25污泥掺烧对垃圾焚烧的影响研究中国恩菲唐续龙

污泥掺烧对垃圾焚烧的影响研究中国恩菲工程技术有限公司能源与环境事业部唐续龙130517507792019.10.18污泥处理处置论坛2019年0101污泥行业背景污泥掺烧研究污泥工程案例恩菲固废业绩目录页020304011.1：我国污泥政策背景1.2：掺烧政策1.3：掺烧技术经济可行性污泥行业背景我国污泥产生量预测01污泥行业背景1.1：我国污泥政策背景632572048056890497720%10%20%30%20004500700095001200020192020202120222023增长率/(%)产生量/(万吨)污泥产生量增长率资料来源：前瞻产业研究院“水十条”和“十三五”政策利好驱动——污泥处理处置行业将迎来蓝海市场！！！污泥处理处置市场规模0%10%20%30%20040060080010002018201920202021202220232024增长率/(%)收入/(亿元)收入增长率资料来源：前瞻产业研究院01污泥行业背景1.2：掺烧政策国家政策2016年，《关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作的意见》；2017年，《生活垃圾分类制度实施方案》技术政策《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）；《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》政策导向国内《城市污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则》，明确了四条最佳可行的技术，其中污泥干化焚烧就是其中之一。国外日本土地资源匮乏，干化焚烧是主要方式，日本约70%以上污泥采用与生活垃圾一起焚烧的方式处理。鼓励污泥干化焚烧联用或作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、垃圾焚烧炉混烧01污泥行业背景1.3：掺烧技术和经济可行性1、垃圾焚烧程中有大量廉价蒸汽可用：1）垃圾焚烧发电电价补贴范围为上网电量≤280kwh/t垃圾2）绝大部分生活垃圾焚烧厂上网电量≥330kwh/t垃圾2、垃圾焚烧发电厂的蒸汽成本约60元/蒸汽：1）抽取低压蒸汽少发电~150kwh/t蒸汽2）补贴外的电价0.4元/kwh3、干污泥有一定热值，掺烧过程中能产生部分蒸汽，可抵扣消耗4、可利用焚烧电厂的臭气处理系统、烟气净化系统和污水处理系统，无三废排放压力5、人均污泥产量（80％含水）/生活垃圾产量～0.25022.1：污泥性质2.2：新建焚烧厂掺烧研究2.3：利旧焚烧厂掺烧研究2.4：掺烧方式2.5：掺烧成本污泥掺烧研究02污泥掺烧研究固废重大专项2018“有机固废高效清洁稳定焚烧关键技术与装备”有机固废的理化特性和掺烧比例对焚烧稳定性的影响研究有机固废焚烧过程及烟气净化沿程污染物生成及迁变规律污泥相关子课题：掺烧关注的问题掺烧比掺烧对电厂的影响掺烧方式掺烧成本02污泥掺烧研究2.1：污泥性质010203040506070809010005001000150020002500热值kcal/kg燃烧温度污泥含水（%）低发热值(kcal/kg)200400600800100012001400燃烧温度（℃）含水约43.5%生活垃圾焚烧入炉垃圾热值约1500－1700kcal/kg满足焚烧工况的最低热值约1300kcal/kg沙量高粘性大热值低成分杂中国污泥02污泥掺烧研究2.2：新建焚烧厂掺烧研究——（1）掺烧比051015202530358608809009209409609801000焚烧温度（℃）掺烧比（%）污泥含水（%）8070605040455055606570758085020406080100120140最大掺烧比（%）污泥含水（%）垃圾热值(kcal/kg)1650160015501500最大掺烧比随垃圾热值的升高、污泥含水量降低而增加。