2×150TD污泥掺烧项目可行性研究报告

2×150T/D污泥掺烧项目可行性研究报告 1 2 5 8 1.1.项目概述和建设的必要性因富含有机腐质、细菌菌体、寄生虫卵和重金属等有害物质，如果不经过无害化处理，是污水处理过程形成的最主要的潜在二次污染源，对环传统的污泥处理方法有稳定填埋、堆肥、填海和焚烧等。稳定填埋处理不当可能造成土壤和地下水的污染,并且大量占用土地,进一步加剧实际应用中存在较多的困难；污泥填海会对海生生物造成危害,严重污染海洋环境,现已被国际公约所禁止；污泥焚烧是最“彻底”的污泥处理上),因而最终需要处理的物质很少,不存在重金属离子的问题,有的焚烧灰还可制成有用的产品,是相对比较安全的一种污泥处污泥焚烧首先要将脱水污泥加温干燥，再用高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为少量灰烬。污泥焚烧可分为直接焚烧和混合焚烧两种类干燥等处理后添加少量的助燃剂送入焚烧炉进行燃烧；混合焚烧是将污泥与煤或可燃固体废弃物等混合燃烧，用于发电、制砖等。直接焚烧主要设备基本上是引进国外的干化或焚烧设备，设备一次性投资较大，运行费用高昂，一般企业难以承受。结合我国的实际状况，污泥与火电厂的上海石洞口污水处理厂污泥焚烧系统。除了引进技术，国内部分科研但基本上是基于国外技术基础之上或仅针对焚烧过程进行较为深入研究,近年来，几个污泥焚烧工程在我国陆续投入运行，采用的技术方案主要是对电厂锅炉进行改造，实现污泥、煤混烧发电，取得了较好的运根据《某市人民政府关于城市污水处理厂污泥焚烧处理价格承诺的掺烧项目。火电企业利用烟气余热对城市污泥干化后进行掺烧，可实现城市污泥的无害化、资源化处置，履行企业应尽的社会责任；落实上网电滕州新源热电有限公司及华能临沂电厂等单位的调研了解，该污泥掺的外委部分不包括在我院负责范围内，需由建设方另行委托有资质的单减少占地和设备费用，尽可能降低工程造价。在保证工艺先进、技术可利用电厂高温烟气余热作为污泥干化热源，干化后的尾气通过旋风分离的主要特点是：炉膛四周为膜式水冷壁，炉膛上部靠近火焰的三侧布置壁式再热器；炉膛出口处布置全大屏和后屏过热器；水平烟道内依次为中温再热器、高温再热器和高温过热器；后竖井烟道内布置低温过热器某市位于山东半岛的中西部，东与烟台市、青岛市接壤，西与东营市、淄博市毗邻，南与日照市、临沂相邻，北临渤海莱州湾。西距济南2.3.工程地质及水文条件勘测揭露地形为第四系全新统残积、洪积层及下白垩统青山群安山厂址区地下水类型为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，大气降水为其主要补给来源，蒸发为其主要排泄方式。勘测期间地下水稳定水位埋深平均土条件下的地震基本烈度为Ⅶ度，设计地震动水平峰值加速度为循环水补充水源为某市污水处理厂经深度处理后的中水，峽山水库水作为中水的应急备用水源。在正常情况下，循环水的补水全部采用中2.4.燃煤煤质及主要设备参数%2346M8123456789预热器进口一次风温预热器出口二次风温℃℃℃℃℃℃℃℃%℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃3.工程设想产品形态大致分为干料返混系统、湿污泥直接进料系统。借鉴华电滕州热电有限公司及华能临沂电厂的污泥干化和资源化利用项目技术与经验，通过对国内多家污泥干化设备的调研，确定采用直接加热式干化设器下方设有排料闭风器进入成品缓冲仓，经排料螺旋输送机、斗式提升机将干化后污泥送至转运螺旋输送机进入分配仓，干化后污泥的输送采用两路：一路输送至磨煤机入口，另一路由翻板阀分配到输煤皮带输送3.1.