引言

近年来．国度能源局屡次发文要求严格节制煤电规划建设。裁减落后产能。煤电建设正式进入去产能时期。而随着环保要求的提高．煤价上涨和发电利用小时数的降落．燃煤电厂的经营也遇到严格挑战。与此同时，，随着社会经济的发展和污水处置率的提高．污水处置的副产品污泥也急剧增长。这些数量巨大的污泥已成为城市发展急需处置的难题。

在此布景下．燃煤电厂污泥掺烧技术得到电厂和处所当局的接受和器重。国度有关部门也出台了一系列政策，，要求推动燃煤电厂协同资源化处置污泥．发展燃煤污泥耦合发电示范项主张建设。2018年6月。国度能源局与生态环境部颁布了29个燃煤耦合污泥发电技改试点项目．并要求加快燃煤耦合生物质发电关键技术的钻研开发、成就转化和尺度制订。

污泥逐步变废为宝，，成为各大燃煤电厂抢夺的资源。很多项目一拥而上，，但对污泥个性、掺烧技术路线以及工程设计方面等还不足深刻钻研。因而本文在前人的钻研基础上．首先对污泥性质和污泥掺烧利用案例进行介绍．而后结合自身经验对污泥掺烧工程设计进行技术探求．为燃煤电厂污泥掺烧项主张建设提供技术参考。

1污泥的根基性质

由于污水的起源和污水处置工艺的分歧．污水处置后产生的污泥成分极度复杂。把握污泥的物理化学性质和含水率，，是合理措置污泥并资源化利用的基础。

污泥相对密度较小、状态不规定、比理论积与孔隙率极高。其特点是含水率高、脱水性差且有臭味。污泥脱水后泥饼为玄色。天然风干后呈颗粒状。硬度大且不易破碎。污泥拥有较高的含水率．污水处置厂浓缩污泥含水率为94％左右．经机械脱水后含水率可降至80％左右．部门深度脱水的污泥含水率可降至60％以下。

污泥通常呈中性或弱酸弱碱性．有机物含量较高．有热值利用价值。以上海竹园一厂和二厂的污水污泥为例．参照煤质分析．对污泥样品进行分析。凭据上海市城市排水监测站2017年7月的污泥检测数据。干化污泥(含水率30％)中水分、灰分、挥发分各占30％左右，，固定碳含量很低，，热值约为动力煤的三分之一左右；；页煞址治鲋形逖趸磷的含量显著偏高。

燃煤电厂掺烧的污泥通常来自污水处置厂的污泥脱水车间或污泥干化车间。按来料污泥的含水率可分为湿污泥和于污泥，，其中湿污泥含水率为60％。80％。干污泥含水率为30％左右。

2污泥掺烧对燃煤机组的影响

由于污泥的重要成分与燃煤有较大区别．污泥掺烧后势必会对锅炉的点火与排放产生肯定影响．国内已有不少学者起头了污泥掺烧技术的钻研．蕴含尝试室钻研和燃煤电站试验钻研。钻研了局批注．污泥小比例掺烧下．对锅炉炉膛温度没有大的影响。锅炉及有关辅机运行不变。烟气中传染物的排放均切合国度传染节制尺度，，其中二嗯英、氯化氢浓度值均节制在较低的领域内。污泥中大部门重金属残留在灰渣中。但增长极度有限。不会影响粉煤灰的综合利用。

国度住建部和发改委2011年结合下发的污泥处置措置技术指南中指出。在具备前提的地域。激励污泥在热力发电厂锅炉中与煤混合点火
：混烧污泥宜在35 t／lI以上的燃煤锅炉上进行。在现有燃煤电厂协同措置污泥时．入炉污泥的掺入量不宜超过燃煤量的8％；；对于思考污泥掺烧的新建锅炉。污泥掺烧量可不受上述限度。

3污泥掺烧技术利用案例介绍

经调研．国内已有多家电厂实现或正在进行污泥掺烧的技改。多集中在山东、浙江、江苏等地。这些项目多选取烟气或蒸汽对污泥进行干化，，干化后掺入燃煤锅炉点火发电。下文将对拥有代表性的上外洋高桥电厂污泥掺烧刷新项目进行介绍。

