城市污水處理廠(chǎng)泥熱電廠(chǎng)循環(huán)流化床鍋爐焚燒專(zhuān)業(yè)技術(shù)

1、城市污水處理廠(chǎng)污泥 熱電廠(chǎng)循環(huán)流化床鍋爐焚燒技術(shù)瀏覽次數(shù) :2006發(fā)布時(shí)間 :2008-12-11目錄1 課題研究的背景 .1.1 國(guó)內(nèi)外污水廠(chǎng)污泥處置現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.1.1 概述 .1.1.2 主要污泥處置方式簡(jiǎn)介1.2 常州市城市污水廠(chǎng)污泥 2005 年處置狀況及存在問(wèn)題1.3 常州市污泥處置的適應(yīng)性分析2 污泥焚燒中間試驗(yàn)2.1 試驗(yàn)裝備及工藝2.1.1 流化床鍋爐流程、技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)2.1.2 污泥試驗(yàn)系統(tǒng)介紹2.2 試驗(yàn)內(nèi)容 .2.5 不同污泥量摻燒對(duì)鍋爐相關(guān)參數(shù)的影響2.6 煙氣排放和灰渣成分測(cè)定2.6.1 煙氣排放 .2.6.2 灰渣測(cè)定 .2.7 中間試驗(yàn)成果鑒定3 污泥焚燒規(guī)

2、模化應(yīng)用3.1 焚燒廠(chǎng)廠(chǎng)址選擇3.2 試驗(yàn)設(shè)備及工藝3.2.1 循環(huán)流化床鍋爐簡(jiǎn)介3.2.2 工藝流程 .3.2.3 構(gòu)筑物 .3.2.4 主要材料及設(shè)備3.3 系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù) .3.3.1 污泥特性 .3.3.2 焚燒準(zhǔn)備工作及過(guò)程3.4 試驗(yàn)過(guò)程 .3.4.1 工程實(shí)施過(guò)程概況3.4.2 焚燒系統(tǒng)流程簡(jiǎn)述4 關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新4.1 污泥摻燒比例變化對(duì)鍋爐的有關(guān)參數(shù)的影響數(shù)據(jù)分析4.1.1 污泥特性 .4.1.2 對(duì)鍋爐排煙溫度的影響4.1.3 對(duì)鍋爐排煙效率的影響4.1.4 對(duì)鍋爐煙氣量的影響4.1.5 摻燒比例分析 .4.2 污泥噴射設(shè)備和系統(tǒng)4.2.1 污泥噴射壓力4.2.2 污泥噴嘴結(jié)構(gòu)

3、 .4.2.3 污泥供料粒度大小對(duì)焚燒的影響分析4.2.4 控制系統(tǒng)及煙氣處理系統(tǒng)的研究4.3.2 摻燒污泥后煙氣處理系統(tǒng)研究4.4 不同摻燒比例的研究4.4.1 不同摻燒比例對(duì)熱平衡技術(shù)、熱效率和實(shí)耗量的研究4.4.2 對(duì)溫度的研究 .4.5 歷年焚燒污泥情況4.6 投資及效益焚燒成本分析4.6.1 投資 .4.6.2 焚燒成本分析 .4.7 經(jīng)濟(jì)效益分析 .5 環(huán)境影響評(píng)價(jià) .5.1 污泥的監(jiān)測(cè)結(jié)果5.2 煙氣排放對(duì)環(huán)境的影響廢氣中NOX SO2等指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果5.2.2 廢氣中重金屬、二噁英等指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果5.2.3 粉塵監(jiān)測(cè)結(jié)果 .5.2.4 焚燒廢渣監(jiān)測(cè)結(jié)果5.2.5. 焚燒污泥后的爐渣

4、、粉煤灰的安全利用6 結(jié)論及建議 .6.1 結(jié)論 .6.2 建議 .6.3 說(shuō)明1 課題研究的背景 1.1 國(guó)內(nèi)外污水廠(chǎng)污泥處置現(xiàn)狀及趨勢(shì) 1.1.1 概述世界各國(guó)污泥處理的方式多種多樣，其主流處理方式有衛(wèi)生填埋、農(nóng)田利用及焚燒等。我國(guó)城市污水廠(chǎng)污泥（以下簡(jiǎn)稱(chēng)污泥）處置相對(duì)于國(guó)際先進(jìn)水平來(lái)說(shuō)明顯落后。污泥處置以廢坑、河塘、洼地廢棄為主，這些污泥不加掩蓋和未經(jīng)科學(xué)處置的集中堆填方法極易污染水源及大氣，只有部分污泥進(jìn)行衛(wèi)生填埋和農(nóng)田利用，但使用這種方法處置的污泥量非常少。因此，國(guó)內(nèi)污泥處置的落后狀態(tài)與環(huán)境保 護(hù)的矛盾非常突出，給城市環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力，因而污泥的出路已成為政府、業(yè)界十分重視的問(wèn)題

5、?？偠灾?，污泥處置在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，一些城市已進(jìn)行了污泥焚燒、污泥制肥后農(nóng)田利用等方面的探索，但污泥處置方針、技術(shù)路線(xiàn)均未形成成熟方案。1.1.2 主要污泥處置方式簡(jiǎn)介污泥處置的主流技術(shù)路線(xiàn)有衛(wèi)生填埋、土地利用、干化焚燒等。（1）衛(wèi)生填埋污泥的衛(wèi)生填埋始于 60 年代，現(xiàn)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是投資少、容量大、見(jiàn)效快。污泥作衛(wèi)生填埋處理時(shí)，主要考慮城填埋場(chǎng)地及對(duì)環(huán)境的影響。2）土地利用 污泥的土地利用已有多年歷史，主要包括污泥農(nóng)用，污泥用于森林與園藝、廢棄礦場(chǎng)等場(chǎng)地的改良等。一般來(lái)說(shuō)，污泥要作土地處置必須經(jīng)無(wú)毒無(wú)害化處理后（污水處理過(guò)程的凈化和污泥高溫堆肥），才能作

6、土地利用，否則，污泥中的有毒有害物會(huì)導(dǎo)致土壤或水體污染（3）污泥焚燒在污泥不能被填埋、農(nóng)用的情況下，污泥必須被焚燒。污泥焚燒處置的優(yōu)勢(shì)在于可以迅速和較大程度地使污泥達(dá)到減量化和無(wú)害化。在所有的污泥處理中，焚燒方法產(chǎn)生的剩余物最少，焚燒的另一個(gè)優(yōu)越性在于無(wú)異味。其缺點(diǎn)是高成本和可能產(chǎn)生的污染（廢氣、噪聲、震動(dòng)、熱和輻射），污泥中的重金屬卻隨著煙塵的擴(kuò)散而污染空氣。污泥單獨(dú)干化焚燒的成本是其他工藝的2 4倍。1.2常州市城市污水廠(chǎng)污泥2005年處置狀況及存在問(wèn)題常州市區(qū)有城市污水廠(chǎng)5座，污水處理能力為32萬(wàn)m3/d , 2005年年平均實(shí)際處理量為22.5萬(wàn)卅/d，年平均污泥產(chǎn)量約200t/d （