污泥干化工艺建设条件泥储存仓内储存。污泥在运输过程中严格实行密闭运输，杜绝撒漏造成二次污染。运输车辆进入电厂后要按照指定的路线行驶，不得影响电厂按照中华人民共和国建设部、国家土地管理局批准的《电力工程项目建设用地指标》执行，合理划分功能分区，压缩场区用地面积。污泥干化掺烧系统布置与电厂烟气系统布置相结合，充分利用电厂原有的设施，因地制宜，减少占地面积。兼顾污泥的运输及干料的输送，污泥干接，尽量缩短烟气管道的长度，减少烟气热量的损失，保证进入干燥机污泥干化系统用水从电厂现有供水系统引接两路水源：一路是工业本工程压缩空气耗量较小，主要为检修用气，可由厂区压缩空气管3.2.工程设计基本数据总磷总钾铅量%/8.07.23.215.27.83.228.87.4517.07.411.258.56.573.3.工艺流程及总体布置某公司污泥资源化工程项目在发电厂院内实施。污泥干化厂房建设污水处理厂脱水后的污泥通过自卸车运至电厂内湿污泥储存仓，经干污泥螺杆泵送入干燥机入口进行质热交换，干燥后的污泥经气流输送至物料收集器，物料收集器下方设有排料闭风器进入成品缓冲仓，经排料螺旋输送机、斗式提升机将干化后的污泥送至转运螺旋输送机进入分配仓，再由翻板阀分配到电厂甲、乙输煤皮带输送机与电煤混合后进入由引风机经旋风器除尘送至锅炉尾气处理系统。湿污泥储存仓和干化后本系统中最关键的设备是干燥机。通过对禹华、一通、天通等干燥机厂家及已投产单位使用情况的调研，初步确定采用旋翼式强制流态化刮壁式污泥干化处置装置，具有投资少、运行费用低的特点，且在华电热风由污泥进料同端上方进入干燥机，与被抛掷的物料直接接触，物料在旋翼和热风的作用下向前运动，实现质热交换。干燥机内部分为三个工作腔。在第一个腔内，腔内平均温度在200℃,污泥与高温热风直接接触并迅速升温至湿球温度，一般污泥温度在45℃~50℃,属于升温干燥段；在第二个腔内，腔内温度在180℃,大量的水分被蒸发，此时属于恒速干燥段，为主要干燥段；最后进入第三干燥腔内，腔内温度在130℃,此时污泥的水分蒸发速度降低，污泥温度开始逐渐上升，属于降速干燥段，污泥温度不超过55℃,含水降至40%以下，完成污泥干燥。控制系统对整套干化装置连锁控制，能对干燥机组的正常操作和安全运来控制干燥机的进泥量，可以达到稳定的蒸发率。进料量的波动或进料含水率的波动，在连续供热温度保持恒定的情况下，会使蒸发率发生变化；一旦温度变化，自动控制系统分别通过输送机的变频调速控制器调节供料速率，从而使干燥机的温度保持恒定；同样，通过调节干燥机的热能供应量，也可保证始终达到一个最佳蒸发率。正常运行时，操作工污水厂污泥污泥储存仓干污泥螺杆泵干燥机污水厂污泥污泥储存仓锅炉尾气处理系统主引风机气固旋风分离装置锅炉尾气处理系统成品螺旋输送成品物料自动分配仓污泥无害化工艺系统流程框图3.4.物料平衡和热量平衡序号数据来源主要工艺设计参数123456789处理湿污泥量湿污泥温度湿污泥含水率干化后污泥含水率干燥机出口温度干燥机进口烟气温度干燥机换热效率(含散热损失)绝干污泥发热量锅炉效率℃℃t1t2t1dη设计值设计值设计值设计值设计值设计值设计值设计值设计值物料平衡和热量平衡123456789干污泥产量蒸发水量湿污泥温度下水焓值干燥机出口水蒸汽焓值蒸发水所需热量干燥机进口烟气比热干燥机出口烟气比热烟气放热量干燥机干化所需高温烟dM1H1H2CCmCddC21ηp22p22Q1g序号锅炉内蒸发水量锅炉内蒸发水所需热量湿污泥蒸发水分所需总湿污泥蒸发水分所需标煤量湿污泥的发热量湿污泥的发热量折算标煤量进入干燥机烟气质量出干燥机烟气流量每小时需补充的标煤量干化一吨湿泥所需的热量干化一吨湿污泥需要标煤量