污泥掺烧技术研究

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污泥与燃煤掺烧技术应用研究

污泥与燃煤掺烧技术应用研究摘要：本文主要阐述了凤台电厂输煤系统在污泥与燃煤掺烧技术的应用研究，过去电厂污泥需要运出场外通过有处理能力的单位进行处理。

由于电厂对外单位的管控难度高，若厂外单位违规，电厂也会因此产生环保风险，为了彻底消除污泥处理过程中存在的风险，同时积极响应国家环保政策，凤台电厂对污泥处理方式进行了详细的调研及论证，确定了将污泥掺配到燃煤中进行燃烧处理的方式，并初步形成了污泥烘干及直接掺配两种可行性方案。

从处理效果、资金成本、建设周期等方面进行综合考虑分析，最终选择了成本低、建设周期短、处理效果好的螺旋给料机直接掺配方案。

引言火力发电厂在生产过程中会产生污泥，原有的处理方式是外运后交由专业单位处理。

但是此种方式在运输环节、外单位管控、污泥处理溯源等方面难度较高，污泥处理的管理成本、技术成本比较高，而且存在较大的环保风险。

为了彻底消除污泥处理过程中存在的风险，降低处理成本。

凤台电厂对现有的污泥处理方式进行调研论证，同时借鉴垃圾发电厂及循环流化床生产经验，确定了将污泥掺配到燃煤中进行燃烧处理的方式。

1 污泥掺烧方式现有的污泥处理方式较多，主要方式有四种：填埋、堆肥、焚烧和协调焚烧。

按照污泥处理减量化、无害化、资源化的处置方向。

凤电电厂依据火力发电厂的生产特点，充分利用燃料输送设备、锅炉、烟气处理等设备，确定通过焚烧的方式处理电厂产生的污泥。

即将污泥掺配到燃煤中，然后将掺配后的燃煤送入锅炉中进行燃烧处理。

长期以来，大多数人对污泥焚烧工艺存在误读，普遍认为它是一种高能耗工艺和高碳排放工艺，认为焚烧设备投资较大，且焚烧过程中将会产生烟气污染。

但是对于现代化火力发电厂来说，这些问题却可以迎刃而解，火力发电厂本来就有大型锅炉、完善的烟气脱硫及脱硝处理系统，利用原有设备就能完成掺烧工作污泥在1000℃以上的焚烧过程中会发生化学及物理变化，使污泥的最终处理达到无害化，因此焚烧处理方式是火力发电厂污泥处理的最优选择。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究市政污泥是污水处理厂产生的固体废物，处理不当将会造成严重的二次污染。

本文探讨利用火电厂锅炉处理污泥的可行性。

通过对干化热源、废烟气的处理、掺烧方式及锅炉燃烧适应性等方面进行分析，论证掺烧污泥的可行性，为今后污泥综合利用项目提供依据及参考。

标签：火电厂;污泥;掺烧;可行性1 前言目前，市政污泥的处理主要有填埋、堆肥和焚烧三种途径。

填埋处理不仅占地，而且容易造成环境污染[1]。

堆肥处理因为污泥成分日趋复杂，且存在重金属污染的威胁，受到诸多限制。

焚烧处理可实现污泥综合利用，且可将环境污染的影响降至最低，因此适用范围最广泛。

在现有的污泥焚烧处理工艺中，干化掺烧技术因其工艺先进，无二次污染[2]，同时污泥处理企业能得到政府的补助。

既解决了污泥污染的难题，企业也能从中受益。

因此，利用电厂燃煤锅炉进行污泥焚烧，具有显著的社会效益和经济效益[3]。

下面以某火电厂为例，研究燃煤锅炉掺烧干化污泥的可行性。

2 项目概况2.1 电厂概况某电厂位于湖北省武汉市，现有两台200MW机组，锅炉采用东方锅炉厂制造的亚临界压力、一次中间再热、自然循环的汽包锅炉。

锅炉设计煤种为烟煤，制粉系统采用中储式钢球磨。

锅炉原采用四角切圆燃烧方式，百叶窗式水平浓淡燃烧器。

一、二次风喷嘴间隔布置，每只燃烧器风箱分成十五层。

每个角燃烧器喷口分成上、下两组。

为了满足国家日益严格的环保要求，电厂对锅炉进行了低氮燃烧器改造，将燃烧器改为烟台龙源电力技术股份有限公司的上下浓淡低氮燃烧器，并在主燃烧器区上方布置四层分离燃尽风，改后锅炉的NOx生成浓度由600mg/Nm3以上下降至400mg/Nm3左右。