7、含水率7585%。表1-1列出了部分污泥處理廠(chǎng)的污泥產(chǎn)生量及處置方式。表1-1污泥量及處置方式一覽表序號(hào)污水廠(chǎng)名稱(chēng)規(guī)模（萬(wàn)m/d）工業(yè)廢水比例%污泥量（t/d ）處置方式1清潭污水廠(chǎng)2.510151520外運(yùn)填埋2麗華污水廠(chǎng)2.015201215外運(yùn)填埋3城北污水廠(chǎng)15.02030130150外運(yùn)填埋4戚墅堰污水廠(chǎng)2.5035外運(yùn)填埋5江邊污水廠(chǎng)1020302035外運(yùn)填埋6小計(jì)32.5180225外運(yùn)填埋注：1、污泥量系指含水率80%的脫水污泥;2、污泥量按干質(zhì)占污水量0.2 %。比值測(cè)算。常州市污泥基本上是利用廢坑或洼地進(jìn)行簡(jiǎn)單填埋，未經(jīng)減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化處置。同時(shí)，伴隨著土地資源的緊

8、缺，拋棄污泥的場(chǎng)地極其難覓，污泥的現(xiàn) 實(shí)出路成了十分頭痛的問(wèn)題，迫使政府、管理部門(mén)努力尋找污泥處置的最終出路。1.3常州市污泥處置的適應(yīng)性分析（1）衛(wèi)生填埋常州市地處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的蘇南地區(qū)，地下水位高，土地資源十分緊張，現(xiàn)有的夾山垃圾填埋場(chǎng)已無(wú)多余場(chǎng)地消納日益增長(zhǎng)的污泥,經(jīng)選址調(diào)查，在常州市行政區(qū)內(nèi)也無(wú)合適的場(chǎng)地供污泥填埋之用。因此，污泥的衛(wèi)生填埋方案不適合常州市的實(shí)際情況。（2）農(nóng)田利用常州市城市污水廠(chǎng)污水均是生活污水與工業(yè)廢水的混合水，一般生活污水和工業(yè)污水的混合比為7： 3。表1-2列出城北污水廠(chǎng)污泥重金屬成分的監(jiān)測(cè)結(jié)果:表1-2城北污水廠(chǎng)污泥污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果單位：mg/Kg干污泥監(jiān)測(cè)結(jié)果污泥

9、農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目4月21日4月22日（在酸性土壤上）鎘及其化合物（以Cd計(jì)）0.4300.2195汞及其化合物（以Hg計(jì)）4.835.505鉛及其化合物（以Pb計(jì)）35.334.7300鉻及其化合物（以Cr計(jì)）351346600砷及其化合物（以As計(jì)）9.2510.075銅及其化合物（以Cu計(jì)）736774250鎳及其化合物（以Ni計(jì)）7569100城北污水廠(chǎng)污泥成分中銅嚴(yán)重超標(biāo)，另外常州市處于水網(wǎng)地帶，雨季長(zhǎng)、雨量大，污泥農(nóng)用條件受到較大限制。所以污泥土地利用方式在常州市也無(wú)法行得通。（3）單獨(dú)干化焚燒污泥單獨(dú)干化焚燒因其投資龐大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，以現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)實(shí)力在常州實(shí)現(xiàn)全部污泥干化焚燒并不現(xiàn)實(shí)（

10、4）利用流化床鍋爐焚燒常州市工業(yè)發(fā)達(dá)，熱電廠(chǎng)較多，僅常州市經(jīng)貿(mào)委下屬的熱電公司就有流化床鍋爐9臺(tái)，蒸汽總規(guī)模620t/h，其中廣源5臺(tái)75 t/h，廣達(dá)3臺(tái)75 t/h，第一熱電廠(chǎng)1臺(tái)20 t/h，燃料為煤。為了給常州市污泥處置找到現(xiàn)實(shí)出路，并為國(guó)內(nèi)污泥處置開(kāi)辟全新的道路，我們首先選擇了常州市第一熱電廠(chǎng)5#流化床鍋爐、常州市麗華污水廠(chǎng)脫水污泥（含水率約 7585%直接添加到5#流化床鍋爐進(jìn)行試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果證明：脫水污泥直接進(jìn)流化床鍋爐焚燒是可行的，在此基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)常州市污泥全量焚燒。2污泥焚燒中間試驗(yàn)2.1試驗(yàn)裝備及工藝常州市第一熱電廠(chǎng)5#流化床鍋爐流化床鍋爐流程、技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)(1)循

11、環(huán)流化床鍋爐流程圖圖2-1常州市第一熱電廠(chǎng)循環(huán)流化床鍋爐流程圖(2)流化床鍋爐技術(shù)參數(shù)額定蒸發(fā)量：20t/h(3)循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)特點(diǎn):燃料適應(yīng)性廣;燃燒效率高;負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)快;潔凈的燃燒技術(shù);易于實(shí)現(xiàn)灰渣的綜合利用;床內(nèi)不布置埋管受熱面。污泥試驗(yàn)系統(tǒng)介紹(1)工藝流程圖圖2-2污泥試驗(yàn)系統(tǒng)工藝流程圖(2) 污泥系統(tǒng)污泥進(jìn)料系統(tǒng)污泥送料系統(tǒng)沖洗系統(tǒng)吹掃系統(tǒng)料倉(cāng)料位報(bào)警、連鎖系統(tǒng)污泥坑污水抽送系統(tǒng)(3) 增加的試驗(yàn)設(shè)備參數(shù)表2-1主要試驗(yàn)設(shè)備一覽表序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)量備注1鋼料倉(cāng)個(gè)12螺桿泵臺(tái)23污水泵臺(tái)1排水用4沖洗泵臺(tái)15電推桿臺(tái)26閘板閥臺(tái)27變頻器臺(tái)1控制進(jìn)料量8水位自控儀臺(tái)

12、19污泥料位儀臺(tái)1自制10膜片壓力表只42.2試驗(yàn)內(nèi)容(1) 污泥樣品工業(yè)分析、檢測(cè)，主要測(cè)定元素成分、發(fā)熱量，為焚燒試驗(yàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);(2) 含水率7585%勺脫水污泥直接與煤摻燒對(duì)鍋爐燃燒的影響，鍋爐產(chǎn)氣量的變化、污泥是否充分燃燒，污泥摻加量的大小對(duì)爐膛溫度、熱效率、耗煤量的影響，尋找最佳的摻燒量;（3）效益測(cè)算：污泥摻加后耗煤量的增加值、電耗指標(biāo)的增加值等指標(biāo)測(cè)定、進(jìn)而推算出每噸污泥處理成本;（4）摻燒污泥后，鍋爐尾氣經(jīng)電除塵后是否滿(mǎn)足環(huán)保要求，測(cè)定二噁英指標(biāo)及重金屬指標(biāo)，并對(duì)灰渣進(jìn)行檢測(cè)，灰渣中是否存在不安全的因子，進(jìn)而確定灰渣 的最終用途。2.3試驗(yàn)方法（1）由于測(cè)試水平、資質(zhì)的限制

