城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江.ppt

城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江污泥焚烧•污泥直接焚烧 脱水污泥直接进入焚烧炉不经过干化单元即可完成的焚烧含固率30%的污泥经辅助点火后自持燃烧•污泥干化焚烧污泥干化焚烧 脱水脱水 污泥先干化后再焚烧的方式污泥先干化后再焚烧的方式利用焚烧炉使污泥完全矿化为少量灰烬的处理焚烧是国内污泥的重要处理方法城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江一体化干化焚烧一体化干化焚烧--原理原理联合干化焚烧方式的一种，把相对独立的污泥干化和焚烧过程耦合在一起，充分利用热灰和高温烟气热量的回收进行湿污泥的预干化，在一个系统中，完成湿污泥从干化到焚烧的全过程，达到能量利用的最大化，降低了污泥处置的能耗经过干燥后的干污泥水分含量在20％以内，通过即时输送系统，直接由干化设备进入焚烧系统，节省了干污泥储存和安全防护环节，大大缩短了干污泥输送管路，降低了干污泥粉尘浓度过高造成的爆炸隐患城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江湿污泥循环流化床一体化焚烧工艺及特点 在一个系统中，将湿污泥干在一个系统中，将湿污泥干化和焚烧有机耦合，全过程化和焚烧有机耦合，全过程设备高效，结构紧凑，占地设备高效，结构紧凑，占地面积小面积小 负荷调节范围宽负荷调节范围宽, ,可在可在0 0～～110110％之间变动％之间变动 污泥初始含水率为污泥初始含水率为7474％％ ( (干基热值干基热值3143 kcal/kg)3143 kcal/kg)时，时，可实现污泥的自持燃烧可实现污泥的自持燃烧 直接直接- -间接联合干燥，间接联合干燥，实现能耗最低实现能耗最低 高效燃烧，高效燃烧，低污染排放低污染排放投资和运行成本底投资和运行成本底城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江一、技术开发情况一、技术开发情况•研究内容：–污水处理厂污泥自身特性及干化特性的研究；污水处理厂污泥自身特性及干化特性的研究；–湿污泥循环流化床一体化干化焚烧技术的研究开发；湿污泥循环流化床一体化干化焚烧技术的研究开发；–湿污泥循环流化床一体化焚烧处置过程中污染物析出机理和控制湿污泥循环流化床一体化焚烧处置过程中污染物析出机理和控制技术；技术；–湿污泥循环流化床一体化焚烧技术体系的集成和优化。

湿污泥循环流化床一体化焚烧技术体系的集成和优化•示范工程：（建设、调试、运行、测试）–杭州市污水厂污泥焚烧示范项目，污泥处理规模为杭州市污水厂污泥焚烧示范项目，污泥处理规模为100100吨吨/ /日（污日（污泥含水率以泥含水率以8080％计，后同）％计，后同）城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江6Φ 21mm湿污泥颗粒流化干化前后体积变化流化干化后污泥颗粒体积形状的变化湿污泥颗粒流化干化特性研究停留时间原始水分（％） 流化干化后水分（％） V干化后/V干化前（％）20min80.3560.7158.440min79.0618.6352.460min78.644.3552.4城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江7试验条件：流化风速，3Umf 污泥粒径，10mm干化温度以指数规律影响干化速率干化速率与污泥水分含量的变化呈线形关系干化温度对干化速率的影响干化时间与污泥颗粒水分含量的变化呈指数关系湿污泥颗粒流化干化特性研究城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江关键技术的研究和开发灰分配装置灰分配装置—气动分配阀气动分配阀复合干化器复合干化器干化器出口干污泥含水率 <15％日处理日处理1t/d1t/d污泥干化器污泥干化器气动分配阀气动分配阀城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江冷态试验平台炉膛： Φ150 mm；干化器：620×400 ×850 mm炉膛：400×600 mm；干化器：1000×600×1500 mm城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江热态试验平台：日处理1t/d污泥干化焚烧一体化试验装置•污泥处理量：1 t/d•焚烧炉：直径Φ300 mm, 高度7500 mm。