制粉系统为中储式、乏气送粉，配4台钢球磨煤机、4台排粉机，每台排粉机出口接6根一次粉管。

制粉系统设置4个原煤仓和2个煤粉仓用于储存将进入磨煤机的原煤和供锅炉燃烧用的煤粉。

2.2 污泥概况电厂附近已投运的4家污水处理厂日产污泥300吨，污泥年产量达10万吨。

城市污水污泥掺烧的研究

城市污水污泥掺烧的研究1 引言随着污水排放标准的日趋严格及污水处理设施的不断发展, 污泥的产量大幅增加的同时, 浓缩在其中的重金属、致病微生物及难降解的有机物等有毒有害物质的种类和数量也急剧增加.据统计, 2015年中国城市污水污泥的年产量超过3000×104 t, 这些污泥的成分复杂、含水率高、不稳定且较易腐化, 急需进行有效的处理处置.与卫生填埋、用作农肥、热解等传统的污泥处理处置方法相比, 焚烧法具有减量化、无害化、快速化且可回收能源等优点而具有广阔的应用前景, 其处理方式包括单独焚烧和掺烧.我国环保部出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行)》(2010年)及《污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则(征求意见稿)》(2008年)中明确把污泥焚烧作为我国污泥处理处置最佳可行技术之一, 但目前各类机械脱水后污泥具有高水分、高灰分、高粘度、低热值的特点, 导致污泥单独焚烧具有焚烧不彻底、挥发分不易析出等缺点, 因此, 急需开展污泥的掺烧实验研究.为了获得污泥掺烧过程的燃烧特性, 国内外学者多采用热重分析法对不同来源、不同混合比污泥及其与生物质的混燃特性进行研究.刘敬勇和孙水裕研究表明不同来源的污泥燃烧性能与污水处理厂水处理工艺、污泥种类及其理化性质有关; 李洋洋等指出煤中加入一定比例干污泥后可以改善其着火性能; 廖艳芬等指出生物质脱灰后其着火性能明显改善; 宁寻安等研究表明印染污泥和木屑混燃后其综合燃烧特性指数增大; Xie和Ma发现造纸污泥掺烧秸秆可以改善其燃烧性能.可见, 污泥中掺烧生物质可以改善污泥的燃烧性能.在众多的生物质中, 咖啡渣含有脂肪酸、木质素、纤维素和半纤维素等有机物.目前，全世界每年咖啡渣产量约600×104 t, 其研究主要集中于提炼生物柴油、提取甘露聚糖和聚羟基脂肪酸、制备生物质活性炭等资源综合利用方面.由于咖啡渣中生物油含量高达15%, 因此其被视为新一代极具潜力的生物质能源.前期已有研究表明咖啡渣具有灰分低、有机质含量高、热值高等特点, 且咖啡渣的固定碳燃烧较松木和无烟煤容易.但是, 目前咖啡渣用来燃烧或掺烧获得能源的研究却鲜见报道.基于此, 本文选取污泥及掺烧物料咖啡渣为研究对象, 进行两者之间的混燃实验, 重点探讨不同升温速率、不同混合比以及不同气氛条件下污泥与咖啡渣的单一样及其混合试样的燃烧特性, 计算了其混燃的各类综合燃烧特性指数, 并采用Coats-Redfern积分法进行燃烧动力学关键参数求解, 建立其燃烧动力学模型, 研究结果可为污泥与生物质混烧工艺设计及掺烧工况运行提供指导, 同时为咖啡渣的有效处理处置及协同处理提供新的思路.2 材料与方法2.1 试样本文所采用的咖啡渣取自广州市某速溶咖啡加工厂, 污泥为广州市某大型污水处理厂的终端脱水污泥, 取回的样品放在阴凉通风处晾干后用破碎机破碎, 然后经过玛瑙研钵研磨、筛分, 使粒径小于200目.筛分后样品采用恒温烘干箱在105 ℃下干燥24 h.混合样为污泥、咖啡渣按照4种不同比例混合而成, 其中咖啡渣在混合样中的质量分数分别为10%、20%、30%、40%.试样的工业分析采用GB/T28731—2012《固体生物质燃料工业分析方法》, 样品的元素分析和工业分析结果见表 1.表 1 污泥和咖啡渣的元素分析和工业分析2.2 实验装置热重实验装置采用德国生产的热综合分析仪(NETZSCH Simultaneous Thermal Analyzer STA 409PC Luxx), 可获得试样的TG及DTG曲线, 其主要技术指标如下:测量温度范围为室温至1400 ℃; 最大试样量:1000 mg;热天平精度为1 μg; 升温速率为0~20 ℃·min-1; 实验气氛为空气、富氧气氛(VO2:VCO2=2:8).2.3 实验条件样品研磨至粒度小于200目, 然后按照要求进行充分混合.实验温度范围为25~1000 ℃, 以3种升温速率(10、15、20 ℃·min-1)进行升温, 燃烧气氛为空气气氛及富氧气氛(V(O2):V(N2)=2:8), 载气流量为50 mL·min-1.每次取试样质量为(10±0.5)mg.为了减小实验误差, 每次热重实验都需扣除空白影响, 并在同批次样品中抽取1个样品进行3次重复实验以进行数据监控.3 结果与讨论3.1 燃烧特性曲线分析3.1.1 污泥及咖啡渣单一样品的热重曲线分析从图 1a可以看出, 污泥燃烧过程中的失重主要分为3个阶段:第一阶段为水分蒸发阶段(30~185 ℃), 占总失重的9.32%, 主要是污泥中结合水的析出; 第二阶段为挥发分的析出和燃烧(185~401 ℃), 占总失重的47.24%, 主要是由于污泥中易挥发分及可降解有机物等物质的析出和燃烧过程, 该阶段DTG曲线存在一个明显的失重峰, 并当温度>330 ℃存在一个明显的侧峰.呈现这种侧峰现象的原因应该是污泥中所含挥发分化学键的强弱不一导致燃烧的难易程度的不同.第三阶段为挥发分和固定碳的燃尽(401~636 ℃), 占总失重的40.49%, 此时易挥发性组分以及可降解有机物燃烧基本完成, 难挥发性组分开始析出燃烧, 同时炉内的氧气缓慢渗透到达固定碳表面, 固定碳开始燃烧, 直至难挥发分分解完成, 炉内氧气充分与固定碳表面接触, 固定碳开始迅速燃烧并燃尽.由图 1b可知, 咖啡渣的TG-DTG曲线与污泥相比有明显区别, 主要分为2个阶段, 第一阶段为挥发分的析出与燃烧(200~340 ℃), 即主挥发分析出区, 该阶段失重率高, 占总失重的55.79%, 其失重峰对应的温度为300.2 ℃, 主要是半纤维素的分解; 第二阶段为挥发分的燃尽与固定碳的燃烧(410~465 ℃), 占总失重的27.08%.第二失重峰对应的温度为428.8 ℃, 主要是纤维素燃烧与焦炭化.图 1升温速率为20 ℃·min-1时单一污泥和咖啡渣燃烧的TG和DTG曲线(a.污泥; b.咖啡渣)对比图 1中a、b可以看出, 咖啡渣的挥发分及固定碳燃烧两个阶段的失重速率峰值都比污泥大, 并且两个失重峰对应的温度区间、最终剩余质量百分数都明显比污泥小, 这说明与污泥相比, 咖啡渣燃烧过程中其挥发分的释放及燃烧更加集中, 且咖啡渣燃烧更彻底更充分.主要原因可能是咖啡渣的主要可燃成分为油脂、纤维素、木质素等成分, 且有机质含量高, 灰分含量远低于污泥.另外, 根据图 1中TG和DTG曲线确定污泥和咖啡渣的着火温度和燃尽温度(试样失重占总失重的98%时对应的温度), 求得污泥的着火温度和燃尽温度分别为236.0 ℃和630.1 ℃, 咖啡渣的着火温度和燃尽温度分别为283.1 ℃和481.2 ℃.污泥的燃尽温度比咖啡渣高148.9 ℃, 说明污泥相比咖啡渣含有较难燃尽的物质.由表 1工业分析可知, 咖啡渣的灰分含量比污泥低, 挥发分含量比污泥高, 但污泥的着火温度却比咖啡渣的低47.1 ℃, 主要原因是污泥主要成分为低级的有机物, 其结构简单且经过生物氧化后在高温下易分解.3.1.2 不同升温速率条件下污泥及咖啡渣单一样品的热重曲线分析图 2为单一污泥和咖啡渣试样在空气气氛下, 升温速率分别为10、15和20 ℃·min-1的燃烧曲线.由图 1a可知, 随着升温速率的升高, 污泥的DTG曲线向高温区偏移, 峰值增大, 燃烧区间变宽, 燃烧失重速率变大, 达到相同失重所需时间减少.结合表 2可知, 升温速率由10 ℃·min-1增加到20 ℃·min-1, 污泥的燃尽时间由59.0 min缩短至31.3 min, 并且达到最大失重速率所需时间和着火时间分别减少12.3 min和9.3 min.这主要是因为升温速率的提高, 一方面使试样燃烧反应时间减少, 反应变得更加剧烈; 另一方面试样内外层温度差别增大, 传热传质受到限制, 导致DTG曲线向高温区偏移.图 2不同升温速率下污泥和咖啡渣的TG和DTG曲线(a.污泥; b.咖啡渣)表 2 不同升温速率下污泥和咖啡渣的燃烧特征特性参数由图 2b可以看出, 不同升温速率下咖啡渣的DTG曲线比较接近.比较TG曲线最终走向, 不同升温速率对最终残留率的影响很小, 当升温速率为10 ℃·min-1时, 试样的最终剩余质量百分数与15、20 ℃·min-1时相比, 仅相差约0.6%, 而对燃尽时间影响较大.结合表 2可知, 咖啡渣的峰值温度随着升温速率的升高而升高, 整个分解过程随着升温速率的升高而延迟, 主要是热传递限制和动力学作用的结果.升温速率为20 ℃·min-1时咖啡渣的燃尽时间比10 ℃·min-1时缩短19 min.这主要是因为升温速率越高, 反应进行得越快, 试样达到燃烧温度所需的时间变短.另外, 当升温速率增加, 颗粒与颗粒之间、颗粒内外层之间传热温差与温度梯度均受到影响, 颗粒内外温差变大, 释放出的挥发分扩散受阻, 影响燃烧的进行, 部分可燃质需在更高的温度下逸出, 并且反应温度、挥发分的析出和氧气的扩散浓度等因素的作用又导致了燃烧过程的不同.3.1.3 污泥与咖啡渣混合样品的热重曲线分析在空气气氛、升温速率为20 ℃·min-1的条件下, 污泥中加入不同比例(10%、20%、30%、40%)的咖啡渣后混合样品的热重曲线见图 3.由图 3可知, 随着咖啡渣掺烧比的增加, 混合物的燃烧特征曲线呈现出由污泥向咖啡渣变化的趋势.混合试样的TG曲线在185~390 ℃温度区间存在一个明显的失重区域, DTG曲线的最大失重速率随着咖啡渣混合比例的增加而增大, 且污泥与咖啡渣混烧的最大失重速率比单一污泥时高, 比单一咖啡渣时低, 这说明污泥中掺烧咖啡渣提高了污泥的最大失重速率, 使混合试样的挥发分析出和燃烧阶段更剧烈, 其原因应该是当污泥中掺烧咖啡渣时, 混合试样的挥发分含量高于单一污泥试样的挥发分含量.随着咖啡渣混合比例的增加, 混烧试样的第2个失重速率峰也随之增大, 且其第2失重峰对应的温度有所提前, 这应该是因为污泥中掺烧咖啡渣能使污泥中挥发分的燃烧反应速率增快, 从而促使污泥中的难燃有机物提前与空气中的氧气混合燃烧.图 3污泥与咖啡渣混燃的TG和DTG曲线(a.污泥; b.咖啡渣)根据表 3可知, 污泥中掺烧咖啡渣时, 混合试样的着火温度随着咖啡渣掺烧比例的增加而增加, 以掺烧比为40%为例, 分别比30%、20%、10%升高了9.1、17.0、29.0 ℃, 比单一污泥样升高35 ℃, 这是由于污泥中的可燃基挥发性组分与咖啡渣中的挥发分成分有所不同, 污泥中挥发分与咖啡渣中挥发分相比, 能在更低的温度下着火燃烧.当咖啡渣掺烧比为10%、20%、30%、40%时, 对应的燃尽温度分别为612.9、593.0、587.3、570.0 ℃, 混合试样的燃尽温度比单一污泥样大、比单一咖啡渣试样小, 且咖啡渣掺烧比由10%增加到40%时, 混合物的燃尽时间由30.5 min缩短到28.3 min, 小于单一污泥样的燃尽时间, 表明在污泥中添加咖啡渣有利于改善污泥的燃尽性能.