13、，污泥樣品分析委托具備資質(zhì)的有關(guān)部門(mén)代為檢測(cè)；（2）污泥進(jìn)料量由變頻泵控制；（3）調(diào)整引風(fēng)機(jī)頻率，保證爐膛壓力；（4）污泥進(jìn)入爐膛后，床溫會(huì)下降，如下降速度過(guò)快，可降低螺桿泵的頻率，以減少進(jìn)入爐膛的污泥，或增加給煤量以穩(wěn)定床溫，同時(shí)控制氧量；（5）對(duì)不同進(jìn)泥量測(cè)定相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，找出適宜的污泥焚燒量值；（6）調(diào)整減溫水量，保證主蒸汽溫度不超溫；（7）對(duì)大氣環(huán)境有主要影響的NQ, SQ、二噁英及重金屬排放情況，委托有資質(zhì)單位跟蹤檢測(cè)，判斷結(jié)果是否符合國(guó)家的有關(guān)規(guī)定，測(cè)定灰渣中重金屬，判斷 重金屬是否固結(jié)。2.4污泥樣品檢測(cè)麗華污水廠(chǎng)脫水污泥，檢測(cè)時(shí)間 2003年7月16日，由東南大學(xué)熱能研究所轉(zhuǎn)國(guó)

14、家煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢測(cè)，檢測(cè)報(bào)告如表1-4所示:表2-2麗華污水廠(chǎng)脫水污泥性質(zhì)檢測(cè)報(bào)告空氣干燥基干燥基干燥無(wú)灰基收到基全水%85.26分析水%9.15灰分%29.6632.654.61揮發(fā)分%50.5055.5982.536.19固定碳%10.6911.7717.491.73高位發(fā)熱量（MJ/Kg）14.5816.1623.992.38低位發(fā)熱量（MJ/Kg）13.640.26全碳%2.172.393.650.36碳%32.7035.9953.445.31氫%4.044.466.600.66氮%5.165.688.430.84氧%17.1218.8427.982.78檢測(cè)結(jié)果表明，收到基

15、含水率高達(dá)85.26%,高位發(fā)熱量2.38MJ/Kg，低位發(fā)熱量0.26 MJ/Kg/，遠(yuǎn)低于煤炭發(fā)熱量，熱值不能平衡，摻燒污泥將使?fàn)t膛溫度下降、 熱效率降低，增加煤耗量和電耗量。2.5不同污泥量摻燒對(duì)鍋爐相關(guān)參數(shù)的影響表2-3 不同摻燒量對(duì)鍋爐參數(shù)的影響匯總表煤炭煤+0.4t/h污泥煤+0.62t/h污泥煤+1t/h污泥減溫幅度C6.6925.2226.6628.52減溫焓（KJ/Kg）19.9376.5080.8386.45熱效率（%87.836.586.0285.3增加耗煤量（Kg/噸污泥）254054增加耗電量12.820.529泥煤比例10.4915.726.2由此可知，污泥量的增加

16、將使減溫幅度增加，熱效率降低，耗煤、耗電量增加。如以1t/h的污泥焚燒量為例，排煙溫度由145.6 C上升至166.3 C,上升幅度為20.7 C ;煙氣量增大9%煙氣側(cè)阻力增加200Pa,增加引風(fēng)機(jī)電耗18Kw/h;污泥系統(tǒng)耗電量為11 Kw/h ;為保證原有蒸發(fā)量多耗煤0.054t/h ;熱效率下降 2.5%。2.6煙氣排放和灰渣成分測(cè)定煙氣排放煙氣中主要的控制指標(biāo)是SQNQ二噁英及重金屬，其控制標(biāo)準(zhǔn)是鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001及生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB19485-2001）燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分離器分離，進(jìn)入靜電除塵器進(jìn)行煙塵凈化，靜電除塵器效率99.95%,浙江

17、省環(huán)境檢測(cè)中心站對(duì)該項(xiàng)目煙氣排放污染物進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)選取5#流化床鍋爐焚燒污泥1t/h狀況下3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，并送比利時(shí) SGS二噁英分析實(shí)驗(yàn)室分析，分析結(jié)果與生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GWKB3-2000對(duì)比如下：表2-4煙氣排放污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果及比較生產(chǎn)設(shè)備循環(huán)流化床固體廢物焚燒爐焚燒爐大氣污染物排放限值設(shè)計(jì)指標(biāo)（20t/h蒸汽量）20t/h蒸汽量測(cè)試日期2004年11月6日測(cè)試斷面位置5#流化床廢氣排放口斷面截面積（m）1.62煙氣溫度C）147采樣點(diǎn)煙氣流速8.76煙氣流量（m/s）3.13 X104煙氣含氧量6.9%9.6%煙氣含濕量（）4.66鉛(mg/N*m)0.240.350.

18、301.6鎘(mg/N*m)V 0.004V 0.004V 0.0040.1汞(mg/N*m)V 0.01V0.01V0.010.2二噁英測(cè)試濃度I （ I -TEQng/m）5# -15#-25#-31.00.0040.0010.001注：焚燒固體廢棄物為城市污泥，助燃物為燃煤，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)污泥和燃煤投放量百分比為 20:80,監(jiān)測(cè)期間污泥實(shí)際投放量約為1噸/h，燃煤實(shí)際投放量為3.811噸/h，二者比例約為26.2 : 73.8結(jié)果表明，二噁英測(cè)試濃度最大值為 0.004TEQng/m,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值1.0 TEQng/丘相差3個(gè)數(shù)量級(jí)，重金屬濃度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值，因此由污泥焚燒增 加的煙

19、氣排放量污染物（重金屬、二噁英）指標(biāo)完全達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。NO, SO由市環(huán)保局檢測(cè)，與焚燒污泥前沒(méi)有大的變化。灰渣測(cè)定表2-5 焚燒廢渣監(jiān)測(cè)結(jié)果表項(xiàng)目監(jiān)測(cè)結(jié)果（mg/Kg）鎘及其化合物（以Cd計(jì)）0.150.12汞及其化合物（以Hg計(jì)）0.020.01鉛及其化合物（以Pb計(jì)）3.53.8鉻及其化合物（以Cr計(jì)）7784砷及其化合物（以As計(jì)）0.40.3銅及其化合物（以Cu計(jì)）4641鋅及其化合物（以Zn計(jì)）32312.7中間試驗(yàn)成果鑒定2005年3月15,江蘇省建設(shè)廳組織專(zhuān)家對(duì)污泥焚燒中間試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了專(zhuān)家評(píng)審和技術(shù)鑒定，鑒定結(jié)果為“具有明顯的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的應(yīng)用前

20、景。總體技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，接近國(guó)際水平"3 污泥焚燒規(guī)?；瘧?yīng)用 3.1 焚燒廠(chǎng)廠(chǎng)址選擇焚燒廠(chǎng)廠(chǎng)址選擇需滿(mǎn)足下列條件：? 能滿(mǎn)足常州市城市污水廠(chǎng)污泥（ 200）全量焚燒的要求；?交通便利、運(yùn)輸方便；?距離適中、盡量靠近主要污水廠(chǎng)；?尾氣對(duì)周邊環(huán)境影響小。常州市廣源熱電有限公司是常州市經(jīng)貿(mào)委下屬的三家熱電聯(lián)產(chǎn)所屬企業(yè)之一，座落常州天寧經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，共裝備有75t/h 5.3MPa 485 C循環(huán)流化床鍋爐3臺(tái)、35t/h 5.3MPa 485"C鏈條爐1臺(tái)、裝備1.5萬(wàn)kw背壓汽輪發(fā)電機(jī)組1臺(tái)、0.7萬(wàn)kw抽凝發(fā)電機(jī)組1臺(tái)、0.7萬(wàn)kw背壓汽輪發(fā)電機(jī)組1臺(tái)、并且還建有年產(chǎn) 300

