2×150TD污泥摻燒項目可行性研究報告

2×150T/D污泥摻燒項目可行性研究報告 1 2 5 8 1.1.項目概述和建設(shè)的必要性因富含有機腐質(zhì)、細菌菌體、寄生蟲卵和重金屬等有害物質(zhì)，如果不經(jīng)過無害化處理，是污水處理過程形成的最主要的潛在二次污染源，對環(huán)傳統(tǒng)的污泥處理方法有穩(wěn)定填埋、堆肥、填海和焚燒等。穩(wěn)定填埋處理不當可能造成土壤和地下水的污染,并且大量占用土地,進一步加劇實際應用中存在較多的困難；污泥填海會對海生生物造成危害,嚴重污染海洋環(huán)境,現(xiàn)已被國際公約所禁止；污泥焚燒是最“徹底”的污泥處理上),因而最終需要處理的物質(zhì)很少,不存在重金屬離子的問題,有的焚燒灰還可制成有用的產(chǎn)品,是相對比較安全的一種污泥處污泥焚燒首先要將脫水污泥加溫干燥，再用高溫氧化污泥中的有機物，使污泥成為少量灰燼。污泥焚燒可分為直接焚燒和混合焚燒兩種類干燥等處理后添加少量的助燃劑送入焚燒爐進行燃燒；混合焚燒是將污泥與煤或可燃固體廢棄物等混合燃燒，用于發(fā)電、制磚等。直接焚燒主要設(shè)備基本上是引進國外的干化或焚燒設(shè)備，設(shè)備一次性投資較大，運行費用高昂，一般企業(yè)難以承受。結(jié)合我國的實際狀況，污泥與火電廠的上海石洞口污水處理廠污泥焚燒系統(tǒng)。除了引進技術(shù)，國內(nèi)部分科研但基本上是基于國外技術(shù)基礎(chǔ)之上或僅針對焚燒過程進行較為深入研究,近年來，幾個污泥焚燒工程在我國陸續(xù)投入運行，采用的技術(shù)方案主要是對電廠鍋爐進行改造，實現(xiàn)污泥、煤混燒發(fā)電，取得了較好的運根據(jù)《某市人民政府關(guān)于城市污水處理廠污泥焚燒處理價格承諾的摻燒項目?；痣娖髽I(yè)利用煙氣余熱對城市污泥干化后進行摻燒，可實現(xiàn)城市污泥的無害化、資源化處置，履行企業(yè)應盡的社會責任；落實上網(wǎng)電滕州新源熱電有限公司及華能臨沂電廠等單位的調(diào)研了解，該污泥摻的外委部分不包括在我院負責范圍內(nèi)，需由建設(shè)方另行委托有資質(zhì)的單減少占地和設(shè)備費用，盡可能降低工程造價。在保證工藝先進、技術(shù)可利用電廠高溫煙氣余熱作為污泥干化熱源，干化后的尾氣通過旋風分離的主要特點是：爐膛四周為膜式水冷壁，爐膛上部靠近火焰的三側(cè)布置壁式再熱器；爐膛出口處布置全大屏和后屏過熱器；水平煙道內(nèi)依次為中溫再熱器、高溫再熱器和高溫過熱器；后豎井煙道內(nèi)布置低溫過熱器某市位于山東半島的中西部，東與煙臺市、青島市接壤，西與東營市、淄博市毗鄰，南與日照市、臨沂相鄰，北臨渤海萊州灣。西距濟南2.3.工程地質(zhì)及水文條件勘測揭露地形為第四系全新統(tǒng)殘積、洪積層及下白堊統(tǒng)青山群安山廠址區(qū)地下水類型為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水，大氣降水為其主要補給來源，蒸發(fā)為其主要排泄方式?？睖y期間地下水穩(wěn)定水位埋深平均土條件下的地震基本烈度為Ⅶ度，設(shè)計地震動水平峰值加速度為循環(huán)水補充水源為某市污水處理廠經(jīng)深度處理后的中水，峽山水庫水作為中水的應急備用水源。在正常情況下，循環(huán)水的補水全部采用中2.4.燃煤煤質(zhì)及主要設(shè)備參數(shù)%2346M8123456789預熱器進口一次風溫預熱器出口二次風溫℃℃℃℃℃℃℃℃%℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃3.