表 3 升温速率为20 ℃·min-1时试样的特性参数3.1.4 不同气氛对比分析本文选取升温速率为20 ℃·min-1、污泥与咖啡渣混合比例为7:3时, 在空气(V(O2):V(N2)=2:8)和O2/CO2(V(O2):V(CO2)=2:8)两种不同气氛下进行热重实验, 所得TG-DTG曲线如图 4所示, 以对比分析混合试样在两种不同气氛下的燃烧特性.从图 4可以看出, 相对于空气(O2/N2)气氛来讲, 试样在O2/CO2燃烧气氛中, 其燃烧的TG和DTG曲线向高温偏移, 试样最终剩余质量百分数变大, 且峰高变小.结合表 3可知, 试样在O2/CO2气氛下燃烧时的燃尽温度比O2/N2时高9.3 ℃.当混合物分别在O2/CO2、O2/N2气氛中燃烧时, 其对应的最大失重速率为7.89%·min-1、8.87%·min-1, 与空气气氛相比, 试样在O2/CO2气氛中燃烧时的最大失重速率变小而燃尽时间变长, 说明与O2/N2气氛相比,O2/CO2气氛对混合试样燃烧反应有一定的抑制作用, 这是由于与N2相比, CO2具有更高的密度和比热容(Riaza et al., 2012).图 4不同气氛下污泥与咖啡渣混燃的TG和DTG曲线(a.污泥; b.咖啡渣)3.2 燃烧特征指数计算及分析3.2.1 挥发分释放特性指数D在试样的燃烧过程中, 挥发分的析出直接影响试样的着火温度, 所以, 本文通过计算挥发分释放特性指数D对试样燃烧过程中挥发分的析出情况进行分析.其表达式见方程(1), 数据计算结果见表 4.(1)表 4 试样的特性参数式中, (dω/dτ)max为最大燃烧速率(mg·min-1), 即挥发分最大释放速度峰值; Tmax 为峰值温度(K); ΔT1/2为(dω/dτ)/(dω/dτ)max=1/2对应的温度区间, 即半峰宽温度(℃).根据表 4可知, 以升温速率20 ℃·min-1为例, 单一污泥试样的挥发分释放特性指数D为1.733×10-9 mg·min-1·K-3, 比咖啡渣的挥发分释放特性指数低了一个数量级.升温速率由10 ℃·min-1提高到20 ℃·min-1, 污泥的D值由1.733×10-9 mg·min-1·K-3增加到3.319×10-9 mg·min-1·K-3, 咖啡渣的D值由2.918×10-8增加到4.515×10-8 mg·min-1·K-3, 说明适当提高升温速率有助于挥发分的析出.当污泥与咖啡渣混烧时, 混合试样的D值比单一污泥试样低, 比单一咖啡渣试样高, 并随着咖啡渣掺烧比例的增加而增加.另外, 试样在空气(O2/N2)气氛中的D值比在O2/CO2气氛中大.因此, 在空气气氛中, 污泥中掺加一定比例的咖啡渣有利于改善污泥的燃烧性能.3.2.2 可燃性指数C另外, 为更进一步评价试样的燃烧稳定性情况, 引入可燃性指数C来表征试样的整体燃烧特性, 其表达式见方程(2), 数据计算结果见表 4.(2)由表 4可以看出, 污泥的可燃性指数C在8.089×10-7~15.065×10-7 mg·min-1·K-2之间, 而咖啡渣的可燃性指数在8.562×10-6~13.609×10-6 mg·min-1·K-2之间, 比污泥的C值(10-7)高一个数量级, 这表明咖啡渣的燃烧着火稳定性能优于污泥.随着升温速率的提高, 单一污泥和咖啡渣试样的C值都呈上升的趋势.在混燃试样中, 当咖啡渣掺烧比例由10%增加到40%时, 混合试样的可燃性指数由1.992×10-6 mg·min-1·K-2增加到4.001×10-6 mg·min-1·K-2, 且当N2代替CO2时, C值由2.766×10-6 mg·min-1·K-2增加3.051×10-6 mg·min-1·K-2, 所以, 污泥与咖啡渣在空气气氛中混燃时可以提高燃料的可燃性, 使其着火性能更加稳定.3.2.3 燃尽指数Cb燃尽特性是表征可燃物燃烧性能的一个重要指标, 本文引入燃尽指数Cb来描述试样的燃尽特性, 其表达式见方程(3), Cb的计算数据见表 4.(3)式中, f1为TG曲线上着火点对应的试样失重量与试样中可燃质含量的比值; 将试样燃烧失重从开始到燃烧98%可燃质的时间定义为燃尽时间τ0, τ0时刻所对应的试样失重量与试样中可燃质含量的比值定义为总燃尽率f, 则后期燃尽率f2=f-f1.其中, f1反映了挥发分相对含量、试样着火特性的影响, f1越大, 试样可燃性越佳;f2反映了试样中碳的燃尽性能, 与含碳量、碳的存在形态等特性有关, f2越大, 试样的燃尽性能越佳, Cb计算数据见表 4.从表 4可以看出, 单一污泥和咖啡渣试样的燃尽指数Cb都随着升温速率的增加而增大, 表明适当升温有利于试样的燃尽, 改善燃料的燃尽性能.当污泥和咖啡渣混烧时, 随着咖啡渣掺烧比例的增加, 混合试样的Cb值呈上升的趋势.升温速率同为20 ℃·min-1时, 污泥和咖啡渣的Cb值分别为3.748×10-3 min-1和5.146×10-3 min-1, 而当咖啡渣混合比例为40%时, 混合试样的Cb值为5.298×10-3 min-1, 其数值并不是两者Cb值的简单叠加, 且高于污泥和咖啡渣单一试样的Cb值, 说明污泥与咖啡渣混燃时存在协同作用, 这可能与污泥和咖啡渣本身成分之间的耦合及污泥中碱土金属的催化作用有关.另外, 混合试样在O2/CO2气氛中燃烧时的Cb值小于在O2/N2气氛中, 说明O2/CO2气氛不利于燃料的燃尽.3.2.4 综合燃烧特性指数S为综合评价试样的燃烧情况, 引入更具代表性的综合燃烧特性指数S来表征试样的整体燃烧特性, 其表达式见方程(4), S的计算数据见表 4.(4)式中, (dw/dτ)max为最大燃烧速率(mg·min-1); (dw/dτ)mean为平均燃烧速率(mg·min-1), 其值越大, 表明燃尽越快; Ti为着火温度(K), 其值表明污泥中挥发分析出的难易程度; Th为燃尽温度(K), 定义为试样失重占总失重98%时对应的温度.由表 4可知, 以升温速率20 ℃·min-1为例, 单一污泥试样的综合燃烧特性指数S为20.406×10-11 mg2·min-2·K-3, 比咖啡渣的S值低了一个数量级.升温速率由10 ℃·min-1提高到20 ℃·min-1, 污泥的S值由5.948×10-11 mg2·min-2·K-3增加到20.406×10-11 mg2·min-2·K-3, 咖啡渣的S值由149.691×10-11 mg2·min-2·K-3增加到456.578×10-11 mg·min-1·K-3, 说明试样在较高的升温速率下具有良好的综合燃烧特性.污泥与咖啡渣混烧时, 混合试样的S值随着咖啡渣掺烧比例的增加而增大.因此, 咖啡渣的加入改善了污泥的燃烧性能, 且混合样的燃烧特性随着咖啡渣混合比的增加而变佳.在O2/CO2气氛下燃烧时的S值比在空气气氛(O2/N2)时小5.532×10-11 mg2·min-2·K-3, 说明O2/CO2气氛抑制混合试样的燃烧.3.3 燃烧动力学方程求解为了描述污泥与咖啡渣混燃时的动力学过程, 引入Coats-Redfern积分法对试样的燃烧动力学参数进行求解, 并通过分析污泥与咖啡渣混燃时所需的活化能为工程实际应用提供一个合适的混合比例.污泥与咖啡渣的燃烧动力学反应方程式为(5)式中, α为转化率, α=(m0-m)/(m0-m∞), m代表试样的质量, 下标0与∞分别表示反应初始与最终状态; E为活化能(J·mol-1); R为理想气体常数, 8.314 J·mol-1·K-1; t、T和A分别为反应进行到α时对应的时间、温度和频率因子(min-1); f(α)为与燃烧机理相关的函数.经过整理得到：(6)(7) 式中, φ为升温速率(℃·min-1), φ=dT/dt; n为反应级数, 令, 因为>>1, 1-≈1, a的值近似看做常数, 令, 则有Y=a+bX, 由上式作图求出该直线的斜率, 进而通过斜率可求出活化能E, 截距中包含频率因子A.假设试样由3部分物质(即易挥发分、难挥发分和固定碳)组成, 从污泥、咖啡渣及其混合物燃烧的宏观动力学角度, 把失重过程的各个阶段看成是独立、连续、平行的反应, 各部分物质在升温过程中单独进行反应(温俊明等, 2004).在整理实验数据时发现, 无论是单步反应还是多步反应, 在每步反应中, 第一阶段DTG峰值两侧的反应机理不同.以污泥在升温速率为10 ℃·min-1时燃烧为例, 分别在不同的反应机理下将各个阶段峰前后的横纵坐标数据代入后进行数据拟合(n分别取0.5、1.0、1.5、2.0), 拟合结果见图 5, 比较不同反应机理的可决系数R2值的大小从而确定燃烧动力学方程和活化能E.图 5污泥在升温速率为10 ℃·min-1时挥发分第一失重峰的燃烧动力学拟合曲线在燃烧动力学参数中, 活化能是一个非常重要的参数, 是指化学反应中, 反应物分子由初始稳定状态变为活化分子所需的最小能量, 它比着火温度更能从本质上描述试样的着火性能.按照上述方法可得, 试样在挥发分1峰前取反应级数n=0.5, 用 f(α)=(1-α)0.5来描述该阶段较为合理, 而其峰后以及挥发分和固定碳燃尽阶段的整个失重峰一般取n=2, 用f(α)=(1-α)2来描述其反应机理较为合适.各阶段拟合方程所得可决系数的平方值在0.965以上, 说明由此确定的反应级数较为合理.其中, 试样各个阶段拟合方程和所求动力学参数见表 5.由表 5可知, 试样的活化能随着燃烧进程的深入而增大, 在固定碳燃烧阶段, 污泥、咖啡渣及其混合试样的活化能均较高, 说明固定碳的燃烧需要较高的温度.表 5 试样燃烧时的动力学参数本文亦采用Cumming提出的质量平均表观活化能Em的概念和计算方法计算燃烧反应整体的表观活化能Em, 其定义如下:(8)式中, E1～En为各反应区段的表观活化能; F1～Fn为各反应区段的燃烧质量损失份额.除去初期在低温段受热失重的水分和着火前少量挥发分损失的质量, 各试样燃烧阶段失去的质量总和占总失重的80%以上, 可很好地模拟主要燃烧过程, 试样的质量平均表观活化能Em值如表 5所示.从表 5可以看出, 污泥单一试样的质量平均表观活化能Em(30.49~36.72 kJ·mol-1)比咖啡渣Em(63.07~118.90 kJ·mol-1)小, 这与污泥的着火温度低于咖啡渣相符合.随着升温速率的升高, 污泥、咖啡渣的单一试样的Em值呈现降低的趋势, 说明适当提高升温速率可使燃烧反应越易进行.另外, 咖啡渣与污泥在空气气氛下掺烧时, 随着咖啡渣掺烧比的增加, 混合试样的Em值增大, 与在O2/CO2气氛时相比, 咖啡渣掺烧比为30%时的混合试样在两种气氛下的Em值仅相差0.94 kJ·mol-1, 表明燃烧气氛(O2/N2和O2/CO2)对混合试样的Em值影响很小, 类似的结果在其他文献中也有报道.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。