上外洋高桥第二、第三发电厂与上海竹园片区污水处置厂都位于上海市浦东新区东北端。长江人？？？谀习叮嗬虢辖。外高桥二厂为2x900 MW机组。三厂为2x1000 MW机组．别离于2004年和2008年建成投产．目前都满足烟气超净排放要求。竹园片区现有污泥干化点火处置工程1座。处置规模150 tDS(绝干污泥)／d。二期拟建设污泥干化工程。用于处置新增的污泥量，，干化后污泥运至外高桥二厂、三厂共同掺烧措置。污泥选取薄层干化机进行干化，，干化后污泥含水率领域为20％。33％。折算成30％含水率的污泥量约320 t／d。干化污泥均匀掺烧比例低于2％。最大掺烧比例低于6％，，对机组的正常运行影响较小。项目建成后。电厂向污泥处置厂销售蒸汽。污泥处置厂将干化污泥作为辅助燃料销售给电厂。干化后污泥经密闭污泥车运至厂内，，电厂重要掌管污泥的采取、储运和点火。

该项目已于2019年上半年建成．具备接管含水率30％干化污泥陆续掺烧的前提。按上海市当局进一步钻研美满全市污水厂污泥措置规划，，外高桥第二、第三发电厂将掺烧竹园片区以外的干化污泥(如白龙港、虹桥等)，，以解决污泥的措置问题。目前，，上海竹园片区的污泥干化工程仍未建成投产，，电厂重要接管上
：缜盼鬯、白龙港污水厂、竹园污水处置厂含水率30％．60％的污泥．并发展有关掺烧试验的钻研。

外高桥二厂、三厂都曾在2017年上半年进行了干化污泥掺烧试验。最大掺烧比例10％。结合最近的掺烧试验来看，，试烧成效较好。各项排放指标都满足排放要求。必要把稳的是，，两个电厂掺烧期间．吸收塔内脱硫浆液都产生过显著的起泡景象。投加消泡剂后泡沫逐步削减，，石膏品质未见显著降落。脱硫浆液中毒起泡可能与污泥点火产品有关．必要进一步钻研分析。

4污泥掺烧工程设计关键问题探求

通过前文的介绍，，普遍以为污泥掺烧技术上是可行的，，对锅炉和传染物排放的影响比力有限。在污泥掺烧技悔改程中，，还应重点关注以下问题。

4．1污泥掺烧量简直定

污泥的掺烧量应凭据推荐的污泥掺烧比例和锅炉运行情况来确定。污泥每天城市产生，，产量凭据季节稍有颠簸。而目前国内燃煤电厂负荷改观比力大．常不能满负荷运行，，需思考50％以下负荷的运行情况。因而，，污泥最大掺烧量应先凭据低负荷运行时的燃煤量推算出干化污泥的掺烧量．再凭据污泥含水率折算到湿污泥的量。别的，，还需思考机组检修时的污泥掺烧的运行方式。污泥现实掺烧量应低于最大掺烧量，，以保障发电机组的安全不变运行。

随着煤耗指标和排放要求的不休提高。300 MW以下的燃煤机组正逐步遭到裁减．600 MW和1000 MW等级机组的占比越来越高。以2台600 MW燃煤机组为例，，1台炉满负荷运行时锅炉的耗煤量约为4000—5000 t／d？？Ｋ伎冀鲇1台机组处于50％低负荷运行．污泥最大掺烧比例取8％，，则干化污泥最大掺烧量为160。200 t／d．折算到含水率80％的湿污泥处置量为560～700 t／d。

4．2污泥的干化

原污泥由于粘度大、水分多等成分。不成直接进入煤粉炉点火。通常需将污泥干化后与原煤混合进入原煤仓，，污泥的干化水平需思考污泥的输送、贮存、制粉系统、锅炉点火前提和经济性、安全性等来确定。

选择相宜的污泥干化水平对系统设计至关重要。若干化水平过高。则在系统中易产生粉尘，，存在自燃的可能性，，增长危险性．且能耗也增长，，降低经济性
：30％．40％的污泥依然属于半干水平。粉尘和干化尾气产生量较少．此时污泥已经成形．贮存输送较方便．拥有工艺安全性和经济性。

污泥干化选取加热干化．干化车间应结合总平面和工艺流程多规划比选确定。通常可将污泥干化分为两种类型
：直接干化和间接干化。直接干化是将高温干热气体直接引入干燥器．通过干热气体与湿物料的接触、对流进行换热。这种做法的特点是热量利用的效能高．但是若是被干化的物料拥有传染物性质，，也将带来传染物排放问题。山东华能鹤壁电厂、华电滕州新源热电、华电郑州电厂、华能莱芜热电等均选取烟气直接干化。间接干化是将热量介质通过热互换器与湿污泥进行换热。这些介质可能是导热油、蒸汽或者热空气。介质在一个关闭的回路中循环。与被干化的物料没有接触。浙能黄冈、国电北仑、漯河华润热电、上海竹园污泥处置厂等均选取蒸汽间接干化。