工程設(shè)想產(chǎn)品形態(tài)大致分為干料返混系統(tǒng)、濕污泥直接進料系統(tǒng)。借鑒華電滕州熱電有限公司及華能臨沂電廠的污泥干化和資源化利用項目技術(shù)與經(jīng)驗，通過對國內(nèi)多家污泥干化設(shè)備的調(diào)研，確定采用直接加熱式干化設(shè)器下方設(shè)有排料閉風器進入成品緩沖倉，經(jīng)排料螺旋輸送機、斗式提升機將干化后污泥送至轉(zhuǎn)運螺旋輸送機進入分配倉，干化后污泥的輸送采用兩路：一路輸送至磨煤機入口，另一路由翻板閥分配到輸煤皮帶輸送3.1.污泥干化工藝建設(shè)條件泥儲存?zhèn)}內(nèi)儲存。污泥在運輸過程中嚴格實行密閉運輸，杜絕撒漏造成二次污染。運輸車輛進入電廠后要按照指定的路線行駛，不得影響電廠按照中華人民共和國建設(shè)部、國家土地管理局批準的《電力工程項目建設(shè)用地指標》執(zhí)行，合理劃分功能分區(qū)，壓縮場區(qū)用地面積。污泥干化摻燒系統(tǒng)布置與電廠煙氣系統(tǒng)布置相結(jié)合，充分利用電廠原有的設(shè)施，因地制宜，減少占地面積。兼顧污泥的運輸及干料的輸送，污泥干接，盡量縮短煙氣管道的長度，減少煙氣熱量的損失，保證進入干燥機污泥干化系統(tǒng)用水從電廠現(xiàn)有供水系統(tǒng)引接兩路水源：一路是工業(yè)本工程壓縮空氣耗量較小，主要為檢修用氣，可由廠區(qū)壓縮空氣管3.2.工程設(shè)計基本數(shù)據(jù)總磷總鉀鉛量%/8.07.23.215.27.83.228.87.4517.07.411.258.56.573.3.工藝流程及總體布置某公司污泥資源化工程項目在發(fā)電廠院內(nèi)實施。污泥干化廠房建設(shè)污水處理廠脫水后的污泥通過自卸車運至電廠內(nèi)濕污泥儲存?zhèn)}，經(jīng)干污泥螺桿泵送入干燥機入口進行質(zhì)熱交換，干燥后的污泥經(jīng)氣流輸送至物料收集器，物料收集器下方設(shè)有排料閉風器進入成品緩沖倉，經(jīng)排料螺旋輸送機、斗式提升機將干化后的污泥送至轉(zhuǎn)運螺旋輸送機進入分配倉，再由翻板閥分配到電廠甲、乙輸煤皮帶輸送機與電煤混合后進入由引風機經(jīng)旋風器除塵送至鍋爐尾氣處理系統(tǒng)。濕污泥儲存?zhèn)}和干化后本系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備是干燥機。通過對禹華、一通、天通等干燥機廠家及已投產(chǎn)單位使用情況的調(diào)研，初步確定采用旋翼式強制流態(tài)化刮壁式污泥干化處置裝置，具有投資少、運行費用低的特點，且在華電熱風由污泥進料同端上方進入干燥機，與被拋擲的物料直接接觸，物料在旋翼和熱風的作用下向前運動，實現(xiàn)質(zhì)熱交換。干燥機內(nèi)部分為三個工作腔。在第一個腔內(nèi)，腔內(nèi)平均溫度在200℃,污泥與高溫熱風直接接觸并迅速升溫至濕球溫度，一般污泥溫度在45℃~50℃,屬于升溫干燥段；在第二個腔內(nèi)，腔內(nèi)溫度在180℃,大量的水分被蒸發(fā)，此時屬于恒速干燥段，為主要干燥段；最后進入第三干燥腔內(nèi)，腔內(nèi)溫度在130℃,此時污泥的水分蒸發(fā)速度降低，污泥溫度開始逐漸上升，屬于降速干燥段，污泥溫度不超過55℃,含水降至40%以下，完成污泥干燥。