污泥掺烧可行性报告

污泥掺烧可行性报告一、引言污泥是城市生活和工业生产中产生的固体废物，不仅含有大量的有机物质，还含有金属离子、重金属等有害物质。

传统的污泥处理方式通常是填埋和堆肥，但这些方式存在着容量有限、土地占用和环境污染等问题。

为了解决这些问题，掺烧污泥成为了一种新型的污泥处理方式，本报告旨在探讨污泥掺烧的可行性。

二、掺烧污泥的定义和原理掺烧污泥是指将处理后的污泥与水泥或石灰等原料一起在水泥窑等高温设备中进行烧成。

在高温下，有机物质会被分解和燃烧，而金属离子和重金属会被固化在水泥基质中，有效降低了对环境的危害。

三、污泥掺烧的好处1.减少污泥处置量：通过掺烧污泥，可以将污泥有效地转化为无机固体废物，减少了对土地的占用和填埋场的负荷。

2.资源化利用：水泥和石灰等原料资源广泛且常见，而污泥中含有的有机物质、氮、磷等元素可以在掺烧过程中得到回收和利用，实现资源的循环利用。

3.降低排放污染：掺烧污泥能够降低烟气中的二氧化硫、氮氧化物等有害物质的排放量，对环境污染的控制有着积极的作用。

四、污泥掺烧的技术可行性1.水泥窑和石灰窑是目前最常用的掺烧污泥的设备，这些设备已经得到了广泛的应用和验证，具有可靠性和稳定性。

2.掺烧污泥可以根据实际情况进行调整，如适当调节掺入污泥的比例、调整燃烧参数等，以达到最佳的处理效果。

3.掺烧污泥的技术已经得到了多项研究和实践的支持，已经形成了完善的技术规范和操作指导。

五、污泥掺烧的经济可行性1.通过掺烧污泥可以减少对填埋场和堆肥厂的依赖，降低了运营成本和处理费用。

2.掺烧污泥可以实现资源的回收利用，如有机物质可用于生物质能源的生产，金属离子和重金属可以用于制备纳米材料等，进一步增加了经济效益。

六、污泥掺烧的环境可行性1.通过掺烧污泥可以有效地减少有害物质的排放量，降低了空气污染和土壤污染等环境风险。

2.对于重金属的固化和稳定化处理，掺烧污泥是一种较为有效的方式，可以防止重金属对环境和生态系统的长期危害。

关于污泥掺烧的可行性研究

物理吸附及生物降解因素影响，需定期对曝气生物滤池进行逐格反洗，确保其具有稳定的污染物去除能力，反洗时，系统正常曝气，反洗水重力流至生产污水池。

经处理后的废水重力流至清水池进行缓冲，达标废水通过清水池提升泵输送至回用水处理单元进行回用；不达标废水重力流返回至生产污水池再次进行处理。

污泥浓缩池接高效澄清池污泥重力流排泥及SBR 反应池压力流排泥，经浓缩后的污泥通过污泥掺混泵输送至气化装置进行掺烧；也可通过污泥输送泵送至离心脱水机进行污泥脱水处理，泥饼外运至公司指定具有资质的单位集中处理，污泥浓缩池上清液及离心脱水机滤后水通过管网重力流至生活污水池。