21、0萬(wàn)塊粉煤灰蒸壓磚的建材廠(chǎng)一座。 2005年公司共供汽 150 萬(wàn)噸,上網(wǎng)電量 1.5113億 kw/h。 經(jīng)過(guò)篩選，常州廣源熱電有限公司滿(mǎn)足要求：（1）常州市廣源熱電有限公司 3 臺(tái) 75t/h 蒸噸循環(huán)流化床鍋爐焚燒污泥能力完全滿(mǎn)足常州市城市污水廠(chǎng)現(xiàn)狀 180225t/d 污泥（含水率 7585%焚） 燒要求；（2） 常州市廣源熱電有限公司熱電廠(chǎng)距產(chǎn)泥量最大的污水廠(chǎng)城北污水廠(chǎng)僅5公里，且交通主干道青洋路緊靠廠(chǎng)區(qū)，交通便利；（3）熱電廠(chǎng)位于工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，周邊無(wú)居民，環(huán)境影響小。3.2 試驗(yàn)設(shè)備及工藝常州市廣源熱電有限公司 3臺(tái) 75t/h 蒸噸循環(huán)流化床鍋爐。3.2.1 循環(huán)流化床鍋爐簡(jiǎn)介該鍋

22、爐為 75t/h 次高壓、次高溫循環(huán)流化床鍋爐，采用近年發(fā)展起來(lái)的循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，無(wú)錫華光鍋爐股份有限公司制造。本鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，與傳統(tǒng)的煤粉爐爐型相似，鍋爐本體由燃燒設(shè)備、給煤裝置、床下點(diǎn)火裝置、分離和返料裝置、水冷系統(tǒng)、過(guò)熱器、省煤器、空氣予熱器、鋼架、平臺(tái)爐墻等組成。1）鍋爐參數(shù)表4-6焚燒爐工礦參數(shù)鍋爐型號(hào)WG-75/5.3M-1998G-SM1(A)額定蒸發(fā)量75t/h額定蒸汽壓力5.3Mpa額定蒸汽溫度485度給水溫度104度排煙溫度145度鍋爐設(shè)計(jì)效率90%(2)設(shè)計(jì)燃料煤種：以煙煤為主，低位發(fā)熱值22885KJ/Kg,燃料顆粒度要求：煤為0-10mm石灰石顆粒度要求：小

23、于2mm(3)鍋爐各部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述 燃燒裝置流化床布風(fēng)板采用水冷布風(fēng)板結(jié)構(gòu)，有效面積7.7M2布風(fēng)板上布置了 665只風(fēng)帽，材質(zhì)為cr25Ni20，風(fēng)帽間風(fēng)板上填保溫砼和耐磨澆筑料?？諝夥譃橐淮物L(fēng)及二次風(fēng)，一、二次風(fēng)之比為60： 40，一次風(fēng)從爐膛水冷風(fēng)室兩側(cè)進(jìn)入，經(jīng)布風(fēng)板風(fēng)帽小孔進(jìn)入燃燒室，二次風(fēng)在布風(fēng)板上高度方向分兩層送入。布風(fēng)板布置 兩根0219放渣管，分別接冷渣器。 給煤裝置本鍋爐爐前布置了三臺(tái)給煤裝置，煤通過(guò)落煤管送入燃燒室，落料管上布置有送煤風(fēng)和播煤風(fēng)，以防給煤堵塞，送煤風(fēng)接一次冷風(fēng)，播煤風(fēng)接一次熱風(fēng)，約為 總風(fēng)量4%給料口在離風(fēng)帽1500mm處進(jìn)入燃燒室。 床下點(diǎn)火裝置本爐采用水冷

24、布風(fēng)板、油槍床下點(diǎn)火技術(shù)，油槍在床下預(yù)燃室內(nèi)先燃燒，然后和冷空氣混合成小于800度的高溫?zé)煔猓俳?jīng)風(fēng)室進(jìn)入燃燒室加熱物料，點(diǎn)火油采用輕柴油，油量150-350kg/h，油槍采用壓縮空氣霧化。 分離及返料裝置本爐采用高溫旋風(fēng)分離裝置，布置在爐膛出口共兩臺(tái)，分離器入口煙溫800-1000C。分離器下部布置返料裝置。分離下來(lái)的飛灰經(jīng)返料裝置送入爐膛繼續(xù)燃燒。 返料口離風(fēng)帽高度約1200mm經(jīng)過(guò)分離的煙氣從分離器中心筒出口流經(jīng)水平煙道進(jìn)入尾部煙道加熱尾部受熱面。分離器的中心筒為耐熱鋼，材質(zhì)cr25Ni20。分離器進(jìn)口煙道前裝有非金屬膨脹節(jié)。 鍋筒 （ 俗稱(chēng)汽包 ） 及內(nèi)部裝置鍋筒內(nèi)經(jīng)1380mm壁厚6

25、0mm材質(zhì)2OG/GB5310鍋筒內(nèi)部裝置由旋風(fēng)分離器、頂部百葉窗、加藥管、排污管、再循環(huán)管、緊急放水管等組成。鍋筒上還設(shè)置 有高、低讀水壓表、壓力表、安全閥、放氣閥、自用蒸汽閥等部件。鍋筒中心線(xiàn)以下50mm為正常水位，距離正常水位上、下 75mm為越限報(bào)警線(xiàn)，距離正常水位上、下120mn為限值報(bào)警線(xiàn)。 水冷系統(tǒng)爐膛水冷壁采用全懸吊膜式壁結(jié)構(gòu)，爐室分左、右、前、后六個(gè)回路，前后墻水冷壁在水冷風(fēng)室區(qū)域?yàn)?1*5，其它為$60*5，節(jié)距100mm爐膛四周布置剛性梁，有足夠的承載能力。下降管采用先集中后分散結(jié)構(gòu)，由鍋筒引出兩根直經(jīng)$ 325*16的集中下降管，一直到爐前下部，然后再引出分散至前、后墻

26、各四根， 兩側(cè)為三根。管經(jīng)為 108*4.5 汽水連接管直經(jīng)，兩側(cè)墻為 $133*6各3根，前后墻為 $ 133*6，共8根在水冷壁易磨損部位采用焊鰭斤、焊銷(xiāo)釘敷耐磨料方法 防磨。水冷壁及下降管的材質(zhì)都為 20G/GB5310。 過(guò)熱器系統(tǒng)過(guò)熱器管布置尾部煙道中，分高、低溫兩段，煙氣經(jīng)高溫段后經(jīng)低溫段，為逆流布置。高溫過(guò)熱器管$ 42*4節(jié)距200mm材質(zhì)為12cr1MovG低溫過(guò)熱器管$ 32*4, 節(jié)距100mm管組上組為15crMoG下組為20G/GB5310管子。高、低過(guò)熱器迎煙氣第一排設(shè)有防磨蓋板。為調(diào)節(jié)過(guò)熱汽溫，在高、低溫過(guò)熱器器之間布置$ 426的面式螺旋管減溫器。過(guò)熱器匯汽集箱