控制系統(tǒng)對整套干化裝置連鎖控制，能對干燥機組的正常操作和安全運來控制干燥機的進泥量，可以達到穩(wěn)定的蒸發(fā)率。進料量的波動或進料含水率的波動，在連續(xù)供熱溫度保持恒定的情況下，會使蒸發(fā)率發(fā)生變化；一旦溫度變化，自動控制系統(tǒng)分別通過輸送機的變頻調(diào)速控制器調(diào)節(jié)供料速率，從而使干燥機的溫度保持恒定；同樣，通過調(diào)節(jié)干燥機的熱能供應量，也可保證始終達到一個最佳蒸發(fā)率。正常運行時，操作工污水廠污泥污泥儲存?zhèn)}干污泥螺桿泵干燥機污水廠污泥污泥儲存?zhèn)}鍋爐尾氣處理系統(tǒng)主引風機氣固旋風分離裝置鍋爐尾氣處理系統(tǒng)成品螺旋輸送成品物料自動分配倉污泥無害化工藝系統(tǒng)流程框圖3.4.物料平衡和熱量平衡序號數(shù)據(jù)來源主要工藝設(shè)計參數(shù)123456789處理濕污泥量濕污泥溫度濕污泥含水率干化后污泥含水率干燥機出口溫度干燥機進口煙氣溫度干燥機換熱效率(含散熱損失)絕干污泥發(fā)熱量鍋爐效率℃℃t1t2t1dη設(shè)計值設(shè)計值設(shè)計值設(shè)計值設(shè)計值設(shè)計值設(shè)計值設(shè)計值設(shè)計值物料平衡和熱量平衡123456789干污泥產(chǎn)量蒸發(fā)水量濕污泥溫度下水焓值干燥機出口水蒸汽焓值蒸發(fā)水所需熱量干燥機進口煙氣比熱干燥機出口煙氣比熱煙氣放熱量干燥機干化所需高溫煙dM1H1H2CCmCddC21ηp22p22Q1g序號鍋爐內(nèi)蒸發(fā)水量鍋爐內(nèi)蒸發(fā)水所需熱量濕污泥蒸發(fā)水分所需總濕污泥蒸發(fā)水分所需標煤量濕污泥的發(fā)熱量濕污泥的發(fā)熱量折算標煤量進入干燥機煙氣質(zhì)量出干燥機煙氣流量每小時需補充的標煤量干化一噸濕泥所需的熱量干化一噸濕污泥需要標煤量燃燒一噸濕污泥發(fā)熱量折算為標煤摻燒一噸濕污泥所增加M2B1SBbb數(shù)據(jù)來源M22-H1BM1M11b干燥機是系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備，本次選擇的干燥機為熱風與污泥干燥機的結(jié)構(gòu)形式：內(nèi)部分為三個工作腔，在第一個腔內(nèi)，腔內(nèi)平在45℃~50℃,屬于升溫干燥段；在第二個腔內(nèi)，腔內(nèi)溫度在180℃大量的水分被蒸發(fā)，此時屬于恒速干燥段，為主要干燥段；最后進入第三干燥腔內(nèi)，腔內(nèi)溫度在130℃,此時污泥的水分蒸發(fā)速度降低，污泥溫規(guī)格型號WJG-4500蒸發(fā)水量4170kg/h干燥機配套規(guī)格型號WJG-4500蒸發(fā)水量4170kg/h干燥機配套Q=55000m3/h電機N=185Kw干燥機污泥螺桿泵干燥引風機旋風除塵器斗提機引風機變頻器輸送裝置其他工藝設(shè)備臺臺臺套套臺套套套2222222211234L=18mL=18m67893.6.對鍋爐系統(tǒng)的影響根據(jù)相關(guān)的試驗研究結(jié)果，當摻燒比例較小時，對爐內(nèi)的燃燒進行觀察，發(fā)現(xiàn)火焰均很明亮，燃燒穩(wěn)定，且差別不大；同時混煤的燃料燃盡特性較好，其燃盡特性幾乎沒有改變；當鍋爐負荷不變時，爐膛溫度分布的曲線變化隨著摻燒污泥的比例逐漸升高。