1.2 污泥处理工艺流程简图污泥进煤浆提浓系统流程图如图1所示。

图1 污泥进煤浆提浓系统流程图0 引言随着我国煤化工的蓬勃发展，污水处理量急剧增加。

生化污泥作为污水处理后的附属产品，因富含有有机腐质、无机颗粒、胶体、细菌菌体、重金属和絮凝所用药剂等有害物质，对环境影响极大，而且生化污泥含水量高、体积大，难以堆积，都不愿意接收。

目前市场上传统的化工企业处理方式一般都是经过压滤和晾晒后，送至锅炉作为废物烧掉。

1 工艺流程描述1.1 污水处理工艺流程说明污水处理装置主要处理厂前区生活污水、厂区生产废水、厂区生活污水即全厂消防应急污水，设计处理量为650m 3/h 。

厂区生活污水重力流至生活污水池，经提升泵输送至生产污水池；厂区生产废水主要包括气化污水、MTO 污水、石油化工污水及煤化工污水，均通过单独压力流管线输送至生产污水池，遇水质波动，可通过界区阀门控制，将超标废水全部或部分切至生产事故池进行勾兑处理。

遇来水严重超标，已危及到装置稳定运行情况时，可将生产事故池储水通过机泵输送至临时废水暂存池进行缓冲，待水质稳定后再进行回收处理。

全厂事故池主要接收厂区雨水及消防状态下的应急污水，正常生产情况下处于低液位(≤2.0m)，遇液位上涨情况，通过提升泵将池内储水输送至生产污水池进行勾兑处理。

污泥与燃煤掺烧技术应用研究

污泥与燃煤掺烧技术应用研究污泥与燃煤掺烧技术是指将污泥与燃煤混合后共同燃烧，利用煤炭的燃料价值和污泥的有机物以及可燃物质的能量价值，经过适当的预处理和控制，实现对污泥的资源化利用和减量化处理。

以下是对污泥与燃煤掺烧技术应用的研究。

一、技术原理1.预处理：污泥经过干化、脱水等处理，将水分和有机物含量减少，提高燃烧效率。

2.控制技术：掺烧过程中，采用合理的配煤比例和燃烧控制技术，保持燃烧过程的稳定性。

3.污染物控制：利用燃煤锅炉的适应性燃烧装置及尾部烟气处理设备，控制污泥燃烧过程中排放的污染物。

二、应用研究内容1.燃煤锅炉适应性：研究不同类型燃煤锅炉（如循环流化床、燃煤锅炉等）对污泥与燃煤掺烧的适应性及适用条件。

2.配煤比例：通过实验和模拟计算，确定不同条件下的最佳掺煤比例及掺烧燃料搅拌方法，提高燃烧效率。

3.烟气排放特性：对掺烧过程中的排放物质进行监测和分析，探究污泥掺烧对排放物和烟气特性的影响。

4.环境效益评估：对掺烧技术的综合环境效益进行评估，包括污泥减量、废物减少、能源利用增加等方面。

三、应用研究意义1.资源化利用：通过污泥与燃煤掺烧技术，实现对污泥中有机物和可燃物质的利用，减少了对煤炭资源的需求。

2.减少污泥处置成本：掺烧技术将废弃物污泥投入到煤炭燃烧过程中，减少了污泥的处置成本。

3.污染物排放减少：采用适当的掺烧技术和控制措施，降低了污泥燃烧过程中的污染物排放。

4.经济效益增加：掺烧技术可以增加煤炭锅炉的利用率，提高能源利用效率，带来经济效益增加的同时，也减少了煤炭的消耗和采购成本。

综上，污泥与燃煤掺烧技术的应用研究对于实现污泥资源化利用和减量化处理具有重要意义。

通过优化掺烧工艺和控制措施，可以减少污泥的处置成本，降低污染物排放，提高能源利用效率，实现环境与经济的双重效益。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究随着城市化进程的加快和人口数量的增加，城市污泥的处理问题日益突出。

火电厂作为能源生产的重要组成部分，其高温燃烧技术对处理城市污泥具有很大的潜力和优势。

进行火电厂掺烧污泥的可行性研究非常重要。

火电厂掺烧污泥是指将城市污泥与煤炭一同投入火电厂进行燃烧。

这种处理方式不仅可以有效处理城市污泥，减少环境污染，还能够节约资源和降低能源消耗。

下面从污泥燃烧特性、掺烧对火电厂影响以及经济性等方面进行探讨。

污泥燃烧特性是进行火电厂掺烧污泥的重要依据。

污泥的主要成分是有机物质和无机物质，其中有机物质在燃烧时释放出热能，起到燃料的作用；而无机物质则会产生灰渣，可能影响到火电厂的正常运行。

对污泥进行燃烧特性测试，包括热值、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定，有助于评估其作为燃料的可行性。

火电厂掺烧污泥对火电厂的影响是进行可行性研究的关键。

污泥的掺入会对火电厂锅炉的燃烧特性产生一定的影响，如影响锅炉的燃烧稳定性、煤粉燃烧效率和炉温分布等。

在进行火电厂掺烧污泥时，需要对锅炉进行合理调整，以保证燃烧的效果和火电厂的正常运行。

经济性是进行火电厂掺烧污泥可行性研究的一个重要方面。

火电厂进行污泥掺烧不仅减少了环境污染，还能够节约煤炭资源和降低燃料成本。

火电厂可以通过销售产生的余热或灰渣，增加收入。

对火电厂掺烧污泥进行经济性分析，包括成本和收益的估算，可以评估其经济效益。

火电厂掺烧污泥具有很大的可行性。

火电厂掺烧污泥仍需要面临一些挑战，如污泥的质量波动、处理技术的成熟程度和政策支持等。

应加强研究和推广，提高掺烧污泥的技术水平和经济效益，以实现城市污泥的有效处理和资源化利用。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究随着城市化的迅速发展，排放大量有机固废污泥给环境带来了巨大的危害和困扰，而处理污泥的成本也越来越高。

火力发电厂被广泛认为是一种可行的解决污泥问题的方式，因为火力发电厂具备化学、物理和生物三种技术处理污泥的能力。

本文将阐述火电厂掺烧污泥的可行性研究。

该方法是指将在城市污水处理厂产生的污泥和煤一起燃烧，以解决污泥处理的问题和减少煤的使用。

具体来说，将分析掺烧污泥的技术过程、经济性、环境效益和安全性等方面的问题。

技术过程火电厂掺烧污泥的技术过程主要包括干燥、预处理和燃烧三个阶段。

在干燥阶段，要将污泥中的水分去除，以提高热值和燃烧效率。

一般采用离心机或压滤机等干燥设备，在运输过程中同煤一起送到锅炉燃烧室。

这样不仅可以减少运输成本，而且可以提高燃烧效率。

在预处理阶段，要去除污泥中的有害物质，并对污泥进行掺配，以保证燃烧的安全性、稳定性和完整性。

一般采用生物处理和化学处理等方法，可以去除大部分有机物和重金属等有害物质，以防止对环境的污染。

在燃烧阶段，将掺配好的污泥和煤在锅炉中进行燃烧，以发电并产生高温高压蒸汽。

这样不仅可以减少煤的使用，减少二氧化碳等温室气体的排放，而且可以降低污染物的排放，提高热效率。

经济性火电厂掺烧污泥的经济性主要体现在降低污泥处理成本和提高热效率两个方面。

首先，火电厂掺烧污泥可以解决污泥处理的问题，节约掉传统的处置费用和运转费用，减少城市锅炉等生产企业的运作负担。

这样可以降低企业的生产成本，提高企业经济效益。

其次，掺烧污泥能够提高热效率。

污泥具有良好的燃烧性，其热值大于一些常见的燃料，如木材和麦秸等。

因此，掺烧污泥可以提高锅炉的热效率，降低油、气等其他燃料的使用，减少企业的能源消耗，从而降低企业的运营成本。

环境效益首先，掺烧污泥可以减少废弃物的处理量。

城市污泥处理厂产生的废弃污泥需要填埋、堆肥等方式处理，在处理污泥的过程中产生的可能会对环境产生严重的影响。

因此，将污泥和煤共同处置可以减少废弃物的处理量。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究
污泥是城市污水处理过程中产生的固体废弃物，其含有有机物和无机物的混合物。