燃烧一吨湿污泥发热量折算为标煤掺烧一吨湿污泥所增加M2B1SBbb数据来源M22-H1BM1M11b干燥机是系统中最为关键的设备，本次选择的干燥机为热风与污泥干燥机的结构形式：内部分为三个工作腔，在第一个腔内，腔内平在45℃~50℃,属于升温干燥段；在第二个腔内，腔内温度在180℃大量的水分被蒸发，此时属于恒速干燥段，为主要干燥段；最后进入第三干燥腔内，腔内温度在130℃,此时污泥的水分蒸发速度降低，污泥温规格型号WJG-4500蒸发水量4170kg/h干燥机配套规格型号WJG-4500蒸发水量4170kg/h干燥机配套Q=55000m3/h电机N=185Kw干燥机污泥螺杆泵干燥引风机旋风除尘器斗提机引风机变频器输送装置其他工艺设备台台台套套台套套套2222222211234L=18mL=18m67893.6.对锅炉系统的影响根据相关的试验研究结果，当掺烧比例较小时，对炉内的燃烧进行观察，发现火焰均很明亮，燃烧稳定，且差别不大；同时混煤的燃料燃尽特性较好，其燃尽特性几乎没有改变；当锅炉负荷不变时，炉膛温度分布的曲线变化随着掺烧污泥的比例逐渐升高。因此，掺烧比例尽量控直接按掺烧量来计算，掺烧比例只有约3.5%料的组分变化非常小，无论是热值、水分、灰分或者是硫份都在实际燃绝干污泥的灰分也较高，根据某市三个污水处理厂的污泥检验结果，有高于设计煤种的干燥基灰分；考虑到目前发电用煤质量普遍较低，原煤的灰分大大增加，应该说绝干污泥的灰分不会高于原煤太多，且掺烧比掺烧污泥后主要是水分对锅炉效率的影响，经过估算，如果燃用设括了增加水分带走的热量损失，这部分损失已作为热能消耗成本考虑，污泥焚烧所产生的焚烧灰具有较好的吸水性、凝固性，与粉煤灰的性质相差不大。国外也有将污泥燃烧产物作为水泥原料进行利用的应用实例，同时掺烧比例不大，污泥燃烧后的灰在总灰量中占的比例很对粉煤灰地特性基本没有影响，因此掺烧城市污泥对粉煤灰的综合利用考虑到污泥中含有较多的金属物质，不同性质的污泥，其重金属含等。污泥的重金属主要以氧化物，氢氧化物，硅酸盐，有机络合物等形重金属保留在焚烧残渣中，因此，必须对掺烧后的飞灰进行检验，观察的排放浓度都较低，不会对烟气的排放指标产生影响。影响为其排放的根据已经运行的掺烧污泥工程的实际经验，掺烧泥煤比可达20%~在施工建设时期，合理组织施工计划，加强交通管理，减少交通阻塞，提倡文明施工，尽可能降低扬尘，噪声等对周围环境的影响，及时在湿污泥被干化的过程中，由于被干化污泥的湿度相当大，湿污泥在弥散时能吸附大量的烟尘，基本上没有泥尘生成，干化装置如同一个吸附沉降式除尘器，不仅不会扬起粉尘，还具有良好的除尘作用。在气固分离过程中，污泥湿度仍然比较大，对烟尘还有一定的吸附作用，气固分离后，只有极少量的游离尘被烟气带走。在整个干化过程中，烟气中总的粉尘量是大幅下降的，从干化装置出来的烟气经旋风分离后，由对粉尘中的汞、铬和铅等污染物应进行实时监测，按相关要求进行较低的水平。参考常州广源热电有限公司污泥掺烧的技术报告可知，二要求。同时在尾气末端增加活性炭吸附装置吸附二噁英，对二噁英的辅锅炉的容量较大，少量污泥的掺烧，不会对烟气污染物排放浓度和飞灰品质等造成明显的改变。参考常州广源热电有限公司污泥掺烧的技术报告可知，掺烧污泥后烟气排放的铅、镉、汞的浓度低于相关环保排焚烧炉渣为一般工业固体废物，工程应设置相应的磁选设备，对金取进行综合利用；焚烧飞灰应按相关要求进行贮存、处置；积极鼓励焚烧飞灰的综合利用，但所用技术应确保二噁英的完全破坏和重金属的有本厂的噪声主要为减速机、风机等产生的动力机械噪声，形成对周围环境的影响。噪声防治采用综合治理方式，首先从声源上控制，对声源上无法根治的生产噪声，采取行之有效的隔声、消声、隔振等噪声控将噪声控制在规定标准之内。