•干化器：横截面积300mm×600mm，高度1100 mm•辅助燃料：煤，干污泥城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江一、技术开发情况一、技术开发情况——创新点和关键技术创新点和关键技术•创新点：创新点：–污泥复合干化污泥复合干化–干污泥即时输送干污泥即时输送•突破的关键技术：突破的关键技术：–研究城市下水污泥的流动特性、理化特性以及含砂特性等，获得了流化研究城市下水污泥的流动特性、理化特性以及含砂特性等，获得了流化床干化过程中湿污泥与介质的混合流化特性以及干化特性；床干化过程中湿污泥与介质的混合流化特性以及干化特性；–研究污泥干度与焚烧之间耦合的热力匹配，实验得出了干化与焚烧一体研究污泥干度与焚烧之间耦合的热力匹配，实验得出了干化与焚烧一体化的最佳结合点；化的最佳结合点；–研究开发湿污泥循环流化床一体化干化焚烧技术，通过处理量为研究开发湿污泥循环流化床一体化干化焚烧技术，通过处理量为1t/d1t/d试试验装置和验装置和100t/d100t/d工程示范，验证了该工艺技术完全可行；工程示范，验证了该工艺技术完全可行；–建立了包括污泥输送、焚烧、污染物控制等组成的处理量建立了包括污泥输送、焚烧、污染物控制等组成的处理量100t/d100t/d污泥干污泥干化焚烧一体化处置集成系统工程示范，试运行效果较好。

化焚烧一体化处置集成系统工程示范，试运行效果较好城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江一、技术开发情况一、技术开发情况——标志性成果标志性成果循环流化床一体化污泥焚烧炉循环流化床一体化污泥焚烧炉杭州七格杭州七格100t/d100t/d污泥焚烧示污泥焚烧示范工程范工程城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江 污泥焚烧一体化系统技术工艺全部打通，包括焚烧系统、热灰分配系统、干化系统等均已基本正常运行城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江二、技术开发完成情况二、技术开发完成情况考核指标完成情况开发的湿污泥循环流化床一体化焚烧炉燃烧效率≥80％经第三方测试，达到经第三方测试，达到98.99%污泥焚烧厂污染物排放达到国家《生活垃圾焚烧污染物控制标准》（GB18485-2001）经第三方检测，指标均达到经第三方检测，指标均达到污泥焚烧灰综合利用率>50%已达到已达到在杭州建设规模为100吨/日湿污泥循环流化床一体化焚烧示范工程已于已于2011年年4月投入商业运行，累月投入商业运行，累计处理污泥计处理污泥4500多吨多吨在污泥湿污泥一体化焚烧方面申请发明专利4项申请国内外发明专利申请国内外发明专利8项项发表论文10￿篇已完成已完成城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江申请专利情况申请专利情况序号序号申请或授权的专利名称申请或授权的专利名称申请号或批准号申请号或批准号申请申请/ /批准国批准国别别是否授权是否授权1 1一种湿污泥干化焚烧处理方法一种湿污泥干化焚烧处理方法2008100224995.42008100224995.4中国中国否否2 2一种湿污泥干化焚烧处理装置一种湿污泥干化焚烧处理装置2008100224996.92008100224996.9中国中国否否3 3一体化污泥焚烧工艺控制系统一体化污泥焚烧工艺控制系统200910069692.4200910069692.4中国中国否否4 4一种带冷凝式干燥的湿污泥焚一种带冷凝式干燥的湿污泥焚烧处理方法烧处理方法200810238869.4200810238869.4中国中国是是5 5复合干燥器及带有复合干燥器复合干燥器及带有复合干燥器的湿污泥焚烧处理方法和装置的湿污泥焚烧处理方法和装置特许第特许第47552504755250号号日本日本是是6 6一种湿污泥干化焚烧处理装置一种湿污泥干化焚烧处理装置201210011814.6201210011814.6中国中国否否7 7一种耐高温防堵阻旋料位开关一种耐高温防堵阻旋料位开关201210011906.4201210011906.4中国中国否否8 8一种用于流化床干化器的内嵌一种用于流化床干化器的内嵌逆流式柱形风帽逆流式柱形风帽201210019282.0201210019282.0中国中国否否城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江三、示范工程完成情况三、示范工程完成情况——杭州七格污水处理厂杭州七格污水处理厂100 t/d100 t/d污泥焚烧示范工程污泥焚烧示范工程示范工程进展：示范工程进展：•－－ 完成系统完善，实现完成系统完善，实现40%40%负荷稳定试运行；负荷稳定试运行；•－－ 完成辅助燃料系统完善，带满负荷试运行；完成辅助燃料系统完善，带满负荷试运行；•～～ －完成－完成7272小时试运行考核；小时试运行考核；•～～ －正式运行，工程竣工验收；－正式运行，工程竣工验收；•～～2727 －委托国家环境分析测试中心和机械工业锅炉及环保产品质量监督检测－委托国家环境分析测试中心和机械工业锅炉及环保产品质量监督检测中心分别对以柴油和煤为辅助燃料的运行工况进行了环境测试和热工性能测中心分别对以柴油和煤为辅助燃料的运行工况进行了环境测试和热工性能测试。