传统上，污泥被视为一个环境污染源，需要进行有效处理和处置。

火电厂作为能源产业的重要组成部分，具有大量的热能和电能产生能力。

掺烧污泥在火电厂中被认为是一种可行的处理方式，具有经济和环境效益。

掺烧污泥可以有效减少废物的数量和处理成本。

污泥通常需要经过干化、压实等处理手段才能够减少其体积。

这需要大量的能源和经济投入。

而污泥掺烧的方式，可以利用火电厂本身的产能，将污泥与煤炭一起燃烧，减少了处理的工序和成本。

掺烧污泥还可以释放污泥中的热能，提高火电厂的能源利用效率。

掺烧污泥有助于减少污泥处置对环境造成的影响。

污泥的长期堆放和填埋处理方式往往容易造成地下水和土地的污染，引起环境问题。

而通过掺烧污泥，可以将污泥中的有机物和无机物高温燃烧，使其转化为二氧化碳、水、灰渣等无害物质，减少对环境的污染。

掺烧污泥也要考虑其对火电厂运行安全和废气排放的影响。

在掺烧过程中，污泥中的特定物质可能会对火电厂的炉膛和设备造成损害，而且燃烧排放的废气中可能含有有毒物质和颗粒物，需要通过适当的处理措施降低其对环境和人体的影响。

火电厂掺烧污泥是一种可行的处理方式。

它可以减少废物的数量和处理成本，降低对石煤的依赖和能源消耗，减少污泥对环境的影响。

在实施掺烧污泥方案时，需要仔细考虑与火电厂运行安全和废气排放相关的问题，选择合适的处理方法和技术，以达到经济和环境效益的最优化。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究随着城市化进程的不断加快和人口的快速增长，大量的生活污水和工业废水产生了大量的污泥。

污泥的处理和处置问题日益凸显，成为环境保护的重要课题之一。

火电厂作为能源生产的重要基地，可以提供一个可行的处理和处置污泥的途径。

火电厂具有大量的热量资源，掺烧污泥可以将废弃物转化为能源，实现资源的综合利用。

污泥的高热值和低水分含量也非常适合于火电厂的燃烧过程。

在火电厂中掺烧污泥具有显著的经济以及环境效益。

火电厂掺烧污泥可以减少污泥的体积，解决污泥处理和处置的难题。

污泥含有大量的有机物和无机物，直接焚烧会产生大量的二氧化碳和烟尘排放，给环境造成严重的污染。

而将污泥与煤一起燃烧可以将有机物转化为能源，并通过现代污染治理技术有效控制二氧化碳和烟尘的排放。

火电厂的高温高压条件有利于污泥的彻底燃烧，减少有害物质的生成。

火电厂掺烧污泥可以提高燃烧效率，降低燃料消耗。

污泥燃烧具有高热值和低水分含量的特点，可以提供更多的热能，提高锅炉的热效率。

污泥中的矿物质和无机盐类可以促进煤的燃烧，增加燃料的利用率。

这样不仅可以减少对传统煤炭的需求，降低能源消耗，还可以减少二氧化碳等温室气体的排放，对应对气候变化具有积极的作用。

火电厂掺烧污泥有助于改善烟气的污染控制。

污泥掺烧后，烟气中的氮氧化物和硫氧化物等有害物质可以与污泥中的固定化合物进行反应，减少它们的排放。

火电厂通常配备了先进的烟气脱硝和除尘设备，可以对烟气中的污染物进行有效的处理，保证排放的烟气符合环保要求。

火电厂掺烧污泥具有显著的经济和环境效益。

通过综合利用污泥资源，可以实现废弃物向能源的转化，为火电厂提供可持续发展的动力源。

在实施火电厂掺烧污泥的过程中，还需要关注污泥和煤的混合比例、燃烧工艺和污染物控制等问题，确保燃烧过程的安全和环保。

还需要加强对火电厂掺烧污泥技术的研究和推广，进一步提高资源利用的效益和减少环境污染。

污泥掺烧可行性分析

污泥掺烧可行性分析引言污泥是城市生活污水处理过程中产生的主要废弃物之一，其处理处置一直是环保领域的重要课题。

目前，传统的处理方式主要包括填埋和焚烧，但这些方法存在着环境污染和资源浪费的问题。

而污泥的掺烧则成为了一种更为可行和环保的处理方式。

本文将对污泥掺烧的可行性进行分析。

污泥掺烧的原理污泥掺烧即将污泥与固体燃料（如煤炭）一同投入到炉内进行燃烧。

在高温下，煤炭能够提供热能，促使污泥中的有机物质分解和氧化，从而达到污泥减量和资源化再利用的目的。

污泥掺烧的优势1. 减少污泥处置量：掺烧可以将污泥中的有机物质热解分解，从而减少污泥的体积和重量。

据研究显示，掺烧后污泥的体积可以减少80%以上，重量可减少60%以上。

2. 资源化再利用：污泥中的有机质和无机质都可以通过掺烧的方式得到高效利用。

煤炭作为燃料，可以提供稳定的热能；而污泥中的有机质和无机质则可以作为矿物质的源泉，参与到化学反应中并形成新的化合物，增加固体产物的附加值。

3. 减少环境污染：污泥是一种富含有机物质和重金属等有害物质的废弃物，其直接填埋或焚烧会导致有害物质的渗漏或挥发，对土壤和大气造成污染。

而掺烧则可以通过煤炭中的高温和烟气处理设备的控制，将有害物质转化为无害物质或固化在矿渣中，从而减少环境污染。

污泥掺烧的挑战和解决方案1. 污泥处理途径的选择：在污泥掺烧前，首先需要选择合适的污泥处理途径。

目前常用的处理方法包括厌氧消化、好氧处理、生化处理等，这些方法的选择应考虑到污泥种类、造价、能耗等多方面因素。

2. 控制污泥的投加量和比例：过量投加污泥会增加掺烧设备的负荷，进而影响燃烧的稳定性和热效率。

因此，需要控制污泥的投加量和与煤的比例，确保掺烧过程的安全和高效。

3. 烟气处理设备的完善：掺烧过程中产生的烟气需要进行处理，以保证排放达标。

目前常见的烟气处理方式包括除尘、脱硫、脱硝等，需要根据不同国家和地区的排放标准，选择合适的烟气处理设备。

4. 污泥中的有毒有害物质的处理：污泥中可能含有一些有毒有害物质，如重金属、持久性有机物等。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究随着城市化进程的加速，污水处理厂日益增多，而污泥却成为污水处理厂的一大难题。

传统的处理方式是将污泥填埋或焚烧，但这些方式存在环境污染和资源浪费的问题。

因此，掺烧污泥成为了一种可行的处理方式。

火电厂是一个比较适合掺烧污泥的场所，因为火电厂的燃烧设备基本可以燃烧任何类型的固体燃料。

此外，火电厂还具备大规模、集中处理、能源利用等优势。

那么，火电厂掺烧污泥是否可行呢？接下来，我们从以下几个方面分析其可行性。

一、污泥掺烧能否达到环保标准？污泥掺烧有可能产生臭味、烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物，可能会对环境造成一定的影响。

