合肥熱電集團(tuán) 300t/d 市政污泥熱解碳化耦合燃燒發(fā)電項(xiàng)目

合肥熱電集團(tuán)污泥處置項(xiàng)目設(shè)計(jì)污泥處理規(guī)模為300噸/天（含水率80%），采用蒸汽熱力干化、熱解碳化與生物炭產(chǎn)品電廠摻燒發(fā)電利用的工藝路線，是目前國內(nèi)處理規(guī)模最大的污泥熱解碳化耦合電廠摻燒發(fā)電項(xiàng)目。

1、項(xiàng)目背景

2012年為緩解合肥市污水處理廠日漸嚴(yán)重的污泥處置問題，合肥熱電集團(tuán)投資建設(shè)了合肥東方熱電污泥干化項(xiàng)目，污泥處置規(guī)模為 300t/d（含水率80%），污泥干化后送到東方熱電自有燃煤鍋爐進(jìn)行摻燒，一期干化工程于2013年建成投產(chǎn)。

由于國家對(duì)鍋爐入爐污泥摻燒量的比例限定，另外合肥東方熱電有限公司現(xiàn)有的2臺(tái)75t/h循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組自身燃煤消耗量較小，僅能消納處理掉約60t/d（含水率80%）污泥，剩余240t/d（含水率80%）污泥干化裝置的處理產(chǎn)能無法釋放和有效利用。

在此背景下，為釋放污泥處置產(chǎn)能，本項(xiàng)目新建二期污泥熱解碳化工程，采用熱解碳化技術(shù)，將蒸汽干化后的污泥再進(jìn)行熱解碳化，污泥轉(zhuǎn)化為生物炭產(chǎn)品。因生物炭與煤炭性質(zhì)類似，且清潔環(huán)保，不受燃煤鍋爐摻燒比例限制，可全量摻燒。此項(xiàng)目實(shí)施后，釋放了整個(gè)污泥處置項(xiàng)目的產(chǎn)能，也大大緩解合肥市污泥處置的壓力。

2、項(xiàng)目信息

設(shè)計(jì)規(guī)模：設(shè)計(jì)污泥總處理能力 300 噸/天（含水率80%），碳化系統(tǒng)進(jìn)口污泥量為85噸/天（含水率30%）。

建設(shè)內(nèi)容：本項(xiàng)目二期碳化工程是在一期蒸汽干化工程基礎(chǔ)上的污泥熱解碳化深度處置工程，建設(shè)干化污泥接收轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)1套、熱解碳化爐2套、熱解氣燃燒爐1套、急冷塔1套、余熱鍋爐2套、旋風(fēng)除塵器1套、布袋除塵器1套、水洗塔1套、堿洗塔1套、生物除臭系統(tǒng)1套、活性炭吸附裝置1臺(tái)，最終尾氣凈化處理后從30米高排風(fēng)管達(dá)標(biāo)排放。

產(chǎn)品用途：項(xiàng)目產(chǎn)生的產(chǎn)品為生物炭，經(jīng)檢測收到基低位熱值為1500~1600kcal/kg，密閉輸送至在項(xiàng)目所在地合肥東方熱電有限公司的儲(chǔ)煤場，與煤摻混后作為燃料燃燒發(fā)電使用。

建設(shè)時(shí)間：該項(xiàng)目于2022年11月開始建設(shè)，2023年4月建成投產(chǎn)。

總包單位：本項(xiàng)目EPC總承包單位為山東金孚環(huán)境工程有限公司，為本項(xiàng)目提供整體工藝包設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、供貨、安裝施工和調(diào)試培訓(xùn)服務(wù)。

表 1 項(xiàng)目主要參數(shù)

圖1 污泥干化碳化項(xiàng)目生產(chǎn)線

3、技術(shù)工藝路線

工藝路線：蒸汽干化（一期已建成）+熱解碳化+熱解氣燃燒爐+余熱回收+急冷塔（應(yīng)急備用）+除塵系統(tǒng)+煙氣凈化+除臭系統(tǒng)+生物炭產(chǎn)品電廠摻燒發(fā)電。

