生的有效解决方法之一,并且以能够替代燃料、保护环境等许多优点被社会各界关注。
1 循环流化床焚烧处理的特点
用流化床对城市污泥焚烧处理,具有三个优势:(1)适应性强,循环流化床燃烧非常稳定,用煤辅助燃烧,非常适合含水量高、热值低的燃料。(2)焚烧效率高,燃料混合充分,接触面积大,热解率高。(3)烟气排性好,循环流化床使用的是低温、分级燃烧,可以有效的限制有害气体的生成(如表1)。
这个检测的结果表明,收到基的含水率为85.12%,高位发热量为2.39MJ/kg,低位发热量是0.26MJ/kg。热值很不均衡。将污泥掺入炉膛中会使炉膛内温度下降,增大耗煤量。
2 循环流化床焚烧污泥的工艺流程
2.1 污泥进料系统
脱水后的污泥被污水厂装车送进污泥料仓,污泥料仓使用钢板建成的,在料仓上部建有由两台电动推杆控制的活动仓门,污泥运来的时候,仓门被打开,卸料完成后关闭仓门。由于污泥中含有许多中有机物会产生难闻的气味,为了防止污染环境甚至产生沼气爆炸,需要在污泥料仓上安装吸气管,利用等级入口负压抽吸料仓内气体至锅炉内焚烧。
2.2 污泥进料系统
进料系统中控制两台螺旋泵速度的是变频器,用来满足污泥输送量的变化。由于污泥的成分非常复杂,有些会带有腐蚀性,所以必须采用抗腐蚀的塑钢管作为送料母管,污泥就从送料母管进入支管,再被特质的喷口喷射如炉膛。
2.3 冲洗系统
为了防止污泥中存在的杂质和纤维状异物造成管道的堵塞,必须设置污泥冲洗系统。工业水母管上需要另外配置一台,排上阀门装在送料管下部,冲洗水与灰渣沟仪器排入沉渣池。
3 污泥掺烧测试
通过对掺烧不同的污泥量进行对比,可以对热效率、炉膛温度和耗煤量进行综合评定,从而选出最合适的掺烧量,而且可以评定对环境产生的影响。
3.1 对过滤参数的影响
在不掺烧污泥的时候,锅炉的主要参数为:最高点的床温975摄氏度,热效率95.1%,75t/h,没得热值为22885KJ/kg。不同的污泥量对锅炉的影响如表2所示。
通过这个表格可以看出,随着污泥量的增加,减温幅度会增加,热效率降低,耗电量增加,耗煤量增加。从表中可以看出,污泥量为4.5t/h的时候,炉膛的燃烧十分稳定,压力值偶尔有浮动,排出的尾气中含氧量为3.8%;污泥量为5t/h的时候,炉膛内的燃烧情况基本稳定,但是压力值不稳定,尾气中氧气含量为3.3%,没有与煤完全燃烧。由此得出,4.5t/h为此孙桓流化床锅炉焚烧的最大处理量。
图1为热效率和减温幅度与污泥掺入量的关系,由此可以看出,随着掺入污泥的量增加,减温幅度虽然增加,但是总体的趋势还是平缓。从图中还可以看出,掺烧污泥量和减温幅度的关系可以近似看做为:
y=3.4529Ln(x)+28.773
其中,y(℃)表示减幅温度,x(t/h)表示掺烧污泥量。
热效率随着污泥的掺烧量增大而降低,两者之间的关系也可以近似的看成:
y=-2.7446x+95.091
其中y(%)代表热效率,x(t/h)表示掺烧污泥量。
耗电量和耗煤量和掺烧污泥量之间的关系为如图2
3.2 粉尘和灰渣
焚烧后的灰渣是很好的路基材料,可以出售给市政施工单位,也可以作为制作环保砖的原材料。粉尘经过处理后送到灰库中,可以作为制造砖和水泥的原材料。
4 燃烧排放物的研究
4.1 有害气体
污泥焚烧过程中产生的有害气体主要为硫氧化物和氮氧化物,这些污染物的形成与燃烧温度、污泥的成分、气体停留时间和炉内气氛等诸多因素都有关系。另外,在循环流化床剧烈的湍流作用下,燃料中大量的水分会从燃料的颗粒团中析出,形成大量的CO和氢气,这两种气体会让硫元素向着FeS和硫化氢的方向进行,所以控制燃料中的水分,能够减少二氧化硫的生成。
4.2 重金属
城市污泥中的重金属主要包括:Ni、Pb、Zn、Cu和Cr。其中除了镍以外,都是以有机物结合和残余状态存在,短时间不会造成重金属污染,却会严重影响突然的性质,所以必须控制重金属的排放量。一般采用在颅炉内加入石灰石添加剂的方法,对重金属元素进行固化。
5 结语
循环流化床焚烧污泥技术,既不影响锅炉本身的蒸汽产量,烟尘又能控制在达标的范围之内,工艺简单有可以因地制宜的处理污泥,实现了城市污泥的稳定化、减量化和无害化,是资源化处理与循环经济模式的具体体现。这种技术具有良好的环境效益、经济效益与社会效益,发展空间十分广阔。
参考文献:
[1]刘磊.循环流化床焚烧炉中生活垃圾燃烧特性研究进展[J].煤炭加工与综合利用.2007.8:94——99.
[2]王丽.利用热电厂流化床锅炉污泥焚烧专利技术实现城市污水处理厂污泥无害化、资源化和稳定化处置[J].江苏冶金.2008.2:29～35.
[3]李云东,吕青钢,朱建国,朱治平.循环流化床一体化污泥干化焚烧工艺的冷却实验研究[J].中国电机工程学报.2012.12:56～62.