但是，现代化的污泥掺烧技术可以通过设备结构、油烟净化系统等手段减少或消除这些污染物的排放。

例如，加装空气预热器可以提高燃烧温度，减少固体废弃物的排放；加装除尘设备可以降低粉尘排放；使用SNCR技术可以减少氮氧化物的排放。

二、污泥掺烧对火电厂燃烧设备的影响如何？掺烧污泥对火电厂燃烧设备的影响主要包括燃烧、负载、腐蚀等方面。

燃烧方面，污泥掺烧燃烧器内的温度、燃料特性等会影响燃烧效率和稳定性，但这些问题可以通过改变燃烧器结构、设置混合装置、优化燃料分配等方法来解决。

负载方面，污泥掺烧会增加锅炉的热负荷，需要根据锅炉的负荷能力和污泥的特性来确定掺烧比例，同时增加锅炉的排放能力。

腐蚀方面，污泥中的硫、氯等元素会对锅炉管道、换热器等设备产生腐蚀作用。

但这些问题可以通过使用耐腐蚀材料、增加氧化剂等方法来解决。

三、污泥掺烧是否经济可行？污泥掺烧是否经济可行主要取决于掺烧后的能源利用效益和处理成本。

掺烧污泥能够替代部分化石燃料，节约能源成本；同时，污泥处理成本也可以通过掺烧减少。

据统计，一些火电厂掺烧污泥后，处理成本可以降低50%以上。

因此，污泥掺烧在经济上是可行的。

污泥掺烧涉及到许多方面的技术要求，包括掺烧比例、掺烧方式、污泥适应性等。

具体来说，要根据灰分、水分、有机质等参数制定掺烧方案，保证掺烧后的灰分、SO2、NOx等排放浓度符合要求。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究火电厂作为我国主要的能源生产者之一，其稳定运行和环保关乎国家能源供应和环境保护。

而污泥是污水处理厂处理污水后生成的固体废物，大量的污泥处理和处置问题一直是环境保护领域的难题。

对火电厂是否可掺烧污泥进行能源回收的可行性进行研究具有重要意义。

一、掺烧污泥的意义1. 资源回收污泥中含有大量的有机物质和可燃物质，是一种潜在的能源资源。

通过掺烧污泥，可以实现对其能源价值的回收利用，减少了对传统煤炭等资源的需求，有助于资源的有效利用。

2. 减少污染物排放污泥中的有机物质和硫、氮等元素的高温焚烧后能够得到有效处理，在污泥中的重金属等有毒物质经高温处理后也能得到有效固化，从而降低了对环境的污染。

3. 促进火电厂脱硫脱硝技术更新掺烧污泥可以在一定程度上提高火电厂的燃烧温度和碱度，促进火电厂脱硫脱硝技术的更新和升级，使火电厂的环保性能得到提升。

二、火电厂掺烧污泥的可行性1. 技术可行性火电厂掺烧污泥的技术可行性首先取决于火电厂燃烧设备的适应性和稳定性。

大部分火电厂现有的燃烧设备通常无法直接燃烧含有大量水分和灰份的污泥，因此需要对燃烧设备进行改造和升级。

需要对污泥进行干化处理和粉碎等前处理工序，以达到掺烧要求。

2. 污泥质量要求掺烧污泥必须符合一定的质量要求，包括固、液、气三相物质的含量和性质。

污泥中的有机质和硫、氮等成分的含量都会影响燃烧过程和废气排放。

对污泥的质量要求非常高，需要经过严格的处理和检测。

3. 经济可行性从经济角度来看，火电厂掺烧污泥的成本考虑包括了污泥处理和干化、燃烧设备改造、废气处理等多方面的投入，同时也要考虑回收的能源价值。

只有在投入和回报之间取得一个平衡点，才能使掺烧污泥具有经济可行性。

三、国内外案例分析国内外对火电厂掺烧污泥的研究已经有一定的积累。

在国外，一些发达国家如德国、美国等已经在火电厂掺烧污泥方面取得了一定成果。

在德国，已有一些火电厂采用了先进的干法污泥处理技术，实现了污泥的稳定性掺烧；在美国，一些地区的环保政策和法规要求火电厂对污泥进行能源回收，促进了相关技术的发展和应用。

南京污泥掺烧发电技术

污泥掺烧发电技术的探索与实践南京市排水管理处罗江明摘要：电厂利用循环流化床锅炉（CFB）掺烧生活污泥发电，技术可行，经济效益和社会效益显著，符合国家节能减排产业政策和污泥处置减量化、无害化、资源化的原则。

南京协鑫生活污泥发电有限公司与南京市排水管理处共同研发，利用240t/h大型CFB掺烧生活污泥项目，填补了国内空白。

引言随着我国社会经济发展、城市化进程加快以及国民生活水平提高，城市生活污水量急剧增加。

污泥作为污水处理厂污水处理后的附属产品，因富含有机腐质、细菌菌体、寄生虫卵和重金属等有害物质，对环境影响极大。

而且污泥含水量高、体积大，难以堆积，甚至连垃圾场都不愿接收。

据统计，我国城市污水处理厂每年排放污泥约900万吨，每年还以15%的速度增长。

仅南京市城市污水处理厂年排放污泥就有10万吨，政府和民众高度重视环境保护的当前背景下，如何安全有效地处理城市生活污泥，成为南京协鑫生活污泥发电有限公司和南京市排水管理处共同研究的课题。

一、南京市污水处理的基本情况南京市现已建成并运行的污水厂有；江心洲污水处理厂，处理能力64万吨/天，现基本满负荷运行；城北污水处理厂，处理能力30万吨/天，现处理量约20万吨/天；城东污水处理厂，处理能力20万吨/天，现建成一期处理量10万吨/天，满负荷运行；锁金村污水处理厂，处理能力5000吨/天，现处理量1500吨/天。

现在建项目有；仙林污水处理厂、桥北污水处理厂、珠江污水处理厂、江宁东山污水处理厂、城东污水厂二期扩建工程，08年全部建成后，将增加处理能力40万吨/天。

另外，铁北污水处理厂、城南污水处理厂仍在规划当中。

现南京市主城区污水处理能力达到104.5万吨/天，实际处理量约86.15万/吨，污水处理率约82.4％。

二、南京市污泥处置的基本情况和技术路线1、污泥的产生量南京主城区污水日处理能力目前为104.5万吨，实际处理量约86.15万/吨，日产污泥量约290吨（含水率约７６％），具体情况见下表。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究引言随着工业化的不断发展，以及人们生活水平的提高，城市化进程加快，污泥的处理和处置成为当前社会面临的一个急需解决的问题。

污泥是工业和生活污水处理后的固体废物，含有大量的有机物和无机物质，如果不得到有效处理，会对环境和人类健康造成巨大的威胁。

火力发电厂作为产生大量二氧化碳的主要来源之一，也成为环境保护和可持续发展的关键领域。

掺烧污泥成为一种被广泛关注和探讨的方法，其可行性及影响也成为研究的热点之一。

一、掺烧污泥的概念及意义掺烧污泥是指将污泥与其他燃料一起投入燃烧设备进行燃烧，通过在高温燃烧的过程中对污泥进行处理，实现减量化、资源化和无害化处理。

火电厂作为主要的燃烧设备之一，其掺烧污泥的意义主要体现在以下几个方面：1. 减少污泥的体积：通过掺烧污泥能够有效减少污泥的体积，减少对土地资源的占用，降低对环境的影响；2. 资源化利用：污泥中含有丰富的有机物和无机物质，掺烧污泥可以充分利用其能量和营养成分，实现资源化利用；3. 减少二氧化碳排放：火力发电厂是排放二氧化碳的主要来源之一，掺烧污泥可以减少燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放；4. 减少环境污染：污泥的无害化处理可以减少对环境的污染，改善周边环境质量，保护人类健康。

二、掺烧污泥的技术路线及影响因素掺烧污泥涉及到燃烧设备、污泥处理工艺、燃料配比等多个方面的技术问题，其技术路线主要包括以下几个步骤：1. 污泥的干化处理：污泥在投入燃烧设备之前需要进行干燥处理，以降低其含水率，提高燃烧效率；2. 燃烧设备的改造：火电厂需对燃烧设备进行相应的改造，以适应掺烧污泥的特点，并保证燃烧的稳定性和安全性；3. 燃料的配比控制：掺烧污泥需要对燃料进行合理的配比控制，保证污泥的燃烧效率和对燃烧设备的影响在可控范围内；4. 烟气处理系统的优化：燃烧污泥产生的烟气中含有大量的有害物质，需要通过烟气处理系统进行处理，以符合环保要求。