27、上裝有壓力表、溫度計(jì)、安全閥、向空排汽閥、疏水閥等附件。高、低溫過(guò)熱器采用懸吊方式，由每一排懸吊管來(lái)吊一 排高溫過(guò)熱器管子、兩排低溫過(guò)熱器管子。 省煤器系統(tǒng)在尾部煙道過(guò)熱器后面，布置上、下二組省煤器，為防止磨損采用膜式省煤器結(jié)構(gòu)，錯(cuò)列布置，橫向節(jié)距80mm管經(jīng)$ 32*4材質(zhì)20G/GB5310上、下兩組省煤器迎煙氣沖刷第一排管子加裝防磨板，彎頭處加防磨罩。省煤器支承在兩側(cè)護(hù)板上。 空氣予熱器采用臥式空予器，空氣在管內(nèi)，煙氣在管外，采用順排布置，管徑4 40*1.5。迎煙氣第一排管子采用40*3.5的壁厚管，以防止磨損。予熱器分為三段，最上一管箱為二次風(fēng)予熱器，橫向節(jié)距 63mm下二只管箱為一

28、次風(fēng)管箱橫向節(jié)距 68mm 梁和柱、平臺(tái)扶梯鍋爐本體及爐墻、管道、附件等重量由鋼架支承，通過(guò)鋼架傳至地基，鋼架采用框架結(jié)構(gòu)，鍋筒支承在爐頂主梁上，其余部分載荷分別由相應(yīng)的橫梁、斜撐傳 至立柱上。為使于運(yùn)行維修，在鍋爐四周設(shè)有幾層平臺(tái)，間距約3米，平臺(tái)間有扶梯連接。本爐一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、播煤風(fēng)管、床下點(diǎn)火燃燒器、給煤管運(yùn)行時(shí)，一起隨爐膛向下膨脹，設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)時(shí)考慮了足夠的膨脹量。ac( 0,11)11 爐墻布風(fēng)板以上密相區(qū)爐內(nèi)墻采用澆注高強(qiáng)度耐磨澆筑料，水冷壁外側(cè)采用敷管爐墻結(jié)構(gòu)，外加防護(hù)板。高溫旋風(fēng)筒、水平煙道及尾部煙道采用輕型爐墻、護(hù)板結(jié)構(gòu)。本爐針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)，在爐室、高溫旋風(fēng)筒等部

29、位選用高強(qiáng)度耐磨可塑料、澆注料、高 強(qiáng)度耐磨磚。以保證鍋爐安全、可靠運(yùn)行。ac(0,12)12 鍋爐汽、水流程給水一省煤器進(jìn)口集箱一省煤器管束一省煤器出口集箱一鍋筒一下降管一水冷壁下集箱一上升管一水冷壁上集箱一汽水連接管一鍋筒一飽和蒸汽引出管一懸吊管入口集箱一懸吊管管束一低溫過(guò)熱器入口集箱一低溫過(guò)熱器管束一面式減溫器一過(guò)熱器中間集箱一高溫過(guò)熱器管束一連接管一匯汽集箱ac(0,13)13 鍋爐本體煙氣、灰側(cè)流程給煤一燃燒室燃燒的煙氣和循環(huán)灰一爐膛一高溫旋風(fēng)分離器一高溫一JfJ灰排渣f -返料器 -過(guò)熱器一低溫過(guò)熱器一省煤器一二次風(fēng)空予器一一次風(fēng)空予器一除塵器ac( 0,14)14鍋爐主要技術(shù)數(shù)據(jù)

30、?鍋爐外形尺寸：高*寬*深=33850*12000*16248mm?左、右柱距離6800mm前、后柱距離12700mm?鍋筒中心標(biāo)高31850mm?運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高7000mm?操作層標(biāo)高4200mm?鍋爐煙氣量及壓頭：(100%負(fù)荷時(shí))一次風(fēng)量54164M/h、二次風(fēng)量37430lM/h、煙氣量154197M3/h(排煙溫度按145C計(jì))、一次風(fēng)壓頭11000Pa二次風(fēng)壓頭6202Pa煙氣側(cè)壓頭3310Pa.?返料風(fēng)壓12000Pa風(fēng)量1400M此外，該鍋爐為無(wú)錫華光股份有限公司的定型產(chǎn)品，如焚燒污泥時(shí)無(wú)需在設(shè)計(jì)制造中修改結(jié)構(gòu)，只需在鍋爐燃燒室的C相區(qū)開(kāi)設(shè)污泥噴口，外部平臺(tái)略作改動(dòng)，水冷壁、過(guò)熱器

31、采取適當(dāng)?shù)姆滥ゴ胧屯耆軡M(mǎn)足摻燒污泥的要求。同時(shí)由于摻燒污泥，煙氣量增加引風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量應(yīng)適當(dāng)增大，從我公司的焚燒情況來(lái)看，摻燒比例在2530之間，原引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)通風(fēng)量185000nVh，風(fēng)壓4500Pa鍋爐摻燒污泥滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行煙氣量為160000170000 nVh，不影響鍋爐正常燃燒。完全滿(mǎn)足燃燒工況的要求。工藝流程(1) 工藝流程圖：圖3-1常州市廣源熱電工藝流程圖SHAPE * MERGEFORMAT(2)污泥系統(tǒng)污泥貯藏系統(tǒng)污泥進(jìn)料系統(tǒng)沖洗系統(tǒng)吹掃系統(tǒng)料倉(cāng)料位報(bào)警、連鎖系統(tǒng)污泥坑污水抽送系統(tǒng)構(gòu)筑物污泥儲(chǔ)存池：2只，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸：長(zhǎng) 19m寬6m*深 7m已開(kāi)挖施工。主要

32、材料及設(shè)備(1)主要設(shè)備、材料清單表3-1主要設(shè)備、材料一覽表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)數(shù)量參數(shù)備注P=6.0Mpa1WBS12/6GS 料泵2臺(tái)45kw*2Q=16t/h2智能液壓站2臺(tái)P=32MPa3濃料泵電控柜2臺(tái)4預(yù)壓雙螺旋機(jī)2臺(tái)Q=20t/h5.5 kw*25液壓閘板閥2臺(tái)6閘板閥液壓站1臺(tái)7.5 kw05.MPa7沖洗泵50-32-2501臺(tái)11 kw12.5t/h8污水泵1臺(tái)水位自控9電動(dòng)推桿DTZ-10006臺(tái)10管道升壓泵SG321臺(tái)180t11鋼料倉(cāng)2只70t12閥門(mén) Z41H-4.04只DN20013閥門(mén) Z41H-4.016只DN10014閥門(mén) Z41H-4.058只DN5015閥門(mén)

33、 Z41H-1019只DN2016襯里鋼管PN4MPa280mDN20017不銹鋼管DN100 DN501.7t1cr18Ni9Ti18電纜及橋架一批19電腦及工控機(jī)2臺(tái)20測(cè)壓元件、壓力表等3.3系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)污泥特性污泥未經(jīng)干化處理，含水率87.48%。表3-2污泥特性一覽表序號(hào)名稱(chēng)符號(hào)單位結(jié)果1碳Cy%5.182氫氧Hy%0.683氧Oy%2.54氮Ny%0.835硫Sy%0.306灰Ay%3.027水Wy%87.488可燃基揮發(fā)份Vr%88.519應(yīng)用基低位發(fā)熱量QydwKj/kg245.56332焚燒準(zhǔn)備工作及過(guò)程(1) 編制污泥系統(tǒng)分部試轉(zhuǎn)措施;(2) 編制污泥焚燒運(yùn)行規(guī)程;(3)