试 城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江测试工况测试工况•工况工况1 1：污泥处理量在：污泥处理量在75%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛出口温度为800℃800℃、辅助燃料为柴油，测试时间：、辅助燃料为柴油，测试时间：20112011年年 11 11月月2626日日13:00-18:0013:00-18:00•工况工况2 2：污泥处理量在：污泥处理量在75%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛出口温度为850℃850℃、辅助燃料为柴油，测试时间：、辅助燃料为柴油，测试时间： 2011 2011年年 11 11月月2626日日19:00-24:0019:00-24:00•工况工况3 3：污泥处理量在：污泥处理量在75%75%负荷以上、炉膛出口温度为负荷以上、炉膛出口温度为850℃850℃、辅助燃料为煤，测试时间：、辅助燃料为煤，测试时间： 2011 2011年年 11 11月月2727日日12:00-17:0012:00-17:00 城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江测试期间一体化污泥焚烧炉运行情况 工况工况1 1工况工况2 2工况工况3 3城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江热工测试结果热工测试结果 测试结论测试结论工况1，炉膛出口烟气温度800℃，辅助燃料为柴油，测试结果：污泥处理量78.8t/d，炉膛出口烟气温度805℃，除尘器后烟气温度104℃，焚烧炉实测燃烧效率98.68%。

工况2，炉膛出口烟气温度850℃，辅助燃料为柴油，测试结果：污泥处理量85.6t/d，炉膛出口烟气温度864℃，除尘器后烟气温度107℃，焚烧炉实测燃烧效率98.85%工况3，炉膛出口烟气温度850℃，辅助燃料为燃煤，测试结果：污泥处理量80.1t/d，炉膛出口烟气温度872℃，除尘器后烟气温度104℃，焚烧炉实测燃烧效率98.99%城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江烟气中污染物排放检测结果烟气中污染物排放检测结果 项目项目单位单位工况一工况一工况二工况二工况三工况三《《生活垃圾焚烧生活垃圾焚烧污染物控制标准污染物控制标准》》GB18485-2001GB18485-2001烟尘浓度烟尘浓度mg/mmg/m3 39.689.6814.114.110.410.48080烟气黑度烟气黑度级级<1<1<1<1<1<11 1CO CO mg/mmg/m3 315.815.82.752.7513.113.1150150NOx NOx mg/mmg/m3 3139139175175294294400400SOSO2 2 mg/mmg/m3 314614643.343.384.484.4260260HCl HCl mg/mmg/m3 367.967.914.414.44.164.167575Hg Hg mg/mmg/m3 33.6×103.6×10-3-37.1×107.1×10-3-31.4×101.4×10-3-30.20.2Cd Cd mg/mmg/m3 31.1×101.1×10-3-32.4×102.4×10-3-36.6×106.6×10-4-40.10.1Pb Pb mg/mmg/m3 30.0180.0180.0430.0430.0220.0221.61.6二恶英类二恶英类毒性当量（毒性当量（TEQTEQ）质）质量浓度量浓度ng /mng /m3 30.0170.0170.0100.0100.0300.0301.01.0城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江灰渣重金属浸出毒性检测结果灰渣重金属浸出毒性检测结果（工况三）（工况三） 测试项目测试项目飞灰飞灰底渣底渣GB 5085.3-2007GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》别》灼失量（灼失量（% %））0.490.490.100.10- -汞（汞（mg/Lmg/L））N.D.N.D.N.D.N.D.0.10.1铅（铅（mg/Lmg/L））N.D.N.D.N.D.N.D.5 5镉（镉（mg/Lmg/L））N.D.N.D.N.D.N.D.1 1铬（铬（mg/Lmg/L））0.0350.035N.D.N.D.1515六价铬六价铬（（mg/Lmg/L））0.0160.016N.D.N.D.5 5铜（铜（mg/Lmg/L））N.D.N.D.0.0310.031100100锌（锌（mg/Lmg/L））N.D.N.D.N.D.N.D.100100铍（铍（mg/Lmg/L））3.5×103.5×10-3-33.0×103.0×10-3-30.020.02钡（钡（mg/Lmg/L））N.D.N.D.0.0520.052100100镍（镍（mg/Lmg/L））0.0540.0540.0440.0445 