掺烧污泥的可行性还受到多方面因素的影响，例如污泥的性质、环境政策、投资成本等。

300MW燃煤锅炉污泥掺烧试验关键技术研究与工程应用

300MW燃煤锅炉污泥掺烧试验关键技术研究与工程应用摘要：针对某电厂300 MW掺烧生活污泥的1号锅炉开展了锅炉燃烧特性理论研究、现场掺烧试验，评估了不同掺烧比例对锅炉燃烧特性、污染物排放的影响。

结果表明：掺烧40%含水率的生活污泥，掺烧比例在10%以下时，理论燃烧温度降低了7 K,污泥掺烧对于煤的元素成分影响不大，对飞灰浓度影响不大，不会造成省煤器等受热面的磨损加剧，烟囱出口处NOx、SO2和粉尘排放浓度都能满足超低排放要求，脱硫石膏、脱硫废水、脱硫浆液、飞灰和炉渣中重金属排放浓度满足相关环保标准的排放要求。

关键词：污泥掺烧; 重金属; 锅炉效率;燃煤电厂耦合生物质发电是实现煤电低碳转型、更大幅度降低二氧化碳排放的重要发展方向，而化石燃料燃烧产生碳排放导致气候变化所造成的极端天气和灾害日益严重，《巴黎协定》对全球气温升高必须控制在2 K以内的要求，使得燃煤火电产生的二氧化碳成为其发展最主要的制约因素。

国家能源局和生态环境部于2018年6月28日批准全国84个燃煤火电厂生物质耦合发电的试点项目，包括300 MW亚临界至1000 MW超超临界燃煤电厂，预示着我国煤电开始在较大范围和规模进行生物质耦合发电改造工作。

国内一些研究学者开展了燃煤电厂污泥掺烧试验、数值模拟等研究工作。

张成等开展了污泥掺烧数值模拟技术研究，研究了掺烧不同掺烧比例、不同含水率污泥下的锅炉燃烧特性。

朱天宇等开展了掺烧不同种类污泥的试验，研究其对锅炉燃烧特性的影响。

张一帆等以420 t/h四角切圆燃煤锅炉进行了单煤燃烧和在2种污泥不同掺烧比例下燃烧的数值模拟研究。

蒋志坚等进行了城市污泥流化床焚烧炉飞灰中重金属迁移特性的研究，结果表明：Cd、As为易挥发性重金属，在炉膛内挥发的Cd、As及其化合物蒸气在503 ℃和475 ℃时几乎全部富集于飞灰颗粒中；Cr、Mn、Cu、Zn主要通过夹带富集于飞灰颗粒中，为难挥发性重金属。

闻哲等进行了城镇污泥干化焚烧处置技术与工艺研究，介绍了污泥的基本特性，对直接热干化、间接热干化、直接—间接联合热干化技术的工作原理和优缺点进行了比较分析。

火电厂掺烧污泥可行性研究

火电厂掺烧污泥可行性研究随着城市化进程的不断加速，城市生活垃圾和污水处理量逐年增加，使得污泥处置成为城市生活污染的重要问题之一。

而污泥的处理和处置不仅需要耗费大量的能源和财力，还会对环境和生态系统造成不可逆转的影响。

为有效解决这一问题，提高资源利用率，获得环境效益，掺烧污泥成为一种可行的方法之一，本文将就火电厂掺烧污泥的可行性展开探讨。

1.掺烧污泥的意义（1）提高资源利用率：污泥一般是指废水处理厂处理生活污水产生的含水有机废弃物。

其中含有的有机物质、氮、磷等物质对植物生长具有很大的营养价值，在农业生产中可作为有机肥料的重要组成部分。

而通过掺烧污泥，将其含有的固体物分离出来，转化为能源或直接回收利用，可以有效提高资源利用率。

（2）降低废弃物处理负担：将污泥掺入火电厂的燃料中，不仅可以降低污泥的处理成本，还可以减少污泥的处理量，降低处理污泥所需要的土地和设施设备等投资，为城市规划和环境保护带来积极的作用。

（3）减少大气污染：燃烧污泥包含的有机物和无机盐在高温下化学反应，生成一些气体和颗粒物。

若直接排放到大气中，不仅会对空气质量产生不利影响，而且还会对人体健康和环境造成不良影响。

而掺烧污泥可以将这些物质和能量高效利用，减少了大气污染物的排放。

（4）促进煤种优化：掺烧污泥除了为处理污泥提供一种解决方案外，还可以通过改变燃料组成，减少高灰分和高硫分煤的使用，提高煤种的适应性和安全性。

火电厂掺烧污泥主要通过以下两种方式实现：（1）直接掺烧污泥直接掺烧污泥是将干燥的污泥和煤混合后，直接送入锅炉燃烧室中，与煤一起燃烧。

该方法的技术成熟、操作简单，不需要对现有的锅炉系统做大的改造和投资。

但是，由于污泥营养成分过高，易引发过多的灰渣和硫氧化物等的产生，增加了污染排放物的处理成本，在实际应用中，需要根据不同的情况进行调整。

间接掺烧污泥是将污泥和煤分别喂入两台不同的燃烧器中，并将其产生的烟气进行混合后再送入锅炉，或将其烟气通过换热器进行热交换后进入锅炉。

污泥掺烧调研报告

污泥掺烧调研报告目录1.背景 (4)1.1.污泥现状及问题 (4)1.2.政府政策 (4)1.2.1.山东省政策： (4)1.2.2.污泥处置及综合利用税收优惠政策分析： (4)1.2.3.掺烧污泥纳入十三五 (4)1.2.4.《浙江省工业企业污泥规范化处置实施计划（2019~2019）的通知》 (5)1.2.5.飞灰 (5)1.3其它处置方式 (5)2.现状 (6)2.1.污泥掺烧工艺 (6)2.1.1.预处理 (6)2.1.2.焚烧 (9)2.1.3.烟气处理 (9)2.1.4.余热利用 (11)2.2.《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014) (11)2.3.焚烧炉型的对比 (12)2.4.主要对流化床焚烧炉做简单介绍： (13)2.5.污泥干燥机厂家 (14)2.6.污泥焚烧炉厂家 (14)2.7.雾化器 (15)3.污泥掺烧的评估 (15)3.1.污泥掺烧对机组运行影响分析 (15)3.1.1. 大型燃煤电站锅炉协同处置污泥的试验研究——浙江大学-2013 (16)3.1.2. 300MW电站锅炉污泥掺烧比例对锅炉性能的影响-国网湖南省电力科学研究院-2018 (16)3.1.3. 电厂污泥掺烧过程中元素迁移特性研究-中国科学院城市环境研究所-2017 (17)3.1.4. 300Mw等级燃煤电站锅炉污泥掺烧的试验研究-上海电力股份有限公司-2015 (17)3.1.5. 100MW 燃煤锅炉污泥掺烧试验与数值模拟-华中科技大学煤燃烧国家重点实验室-2015 (17)3.1.6. 火力发电厂污泥掺烧技术应用-国网湖南省电力有限公司电力科学研究院-2019 (18)3.2.经济分析 (19)3.2.1.华能临沂电厂 (19)3.2.2.山东省某水污泥掺烧项目 (19)3.3. 电厂掺烧污泥存在的问题与思考-上海投资咨询公司-2020 (20)3.4污泥脱水指标 (21)4.掺烧案例 (23)4.1. 浙江省杭州市萧山污泥项目 (23)4.2. 广州华润热电有限公司300吨/日污泥干化项目 (23)4.3.河北省石家庄市辛集市1308吨/日污泥集中焚烧发电项目 (23)4.4.上海石洞口污泥焚烧厂 (24)4.5.重庆市珞璜600吨/日污泥热干化工程案例 (24)5.建议及结论 (25)1.背景1.1.污泥现状及问题我国在污水厂建设中长期以来重水轻泥，在污水运行中产生的大量污泥有80%未经稳定化处理，在2016年污泥总量近300万吨，预计2020年我国污泥产量将土突破6000万吨污泥中含有恶臭体、病原体等污染物从污水转移到陆地，导致污染物再次扩散，目前处置方式中土地填埋占63%，污泥好氧发酵+农用占13.5%，污泥自然干化综合利用占5.4%，污泥焚烧占1.8%，污泥漏天堆放和外运各占1.8%和14.4%。