因此，摻燒比例盡量控直接按摻燒量來計算，摻燒比例只有約3.5%料的組分變化非常小，無論是熱值、水分、灰分或者是硫份都在實際燃絕干污泥的灰分也較高，根據(jù)某市三個污水處理廠的污泥檢驗結(jié)果，有高于設(shè)計煤種的干燥基灰分；考慮到目前發(fā)電用煤質(zhì)量普遍較低，原煤的灰分大大增加，應該說絕干污泥的灰分不會高于原煤太多，且摻燒比摻燒污泥后主要是水分對鍋爐效率的影響，經(jīng)過估算，如果燃用設(shè)括了增加水分帶走的熱量損失，這部分損失已作為熱能消耗成本考慮，污泥焚燒所產(chǎn)生的焚燒灰具有較好的吸水性、凝固性，與粉煤灰的性質(zhì)相差不大。國外也有將污泥燃燒產(chǎn)物作為水泥原料進行利用的應用實例，同時摻燒比例不大，污泥燃燒后的灰在總灰量中占的比例很對粉煤灰地特性基本沒有影響，因此摻燒城市污泥對粉煤灰的綜合利用考慮到污泥中含有較多的金屬物質(zhì)，不同性質(zhì)的污泥，其重金屬含等。污泥的重金屬主要以氧化物，氫氧化物，硅酸鹽，有機絡(luò)合物等形重金屬保留在焚燒殘渣中，因此，必須對摻燒后的飛灰進行檢驗，觀察的排放濃度都較低，不會對煙氣的排放指標產(chǎn)生影響。影響為其排放的根據(jù)已經(jīng)運行的摻燒污泥工程的實際經(jīng)驗，摻燒泥煤比可達20%~在施工建設(shè)時期，合理組織施工計劃，加強交通管理，減少交通阻塞，提倡文明施工，盡可能降低揚塵，噪聲等對周圍環(huán)境的影響，及時在濕污泥被干化的過程中，由于被干化污泥的濕度相當大，濕污泥在彌散時能吸附大量的煙塵，基本上沒有泥塵生成，干化裝置如同一個吸附沉降式除塵器，不僅不會揚起粉塵，還具有良好的除塵作用。在氣固分離過程中，污泥濕度仍然比較大，對煙塵還有一定的吸附作用，氣固分離后，只有極少量的游離塵被煙氣帶走。在整個干化過程中，煙氣中總的粉塵量是大幅下降的，從干化裝置出來的煙氣經(jīng)旋風分離后，由對粉塵中的汞、鉻和鉛等污染物應進行實時監(jiān)測，按相關(guān)要求進行較低的水平。參考常州廣源熱電有限公司污泥摻燒的技術(shù)報告可知，二要求。同時在尾氣末端增加活性炭吸附裝置吸附二噁英，對二噁英的輔鍋爐的容量較大，少量污泥的摻燒，不會對煙氣污染物排放濃度和飛灰品質(zhì)等造成明顯的改變。參考常州廣源熱電有限公司污泥摻燒的技術(shù)報告可知，摻燒污泥后煙氣排放的鉛、鎘、汞的濃度低于相關(guān)環(huán)保排焚燒爐渣為一般工業(yè)固體廢物，工程應設(shè)置相應的磁選設(shè)備，對金取進行綜合利用；焚燒飛灰應按相關(guān)要求進行貯存、處置；積極鼓勵焚燒飛灰的綜合利用，但所用技術(shù)應確保二噁英的完全破壞和重金屬的有本廠的噪聲主要為減速機、風機等產(chǎn)生的動力機械噪聲，形成對周圍環(huán)境的影響。噪聲防治采用綜合治理方式，首先從聲源上控制，對聲源上無法根治的生產(chǎn)噪聲，采取行之有效的隔聲、消聲、隔振等噪聲控將噪聲控制在規(guī)定標準之內(nèi)。對部分噪聲比較大的設(shè)備，如引風機等加之間采用柔性密封連接，以減輕振動噪聲和墻壁的固體傳聲；注意改善車間墻壁內(nèi)采用吸聲系數(shù)大的吸聲材料，并保證磚墻和灰縫的飽滿，避免有蜂窩洞孔；對于無法封閉的車間，應合理確定開窗比例，并盡可能采用隔聲門窗，對門窗與墻壁的邊緣采用橡膠條或毛氈打密封壓緊；必要時隔聲窗采用多層窗，同時選用厚度不同的玻璃板，在玻璃間留有足濕基。本工程利用發(fā)電廠鍋爐煙道氣余熱對城市污泥進行干化脫水，干化脫水后污泥進入發(fā)電廠鍋爐焚燒發(fā)電，既有效的處理了地方污水處理廠產(chǎn)生的污泥，減緩了城市環(huán)境和土地的壓力，最終實現(xiàn)對城市污泥的反應，消除污泥中的有害氣體和滲透液對大氣、土壤的二次污染，它能使有機物全部氧化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，達到了5.2.