34、運(yùn)行操作人員熟悉污泥系統(tǒng);(4) 制定焚燒過(guò)程可能出現(xiàn)異常的預(yù)案。污泥系統(tǒng)投用條件(1) 污泥系統(tǒng)設(shè)備完好(2) 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械試運(yùn)合格，隨時(shí)投入運(yùn)行(3) 各閥門(mén)標(biāo)示牌掛設(shè)完畢，各閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)位置應(yīng)滿(mǎn)足污泥投用的狀態(tài)。(4) 污泥倉(cāng)內(nèi)污泥充足。(5) 鍋爐運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，各參數(shù)在正常值，蒸發(fā)量應(yīng)在80%以上污泥投用(1) 啟動(dòng)濃料泵，遂漸增大泵送量，觀(guān)察泵出口壓力表的壓力上升情況。(2) 由于初次投用污泥，總管內(nèi)是空的，根據(jù)泵的流量及管子長(zhǎng)度計(jì)算，約需25分鐘污泥即可進(jìn)入爐膛。(3) 污泥進(jìn)入爐膛后，燃燒工況會(huì)有變化，最明顯是爐膛壓力會(huì)有變化，爐膛出口負(fù)壓由負(fù)10-20Pa增大至正壓，這時(shí)需調(diào)整引風(fēng)

35、機(jī)頻率，保證爐膛出口負(fù)壓在0-10Pa之間。(4) 由于煙氣量增大，過(guò)熱器吸熱量增加，主蒸汽溫度會(huì)有升高現(xiàn)象，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整減溫水量，保證主汽溫度不超溫。(5) 投用污泥后約20分鐘后，排煙溫度持續(xù)上升。（6）進(jìn)入爐膛的污泥量的大小，床溫會(huì)有不同程度的下降，如下降速度過(guò)快，減少濃料泵泵送量，以減少進(jìn)入爐膛的污泥，或增加給煤量以穩(wěn)定床溫，同時(shí)氧量應(yīng)控制在5%-5.5沱間，（7）由于污泥焚燒量無(wú)法即時(shí)計(jì)量，只能用污泥倉(cāng)內(nèi)的污泥容積和單位時(shí)間焚燒量來(lái)計(jì)算。（8） 在焚燒中先后作過(guò)1t/h、2t/h、4t/h的試驗(yàn)，再作4t/h以上試驗(yàn)時(shí)，鍋爐燃燒工況不穩(wěn)定，爐膛壓力表晃動(dòng)，爐膛出口負(fù)壓的晃動(dòng)值在士100

36、Pa之間大幅晃動(dòng)，排煙溫度比不投用污泥時(shí)上升12-15C。鑒于該燃燒工況，確認(rèn)4t/h污泥為75t/h循環(huán)流化床鍋爐最大處置量。3.4試驗(yàn)過(guò)程循環(huán)流化床鍋爐是一種燃燒煤、廢物和各種物質(zhì)燃料的燃燒設(shè)備。燃燒過(guò)程中，被鼓風(fēng)機(jī)吹出的細(xì)粒和氣體經(jīng)分離器分離收集后，送回燃燒室內(nèi)循環(huán)燃燒。此 外，在燃燒過(guò)程中添加少量脫硫劑，可方便地脫除含硫燃料產(chǎn)生的二氧化硫。改造后的循環(huán)流化床鍋爐用于焚燒污泥，具有高效能、低污染、燃料適應(yīng)廣等優(yōu) 點(diǎn)。脫水污泥被液壓輸送泵從污泥貯藏室底部經(jīng)污泥輸送系統(tǒng)噴射至循環(huán)流化床燃燒室中，污泥受氣體磨擦阻力作用，撕裂成小顆粒，增加了表面積，被瞬時(shí)汽化 爆燃。密封的污泥貯藏室，其頂部設(shè)有

37、出氣口。污泥貯藏室中的臭氣（沼氣）在風(fēng)機(jī)的引導(dǎo)下，被送入豎井煙道，與爐膛中排出的未被充分燃燒的污泥細(xì)粒和 氣體再次送入爐膛進(jìn)行充分燃燒；由于爐膛內(nèi)的煤和脫水污泥是沸騰燃燒，溫度可達(dá)850-900C，脫水污泥中的有機(jī)物100%被燒掉。這就是循環(huán)流化床鍋爐污泥焚燒的全過(guò)程。對(duì)常州廣源熱電有限公司三臺(tái)75蒸噸/小時(shí)的循環(huán)流化床鍋爐焚燒污泥的改造和相關(guān)工作；經(jīng)過(guò)5個(gè)月工期與2005年9月全面達(dá)到規(guī)?；瘧?yīng)用要求并進(jìn)行調(diào)試及試運(yùn)行，共投資約1250萬(wàn)元。分別建設(shè)能存儲(chǔ)500立方污泥的儲(chǔ)存池，選用了具有國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的濃料輸送泵，并把控制系統(tǒng)接入原廠(chǎng)des系統(tǒng)中，依托現(xiàn)有的循環(huán)流化床鍋爐，建立智能化的污泥輸送

38、系統(tǒng)，利用壓力將污泥通過(guò)特制噴口經(jīng)設(shè)定位置送入循環(huán)流化床鍋爐；采用蒸汽反沖設(shè)備防止污泥噴口堵塞；充 分利用鍋爐系統(tǒng)的現(xiàn)有設(shè)備，將污泥倉(cāng)中的臭氣送入鍋爐焚燒，徹底解決了污泥儲(chǔ)存中的安全和環(huán)保問(wèn)題。污泥入流量由控制系統(tǒng)根據(jù)鍋爐運(yùn)行工況進(jìn)行調(diào)整， 污泥控制系統(tǒng)與鍋爐控制系統(tǒng)合二為一，不需另外增加控制室和操作人員，維護(hù)管理簡(jiǎn)單。工程實(shí)施過(guò)程概況表3-3工程第一階段實(shí)施概況時(shí)間工程實(shí)施內(nèi)容焚燒工程項(xiàng)目立項(xiàng)、專(zhuān)業(yè)組成立工程可行性方案審定初設(shè)完成、土建施工開(kāi)始主設(shè)備、材料審報(bào)采購(gòu)05. 4.25安裝人員進(jìn)場(chǎng)，鍋爐平臺(tái)修改、預(yù)埋件、管道支吊架制作05. 5.15襯塑主管道安裝05. 6.5土建主體工程完，交付

39、安裝05. 6.20污泥系統(tǒng)電氣、熱控電纜敷設(shè)，電氣設(shè)備安裝05. 6.25污泥送料管、沖洗管、排放管、蒸汽吹掃管安裝完05. 6.26管道系統(tǒng)水壓試驗(yàn)合格05. 7.9污泥泵到貨開(kāi)始安裝05. 7.13污泥系統(tǒng)電控設(shè)備到貨開(kāi)始安裝05. 7.22污泥泵空載調(diào)試完05. 7.23系統(tǒng)進(jìn)污泥污泥系統(tǒng)裝飾等零星工作結(jié)束由于該泵對(duì)污泥的適應(yīng)性原因，在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)進(jìn)料不暢現(xiàn)象，經(jīng)研究決定，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行第二階段設(shè)計(jì)修改，再增設(shè)進(jìn)料預(yù)壓系統(tǒng)。I期污泥焚燒工程第二階段：歷時(shí)2個(gè)月。表3-4工程第二階段實(shí)施概況時(shí)間工程實(shí)施內(nèi)容05. 8.10系統(tǒng)第二階段設(shè)計(jì)修改完成污泥料倉(cāng)安裝完預(yù)壓螺旋到貨安裝系統(tǒng)安裝完進(jìn)入