圖2 污泥干化碳化工藝流程圖

（1）熱力干化（一期工程已建成）

污水處理廠預(yù)脫水后的含水率80%的污泥由車輛運(yùn)輸至污泥處置中心，通過泵送入污泥干化機(jī)，在干化機(jī)內(nèi)與蒸汽間接接觸，加熱蒸發(fā)水分，將含水率80%的污泥干化到含水率30%。

（2）熱解碳化：含水率30%左右的干化污泥，經(jīng)輸送系統(tǒng)送入連續(xù)式熱解碳化爐，被天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量加熱發(fā)生熱解碳化反應(yīng)，產(chǎn)生污泥炭產(chǎn)品經(jīng)冷卻后，送至炭渣儲(chǔ)存?zhèn)}，密閉送至電廠燃煤儲(chǔ)存場摻燒發(fā)電利用。

（3）熱解氣燃燒：由碳化爐產(chǎn)生的熱解氣，高溫下進(jìn)入熱解氣燃燒裝置，產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓�進(jìn)入余熱鍋爐，與天然氣系統(tǒng)燃燒，產(chǎn)生蒸汽為污泥蒸汽干化系統(tǒng)提供部分所需熱量。

（4）煙氣處理系統(tǒng)：熱解氣和天然氣燃燒過程中，會(huì)產(chǎn)生氮氧化物和二氧化硫等污染物，煙氣通過脫硝、除塵、脫硫、除臭等工藝處理后達(dá)標(biāo)排放。

4、環(huán)保排放

本項(xiàng)目煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行（GB18485—2014）《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》。本項(xiàng)目在目前國內(nèi)污泥項(xiàng)目常用煙氣處理工藝的基礎(chǔ)上，針對(duì)脫酸、脫硝、除臭的高排放標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行加強(qiáng)，采用“SNCR+旋風(fēng)除塵+布袋除塵器+濕法脫酸+生物除臭”的處理工藝，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

5、項(xiàng)目意義

本項(xiàng)目是污泥干化及熱解碳化與電廠鍋爐摻燒發(fā)電有機(jī)結(jié)合的典型案例，具有以下亮點(diǎn)和推廣意義：

（1）污泥干化碳化處理后的產(chǎn)物為生物炭，具有無臭味、重金屬固化等優(yōu)點(diǎn)，為一般固體廢棄物，可不受限制清潔地運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用，消除了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

（2）污泥從熱力干化到熱解碳化過程全密閉、流程短且迅速，避免了污泥暴露帶來的臭味散發(fā)、工作環(huán)境差等缺點(diǎn)，大大改善了污泥處置及產(chǎn)物利用環(huán)節(jié)的工作環(huán)境。

（3）污泥生物炭產(chǎn)品水分含量極低，熱值在1500~2000kcal/kg，相當(dāng)于低熱值燃煤，與濕污泥摻燒利用相比，對(duì)燃煤鍋爐燃燒和效率的影響都降到了最低。

本項(xiàng)目的順利建成實(shí)施，為市政污泥與燃煤電廠耦合摻燒發(fā)電提供了一條清潔利用的新思路。

6、金孚環(huán)境簡介

金孚環(huán)境是干化碳化和清潔燃燒的裝備及技術(shù)服務(wù)提供商，致力于污泥等有機(jī)固廢熱力干化、熱解碳化、清潔燃燒和摻燒發(fā)電等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)、裝備制造、工程建設(shè)和運(yùn)營服務(wù)，核心團(tuán)隊(duì)具有17年有相關(guān)技術(shù)研發(fā)及工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，具有50余項(xiàng)污泥領(lǐng)域發(fā)明和實(shí)用新型專利，并建設(shè)有北控水務(wù)青島300t/d污泥干化碳化項(xiàng)目、合肥熱電集團(tuán)300t/d污泥熱解碳化項(xiàng)目等典型工程，污泥熱解碳化業(yè)績規(guī)模居國內(nèi)領(lǐng)先。

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