5银（银（mg/Lmg/L））N.D.N.D.N.D.N.D.5 5砷（砷（mg/Lmg/L））7.1×107.1×10-3-39.2×109.2×10-3-35 5硒（硒（mg/Lmg/L））8.6×108.6×10-3-39.0×109.0×10-3-31 1城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江杭州市七格处理污水厂污泥热值跟踪（脱水污泥）杭州市七格处理污水厂污泥热值跟踪（脱水污泥）　时间　时间　　2005.2.52010.12.23 2011.3.27 2011.4.9 2011.6.12 2011.9.5　来源　来源单位单位七格二期七格二期七格三期　七格三期　湿污泥含水率湿污泥含水率 % %　　　　81.981.983.2483.2481.180干基热值干基热值 kcal/kgkcal/kg2840284018701870243324332527252723481695　时间　时间　　2011.9.14 2011.9.16 2011.9.18 2011.9.20 2011.9.22 2011.9.24 2011.10.20　来源　来源单位单位　七格三期　七格三期湿污泥含水率湿污泥含水率 % %76.0376.0377.377.377.6577.6578.1378.1377.2377.2378.9878.9880.6680.66干基热值干基热值 kcal/kgkcal/kg14801480153615361716171615081508153215321749174916831683　时间　时间　　2011.10.222011.11.212011.11.232011.11.252011.11.262011.11.27　来源　来源单位单位　七格三期　　七格三期　湿污泥含水率湿污泥含水率 % %77.3877.38727273.173.173.7773.7773.5373.5373.573.5干基热值干基热值 kcal/kgkcal/kg165716571160116013611361144314431545154515711571l示范工程设计污泥干基热值：示范工程设计污泥干基热值：3100kcal/kg3100kcal/kg城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江工程建设投资及运行费用工程建设投资 项目名称合计（万元）湿污泥储运系统247 干化焚烧系统1130 烟气净化系统75 导热油系统100 备煤系统11 柴油供应系统20 空气压缩系统34 制氮系统43 冷凝水系统17 除臭系统54 电气系统295 自控仪表系统272 敷设设备及工艺管道74 设备配品配件58 建筑工程626 其他费用402预备费346建设投资3802城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江 不同热值的污泥处理成本测算不同热值的污泥处理成本测算- -按污泥含水率按污泥含水率80%80%计算计算序序号号项目项目名称名称单位单位脱水污泥（含水率脱水污泥（含水率80%80%）处理运行费用（单位）处理运行费用（单位 元元/ /吨）吨）污泥干基热值污泥干基热值1500kcal/kg1500kcal/kg污泥干基热值污泥干基热值2400kcal/kg2400kcal/kg污泥干基热值污泥干基热值3100kcal/kg3100kcal/kg助燃助燃- -油油助燃助燃- -煤煤 助燃助燃- -油油助燃助燃- -煤煤助燃助燃- -油油 助燃助燃- -煤煤1 1电费电费0.70.7元元/kWh/kWh3535353535353535353535352 2柴油费柴油费95009500元元/ /吨吨380380——219219——9595——煤费煤费（标煤）（标煤）10001000元元/ /吨吨——8080——4646——20203 3石灰石石灰石800800元元/ /吨吨2424242432323232323232324 4氮气费氮气费3838元元/ /瓶瓶6 66 66 66 66 66 65 5高岭土高岭土680680元元/ /吨吨7 77 77 77 77 77 76 6人工费人工费60006000元元/ /月月4444444444444444444444447 7汇总汇总496496196196342342170170219219144144l辅助燃料为柴油时，燃料成本占总成本的比例为辅助燃料为柴油时，燃料成本占总成本的比例为43-77%43-77%城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江谢谢！请专家批评指正！城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧李成江。