40、調(diào)試階段全面調(diào)試結(jié)束。進(jìn)入焚燒階段綠化等零星工作結(jié)束342焚燒系統(tǒng)流程簡(jiǎn)述(1) 生活污水廠(chǎng)產(chǎn)生的經(jīng)脫水的污泥，由市排水管理處用自卸車(chē)運(yùn)至熱電廠(chǎng)污泥儲(chǔ)存池，儲(chǔ)存池為半地下室，池頂有可啟閉的電動(dòng)門(mén)，進(jìn)料時(shí)開(kāi)啟，進(jìn)完料關(guān)閉。由于污泥主要成份為有機(jī)物，易產(chǎn)生沼氣，在池頂上方裝有負(fù)壓抽吸管道系統(tǒng)，出口接至鍋爐送風(fēng)機(jī)進(jìn)口，利用風(fēng)機(jī)進(jìn)口負(fù)壓將池內(nèi)產(chǎn)生的沼氣送至鍋爐 內(nèi)焚燒，消除了因沼氣逸出污染環(huán)境的狀況，還消除了因沼氣遇明火會(huì)爆燃的重大隱患。(2) 污泥進(jìn)儲(chǔ)存池后，經(jīng)池底下部的閘板閥進(jìn)入預(yù)壓雙螺旋機(jī)輸送至濃料泵，濃料泵為雙活塞泵，由高壓油泵提供17Mpa的壓力油來(lái)驅(qū)動(dòng)兩只活塞作交替運(yùn)動(dòng),油泵出口壓力最大可

41、達(dá)32Mpa可根據(jù)不同的管路來(lái)調(diào)整不同的油壓，由濃料泵將污泥升壓至2.5Mpa，經(jīng)污泥總管輸送至三臺(tái)焚燒爐。(3) 污泥輸送管路設(shè)計(jì)為單元母管切換制，兩臺(tái)濃料泵可輸送污泥至三臺(tái)中任意一臺(tái)爐，以保證任何一臺(tái)鍋爐故障或檢修能確保焚燒量。(4) 污泥輸送總管路沿途設(shè)有沖洗管路系統(tǒng)和沖洗排放系統(tǒng)，以備在管路檢修中使用,5) 五臺(tái)鍋爐各設(shè) 8只污泥噴口，在循環(huán)流床鍋爐的 c 相區(qū)接入，分別接于爐兩側(cè)上、 下層，四只噴口運(yùn)行，四只備用， 由于污泥中雜質(zhì)較多噴口易造成堵塞， 設(shè)計(jì)中加了蒸汽吹掃系統(tǒng)，由本鍋爐的飽和蒸汽系統(tǒng)接入。污泥管與鍋爐設(shè)計(jì)了柔性連接，以滿(mǎn)足鍋爐在啟、停中上、下膨脹的需要。保證了系統(tǒng)的安全

42、運(yùn)行。6) 濃料泵房設(shè)置在地下 -7 米處，由于有冷卻水系統(tǒng)及打掃沖洗用水排出，泵房設(shè)有污水泵，實(shí)現(xiàn)水位自動(dòng)控制，保證濃料泵等地下設(shè)施安全運(yùn)行。7) 整套污泥輸送系統(tǒng)的自動(dòng)化水平達(dá)到了運(yùn)行人員在鍋爐控制室內(nèi)實(shí)現(xiàn)濃料泵的啟、停及污泥量控制(8)濃料泵控制系統(tǒng)采用集散控制模式，采用西門(mén)子公司的可編程控制器SIMATC7-2O0作為控制系統(tǒng)核心單元，人機(jī)操作界面就地采用TD-200進(jìn)行參數(shù)顯示及控制操作，與S7-200基于SIMATIC-NET®訊，(該系統(tǒng)由北京中礦機(jī)電技術(shù)研究所提供)在集控室采用硬線(xiàn)連接至鍋爐控制網(wǎng)絡(luò) 6000分散控制系統(tǒng)(DCS)(9) 通過(guò)DCS的操作界面對(duì)輸送系統(tǒng)

43、進(jìn)行操作調(diào)整和參數(shù)顯示，就地遠(yuǎn)控制的操作切換通過(guò)TD-200實(shí)現(xiàn)。(10) 預(yù)壓螺旋的啟、停均在集控室 DCS界面上操作，實(shí)現(xiàn)泵停聯(lián)跳預(yù)壓螺旋的邏輯功能。(11 )在DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)當(dāng)運(yùn)行鍋爐跳閘時(shí)聯(lián)跳濃料泵的邏輯功能。12)在集控室模擬屏上實(shí)現(xiàn)濃料泵的故障及跳閘報(bào)警。13)在濃料泵房?jī)?nèi)安裝全方位控制攝像頭在集控室監(jiān)視。4 關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新 4.1 污泥摻燒比例變化對(duì)鍋爐的有關(guān)參數(shù)的影響數(shù)據(jù)分析 4.1.1 污泥特性污泥含水率約7585%干基發(fā)熱量2800kcal/ kg( 11723 kJ/ kg)4.1.2 對(duì)鍋爐排煙溫度的影響1)污泥摻燒鍋爐為無(wú)錫華光鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的UG-75/5.3

44、-M19 循環(huán)流化床爐；(2) 鍋爐額定負(fù)荷時(shí)燃煤量12000 kg/h，燃煤低位發(fā)熱量20450 kJ/ kg；(3) 額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)實(shí)際平均排煙溫度為112C(未摻燒污泥)4)鍋爐平均排煙溫度污泥摻燒為10% 20% 30%寸的實(shí)際摻燒量分別約為1t/h、2.5t/h、4 t/h，此時(shí)，鍋爐實(shí)際平均排煙溫度分別升至117C、126C、138C4.1.3 對(duì)鍋爐排煙效率的影響(1)根據(jù)水和水蒸汽熱力性質(zhì)表，在一個(gè)大氣壓下，水在下列溫度下的晗值和比容分別為：20C (年平均氣溫)時(shí)晗值為84.0kJ/ kg；110C時(shí)為晗值2696.7kJ/ kg,比容為 1.745m3/ kg；120C 時(shí)

45、為晗值2716.8kJ/kg,比容為 1.793m3/kg；130C 時(shí)為晗值 2736.8kJ/ kg,比容為 1.841m3/ kg；140'C 時(shí)為晗值 2756.6kJ/kg,比容為 1.889m3/k。( 2)污泥中水分去除耗煤量每摻燒1噸污泥時(shí)，排煙溫度為120C、130C、140C時(shí)(鍋爐實(shí)際平均效率 87%，污泥中水分消耗的的熱量折標(biāo)煤量分別為：120C: 850* (2716.8-84 )- 150*2800*4.1868十29308十0.87=18.8 kg130C: 850* (2736.8-84 ) - 150*2800*4.1868十29308十0.87=19

46、.47 kg140C: 850* (2756.6-84 ) - 150*2800*4.1868十29308十0.87=20.13 kg(3) 實(shí)際標(biāo)煤耗量因鍋爐排煙溫度每升高1C,排煙熱損失將提高0.06%,即鍋爐效率將下降0.06%將增加標(biāo)煤耗5.024 kg,故污泥摻燒量為1t/h、2.5t/h、4 t/h時(shí)，其實(shí)際 標(biāo)煤耗量分別為：摻燒量在 1.0t/h 時(shí)，標(biāo)煤耗量=18.8- ( 19.47-18.8 ) *0.3+ (117-112) *5.024=43.7 kg (折 43.7 kg標(biāo)煤 / 噸污泥)摻燒量在 2.5t/h 時(shí)，標(biāo)煤耗量=2.5*19.47- ( 19.47-18