干化方式需结合热媒起源、污泥成分、干化水平、对机组的影响、投资运行用度等多个方面进行比选确定，，选择安全高效、不变经济的干化系统。

4．3污泥的储运

污泥通常选取密闭汽车运至电厂．经称重计量后至污泥卸料间卸料，，卸料间内设污泥接管装置。污泥接管装置通常地下安插，，上部设电动或液压盖板。卸料时开启，，卸料实现关闭，，以削减污泥臭味的外溢？？Ｋ伎嫉轿勰嘤涤锌隙ㄇ质葱，，接管装置通常内衬高分子板或不锈钢。若来泥为含水率80％的湿污泥．通常选取方形接管仓。底部设滑架和螺旋输送机出料。而后经螺杆泵或柱塞泵送至污泥干化机进行干化。若来泥为含水率50％。60％的湿污泥或干化污泥，，泵送比力难题．可选取污泥刮板输送机进行输送。

污泥经干化后呈藐小颗粒状．粒径巨细跟污泥起源和干化型式有关．在干化机选型时应优先选择造粒职能好的干化机．削减储运过程中的堵料风险和粉尘产生。污泥经干化后还拥有较高的温度．不利于后续设备的安全运行，，通常需设置冷却装置将污泥冷却至50℃以下。冷却后的干污泥较硬，，但比理论积与孔隙率较高，，易吸潮粘附在设备理论。因而，，在运行时应尽量削减污泥的停顿功夫，，预防污泥长功夫堆积板结。

干污泥仓进料时仓内粉尘浓度较高。干化污泥又拥有较高的挥发分。拥有潜在的爆炸风险，，应采取透风防爆的安全措施．安全措施蕴含对仓内粉尘浓度、温度、可燃气体浓度进行自动监测和报警．通过仓顶除尘风机强制透风降尘除尘．满足简仓的安全运行要求。仓顶还需设置真空压力开释阀．保障仓内压力的不变。

干污泥仓的防堵对安全运行同样重要．必须采取合理有效的防堵规划。干污泥仓宜选取平底仓，，尽量少选取锥形斗结构．以削减仓内物料的挂壁，，预防结拱架桥。出料方式通常为液压滑架加螺旋输送机出料和刮刀或螺旋大局的中心给料机进行出料。

在干污泥输送过程中．应尽量预防使用带式输送机．一是带式输送机密闭较难，，二是皮带返程容易撒料。影响环境卫生。干污泥输送宜选取密闭结构的刮板输送机或螺旋输送机，，并削减污泥的垂直提升。在物料分配时，，为削减堵料风险，，应预防选取传统输煤系统中的电动三通装置．改用双向刮板输送机或双向螺旋输送机对物料进行分配。

为有效节制污泥掺烧比例．削减对锅炉制粉系统和传染物排放的影响．干化后污泥需按比例均匀参与燃煤中。利用最多的混合方式就是在电厂输煤系统工作过程中．将污泥按比例与原煤混合．利用输煤皮带机输送至原煤仓。掺混点宜设在碎煤机室取样装置之后．削减对输煤栈桥和化学制样车间的影响。若前提允许，，也可设置单独的污泥输送线，，将污泥直接输送至原煤仓。

4．4污泥的除臭

在污泥干化和储运过程中．会产生大量的粉尘和臭味。凭据上海竹园污泥处置工程的臭气检测．干化尾气中重要致臭因子有氨气、硫化氢、甲硫醇、二甲二硫醚等物质，，将干化和储运过程中产生的这部门臭气集中送至锅炉点火处置．可达到经济和彻底措置的指标。

污泥卸料点、污泥贮存仓、上料掺混点是臭气的重要逸散点？？？伤伎忌柚贸酒鞫源瞬棵藕酒褰型绱χ。除臭设计通常与透风设计相结合．在环保要求较高的处所应维持污泥掺烧有关构筑物内微负压状态。

输煤栈桥和煤仓间产生的臭气较少．且整体微负压设计较作难题．因而在调研的几个掺烧电厂中也都未采取有效措施。在原煤仓加仓过程中。要保障污泥上方覆盖一层原煤。削减臭气的散发。在室内臭气浓度超标时。应加强透风，，削减构筑物内臭气的堆积。

5结语

本文对污泥性质、污泥掺烧对燃煤电厂的影响及污泥掺烧利用案例进行了介绍．并对掺烧工程设计的有关问题进行了探求。

钻研了局批注．依附现役煤电机组的高效发电系统和环保集中治理平台．可实现污泥减量化、无害化、资源化和规；；胫茫泻瞎炔嫡策要求。是一种有效的污泥处置措置蹊径。

思考到污泥的起源拥有不确定．污泥掺烧在大型燃煤电厂的运行经验较少．建议项目建成后仍需持续关注掺烧对锅炉制粉、点火、烟气排放和灰渣、石膏综合利用的影响，，保障机组的安全不变运行。