社會效益與建設(shè)單純的垃圾填埋場相比，由于靠近城市的土地資源已越來越緊張，要建設(shè)垃圾填埋場，只能選擇偏僻的地方去建填埋場。同時垃圾填埋場需有專人管理。目前我國垃圾填埋場每填埋一噸污泥的綜合費約總成本總成本1衛(wèi)生填埋（建設(shè)填埋場）2污水處理廠干化焚燒3電廠煤粉爐摻燒污泥法為了保護勞動者在我國電力建設(shè)中的安全和健康，改善勞動條件，火力發(fā)電廠設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家及部頒現(xiàn)行的有關(guān)勞動安全和工業(yè)衛(wèi)性，將滿足《建筑設(shè)計防火規(guī)范》及《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》纜豎井采用耐火隔板，涂防火涂料等措施，盤、柜小孔洞用防火為防止粉塵外逸，對污泥管和尾氣管道采取密封措施。車間要保持貯存、輸送腐蝕性介質(zhì)的容器、管道均采用防腐蝕材料。對污泥操作人員配備個體防護用品，避免臭氣等對工人的影響，同時污泥干化車間建筑物盡量封閉。污泥干化系統(tǒng)設(shè)除味系統(tǒng)，將濕污泥儲存?zhèn)}和干化6.4.防電傷、防機械傷害及其它傷害50℃,以減少熱輻射、防止接觸燙傷。4)對高溫作業(yè)工人配備隔熱服、隔熱面罩等冷天氣時為室外作業(yè)工人配備防寒服（手套、鞋）等個人防護用6.6.防噪聲、防振動7.1.生產(chǎn)組織本次設(shè)計考慮增加電廠的勞動人員，不再增加單獨的機構(gòu)，增加人8.1.工程項目實施條件9.1.投資概況科目名稱設(shè)計費用設(shè)備費用2、污泥螺桿泵3、干燥引風機4、旋風除塵器6、引風機變頻器7、輸送裝置8、其他工藝設(shè)備9、電氣熱控安裝費用土建費用公用工程費用規(guī)格數(shù)量1111計算詢價詢價詢價詢價詢價詢價詢價詢價詢價詢價詢價詢價9.2.技術(shù)經(jīng)濟指標、效益分析府積極幫助落實電價補貼，可以滿足短期內(nèi)回收投資資本的要求。積極上網(wǎng)電價，上網(wǎng)電價補貼到位后效益將進一步提高。本報告中，按每噸考慮到干化過程中的其它能量損失，轉(zhuǎn)換效率按80%計算，蒸發(fā)污鍋爐排煙溫度按130℃,隨干化后的污泥進入鍋爐的水分，最終被其他費用中，主要考慮由于摻燒污泥造成鍋爐效率降低，從而使得12主要計算參數(shù)處理濕污泥量年運行小時數(shù)年處理污泥量項目總投資總設(shè)備投資運行成本①熱量費用干化一噸濕污泥需要標煤量標煤單價干化一噸濕污泥的熱量費用②運行電耗費設(shè)備總裝機功率實際運行功率(按85%計算)干化一噸濕污泥的電量費用③設(shè)備維護、檢修費用維修按固定資產(chǎn)計提計提比例年維修費用每噸濕污泥維修費用④人工費定員人數(shù)人年工資總額(含公積金等各項費每噸濕污泥人工費⑤設(shè)備折舊費折舊年限折舊殘值每噸濕污泥設(shè)備折舊費⑥水量費用水量消耗很少，且循環(huán)使用，費用⑦其它費用摻燒污泥對鍋爐煤耗的影響年發(fā)電量年標煤增加量每噸濕污泥增加鍋爐燃煤成本總成本hkWkW元/kW?h年g/kW?h億kW?ht/年數(shù)據(jù)來源設(shè)計值設(shè)計值投資概算投資概算熱平衡①+②+③+④+⑤+⑥+⑦