对部分噪声比较大的设备，如引风机等加之间采用柔性密封连接，以减轻振动噪声和墙壁的固体传声；注意改善车间墙壁内采用吸声系数大的吸声材料，并保证砖墙和灰缝的饱满，避免有蜂窝洞孔；对于无法封闭的车间，应合理确定开窗比例，并尽可能采用隔声门窗，对门窗与墙壁的边缘采用橡胶条或毛毡打密封压紧；必要时隔声窗采用多层窗，同时选用厚度不同的玻璃板，在玻璃间留有足湿基。本工程利用发电厂锅炉烟道气余热对城市污泥进行干化脱水，干化脱水后污泥进入发电厂锅炉焚烧发电，既有效的处理了地方污水处理厂产生的污泥，减缓了城市环境和土地的压力，最终实现对城市污泥的反应，消除污泥中的有害气体和渗透液对大气、土壤的二次污染，它能使有机物全部氧化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，达到了5.2.社会效益与建设单纯的垃圾填埋场相比，由于靠近城市的土地资源已越来越紧张，要建设垃圾填埋场，只能选择偏僻的地方去建填埋场。同时垃圾填埋场需有专人管理。目前我国垃圾填埋场每填埋一吨污泥的综合费约总成本总成本1卫生填埋（建设填埋场）2污水处理厂干化焚烧3电厂煤粉炉掺烧污泥法为了保护劳动者在我国电力建设中的安全和健康，改善劳动条件，火力发电厂设计必须贯彻执行国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫性，将满足《建筑设计防火规范》及《火力发电厂设计技术规程》缆竖井采用耐火隔板，涂防火涂料等措施，盘、柜小孔洞用防火为防止粉尘外逸，对污泥管和尾气管道采取密封措施。车间要保持贮存、输送腐蚀性介质的容器、管道均采用防腐蚀材料。对污泥操作人员配备个体防护用品，避免臭气等对工人的影响，同时污泥干化车间建筑物尽量封闭。污泥干化系统设除味系统，将湿污泥储存仓和干化6.4.防电伤、防机械伤害及其它伤害50℃,以减少热辐射、防止接触烫伤。4)对高温作业工人配备隔热服、隔热面罩等冷天气时为室外作业工人配备防寒服（手套、鞋）等个人防护用6.6.防噪声、防振动7.1.生产组织本次设计考虑增加电厂的劳动人员，不再增加单独的机构，增加人8.1.工程项目实施条件9.1.投资概况科目名称设计费用设备费用2、污泥螺杆泵3、干燥引风机4、旋风除尘器6、引风机变频器7、输送装置8、其他工艺设备9、电气热控安装费用土建费用公用工程费用规格数量1111计算询价询价询价询价询价询价询价询价询价询价询价询价9.2.技术经济指标、效益分析府积极帮助落实电价补贴，可以满足短期内回收投资资本的要求。积极上网电价，上网电价补贴到位后效益将进一步提高。本报告中，按每吨考虑到干化过程中的其它能量损失，转换效率按80%计算，蒸发污锅炉排烟温度按130℃,随干化后的污泥进入锅炉的水分，最终被其他费用中，主要考虑由于掺烧污泥造成锅炉效率降低，从而使得12主要计算参数处理湿污泥量年运行小时数年处理污泥量项目总投资总设备投资运行成本①热量费用干化一吨湿污泥需要标煤量标煤单价干化一吨湿污泥的热量费用②运行电耗费设备总装机功率实际运行功率(按85%计算)干化一吨湿污泥的电量费用③设备维护、检修费用维修按固定资产计提计提比例年维修费用每吨湿污泥维修费用④人工费定员人数人年工资总额(含公积金等各项费每吨湿污泥人工费⑤设备折旧费折旧年限折旧残值每吨湿污泥设备折旧费⑥水量费用水量消耗很少，且循环使用，费用⑦其它费用掺烧污泥对锅炉煤耗的影响年发电量年标煤增加量每吨湿污泥增加锅炉燃煤成本总成本hkWkW元/kW•h年g/kW•h亿kW•ht/年数据来源设计值设计值投资概算投资概算热平衡①+②+③+④+⑤+⑥+⑦