47、.8 ) *0.4+ (126-112 ) *5.024=118.3 kg (折 47.3 kg標(biāo)煤 / 噸污泥)摻燒量在 4.0t/h 時(shí)，標(biāo)煤耗量=4*20.13- (20.13-19.47 ) *0.2+ (138-112) *5.024 =210.6 kg (折 52.7 kg標(biāo)煤 / 噸污泥)(4) 鍋爐效率污泥摻燒量為 1t/h 、 2.5t/h 、 4 t/h 時(shí),鍋爐效率分別降低了 0.3%、 0.84%、 1.56%。4.1.4 對(duì)鍋爐煙氣量的影響污泥摻燒量為 1t/h 、 2.5t/h 、 4 t/h 時(shí),增加的煙氣量分別為：1.0 t/h ：1000*0.85*1.745

48、+ (1.793-1.745 )*0.7=1512m 3/h2.5 t/h：2500*0.85*1.793+(1.841-1.793 )*0.6=3871 m 3/h4.0 t/h：1000*0.85*1.841+(1.889-1.841 )*0.8=6390m3/h4.1.5 摻燒比例分析上述實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明：焚燒污泥 4t/h 時(shí)，鍋爐燃燒工況穩(wěn)定，熱效率維持在高效區(qū)，即一臺(tái) 75t/h 鍋爐最大能焚燒約 96t/d 污泥。 75t/h 循環(huán)流化床鍋爐每小時(shí) 燃燒原煤約 12t ，含水率約 8085左右的污泥摻燒約 4t ，煤和污泥的摻燒比例約 30左右。 06 年共焚燒污泥約 6.6 萬(wàn)噸，

49、原煤約 24.5 萬(wàn)噸，平均摻燒比例 約27.5 ； 07年焚燒污泥約 6.7萬(wàn)噸，用煤量約 26萬(wàn)噸，平均泥煤摻燒比例約 25.7 ；08年14月焚燒污泥 3.38萬(wàn)噸，用煤量約 10.59萬(wàn)噸，平均泥煤摻 燒比例約 31.9 。4.2 污泥噴射設(shè)備和系統(tǒng)本系統(tǒng)污泥管道輸送系統(tǒng)與常規(guī)管道輸送的不同之處在于其所輸送的物料是目前所有管道系統(tǒng)不能解決的，如渣漿泵輸送物料其液體的含量一般不低于83左右，螺桿泵輸送其輸送的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足長(zhǎng)距離的要求，尤其是污水廠(chǎng)的脫水污泥，由于其內(nèi)在特性與其它物料相比極為特殊，其輸送技術(shù)難度遠(yuǎn)非一般管 道輸送所能解決的。4.2.1 污泥噴射壓力本系統(tǒng)采用雙缸電液比例

50、高壓活塞泵，該泵可產(chǎn)生 32Mpa壓力，并以最大24Mpa的管道壓力，將污泥泵入管道，污泥的流量依據(jù)鍋爐燃燒條件通過(guò)電液比例進(jìn) 行控制，流量大小不受輸送阻力的影響，這種泵送系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外首次解決了高濃度污泥的管道遠(yuǎn)距離輸送和鍋爐長(zhǎng)期穩(wěn)定燃燒所需污泥流量的控制問(wèn)題。本系統(tǒng)根據(jù)輸送距離的長(zhǎng)短，輸送總管采用鋼管加襯塑工藝，以減少輸送沿程的壓力損失，總管至鍋爐部分管道采用不銹鋼管，不適宜采用襯塑管，防止鍋爐高溫部分損壞襯塑。泵出口壓力 2、5Mpa左右，輸送距離125m至鍋爐污泥噴口前壓力0.30.5Mpa左右，根據(jù)焚燒污泥的水分不同，泵出口壓力會(huì)有約 58% 波動(dòng)。但污泥壓力變化對(duì)焚燒沒(méi)有產(chǎn)生影響，僅

51、對(duì)輸送系統(tǒng)電耗產(chǎn)生影響。4.2.2 污泥噴嘴結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)的污泥噴嘴結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)幾十次的設(shè)計(jì)改進(jìn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，才適應(yīng)了污泥這種特殊的介質(zhì)應(yīng)用。既能穩(wěn)定均勻地把污泥噴入爐內(nèi)燃燒，又能防止噴嘴在不焚 燒污泥時(shí)被爐內(nèi)高溫?zé)龤?。另外還設(shè)計(jì)了在噴咀被堵塞后可進(jìn)行吹掃、疏通的系統(tǒng)，提高了焚燒系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定性。100mn左右，污本系統(tǒng)的污泥噴嘴是固定在水冷壁上的，由于循環(huán)流化床鍋爐是懸吊式水冷壁，鍋爐在啟動(dòng)和停止的狀態(tài)下，噴嘴位置的水冷壁上、下膨脹達(dá) 泥進(jìn)泥管道與噴口設(shè)計(jì)采用柔性聯(lián)接。保證了鍋爐運(yùn)行的安全性。4.2.3 污泥供料粒度大小對(duì)焚燒的影響分析經(jīng)過(guò)兩年多的規(guī)?；瘧?yīng)用，脫水污泥經(jīng)污泥噴嘴噴入爐內(nèi)進(jìn)行焚燒，污

52、泥供料粒度的大小對(duì)污泥燃燒完全程度、爐膛燃燒工況和流化床鍋爐步風(fēng)板等沒(méi)有較 大的影響。4.2.4 控制系統(tǒng)本系統(tǒng)污泥管設(shè)計(jì)采用單元母管切換制，兩臺(tái)污泥泵的出口污泥可輸送至任意一臺(tái)焚燒爐，（07年11月污泥焚燒"期工程又有兩臺(tái)污泥泵、兩臺(tái)75t/h循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行，并與I期污泥母管聯(lián)接），更可連續(xù)穩(wěn)定地處置大量污泥，防止因污泥泵及系統(tǒng)的故障帶來(lái)污泥焚燒量的影響，還可避免鍋爐計(jì)劃?rùn)z修停爐 帶來(lái)的污泥焚燒量的下降。由于脫水污泥的成份是有機(jī)質(zhì)，經(jīng)過(guò)發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生沼氣和噁臭，容易引起爆燃危險(xiǎn)和污染環(huán)境，本系統(tǒng)污泥儲(chǔ)存?zhèn)}設(shè)計(jì)成負(fù)壓，負(fù)壓管接至鍋爐送風(fēng)機(jī)的進(jìn)口， 利用風(fēng)機(jī)負(fù)壓把污泥中析出的氣體和氣味經(jīng)爐內(nèi)高溫燃燒后安全排放。本系統(tǒng)形成了該特殊物料可靠的遠(yuǎn)距離輸送的整套工藝過(guò)程，正如專(zhuān)家鑒定稱(chēng)之為“系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新”，是因?yàn)樵跇?gòu)成該系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上（高壓可控輸送、物料正壓吸入、系統(tǒng)物料分配、低摩阻復(fù)合管