02污泥掺烧研究2.2：新建焚烧厂掺烧研究——（2）发电量的影响0510152025303513.113.213.313.413.513.613.7污泥含水（%）8070605040掺烧比（%）发电功率（MW）30405060708090-0.12-0.11-0.10-0.09-0.08-0.07-0.06y=-14.59-0.40x污泥含水（%）发电量变化率（%）/污泥掺烧比（%）y=-0.0336-9.187*10-4x-50-48-46-44-42-40-38-36-34-32-30-28单位污泥发电量（kW/t)干化消耗低压蒸汽掺烧中增加蒸汽产生量影响发电量02污泥掺烧研究2.3：利旧焚烧厂掺烧研究——（1）对垃圾处理量影响01020304050607080-100102030405060污泥含水（%）304050607080垃圾处理减少比（%）掺烧比（%）最大掺烧比020040060080010001200140016001800-0.20.00.20.40.60.81.01.2垃圾减少率（%）/污泥掺烧率（%）污泥热值（kCal/kg)y=-0.11+0.67*(x/1000)2030405060708090-0.20.00.20.40.60.81.01.2垃圾减少率（%）/污泥掺烧率（%）污泥含水（%）y=1.654-0.0216*x0.79对已存在的垃圾电厂而言，掺烧污泥时需要考虑设备的负荷能力。当蒸发量超出额定值以后，需要相应降低生活垃圾的入炉量。02污泥掺烧研究2.3：利旧焚烧厂掺烧研究——（2）对发电量影响2030405060708090-600-500-400-300-200-1000100y=-67.53-3.67x+0.053x2干污泥湿污泥吨污泥发电量（kwh/t)污泥含水（%）y=-735.72+9.00x010203040506070-100102030405060污泥含水（%）304050607080发电量降低率（%）掺烧比（%）发电功率随掺烧比增加、污泥含水量升高而降低。污泥含水量越高，对发电功率影响越大。02污泥掺烧研究2.4：掺烧方式-（1）物料加入方式干化后通过汽车/埋刮板等输送设备倒运至垃圾坑，利用垃圾抓斗将垃圾与干污泥进行混合搅拌，然后投入焚烧炉加料斗中。该方法存在污泥、垃圾混合不均匀，污泥吸水返潮等问题，同时小颗粒污泥沉积到垃圾坑底部后，有吸水板结，堵塞渗沥液管道的可能。垃圾坑采用埋刮板等输送设备将干污泥输送至焚烧炉的给料平台，污泥通过溜管进入料斗与生活垃圾混合加入到焚烧炉。该方法需要在垃圾料斗上方设输送设备，存在检修困难等问题。进料斗在焚烧炉排干燥段或燃烧段炉膛设置接口，通过溜管将污泥直接输送到炉膛侧墙处，该方式可避免干污泥与湿垃圾直接接触吸水返潮，过程容易控制，产生臭味少，但需要在现有的焚烧车间内增加输送设备，投资较高。炉膛侧墙02污泥掺烧研究2.4：掺烧方式-（2）物料输送手段管道输送刮板机输送螺旋输送含水率70%（柱塞泵或者螺杆泵）含水率＜25%（气力输送）适应性好，长度和爬坡能力受限适应性好，长度有限，故障率高02污泥掺烧研究2.5：掺烧成本掺烧成本构成投资增加折旧人工及维护成本增加值辅料消耗增加值动力消耗增加值掺烧成本=（掺烧后的全厂成本-掺烧前的全厂成本）/湿污泥处理量发电增加/减少垃圾处理量增加/减少02污泥掺烧研究2.5：掺烧成本当污泥掺烧项目与生活垃圾焚烧项目同步设计、建设时，处置成本转移至投资折旧上，生产消耗产生的成本极低。当污泥掺烧项目在已有垃圾焚烧厂内实施时，处置成本随污泥含水率升高而降低3040506070800102030405060708090100110新建垃圾电厂利旧现有垃圾电厂运行成本（元/t湿污泥）干污泥含水（%）03污泥工程案例3.1：利旧焚烧厂掺烧项目-万兴一期污泥干化协同焚烧3.2：新建焚烧厂掺烧项目-万兴二期污泥干化协同焚烧03污泥工程案例案例1：利旧焚烧厂掺烧-万兴一期处置规模干化后尾气污泥干化系统垃圾卸料和存储区域垃圾焚烧系统凝汽器-汽轮机-发电系统循环冷却水系统增容循环冷却水系统废水处理系统飞灰处理系统干化后污泥干化用蒸汽-（汽机一级抽气）废气冷凝液垃圾渗滤液烟气净化系统液碱溶液喷射协同焚烧飞灰现有改造新増协同焚烧技改工艺流程生活垃圾规模2400t/d，4台600t/d机械炉排炉，4台中温中压卧式余热锅炉，2台25MW凝汽式汽轮发电机组。含水80%污泥400t/d，干化→133t/d（均含水40%）掺烧比5.54%。新建厂房干化工艺：圆盘式蒸汽干化工艺。热介质：汽机一级抽气后减温减压至0.7MPa，200℃。入炉方式：干化污泥打包→汽车→垃圾仓→吊车配料入炉。污泥干化工艺新增污染物控制措施废气：不凝尾气+干化车间臭气→引风机→垃圾仓→入炉焚烧。废水：冷凝液→渗滤液处理站协同处理03污泥工程案例案例1：新建焚烧厂掺烧-万兴二期处置规模干化后尾气污泥干化系统垃圾卸料和存储区域垃圾焚烧系统凝汽器-汽轮机-发电系统循环冷却水系统增容循环冷却水系统废水处理系统飞灰处理系统干化后污泥干化用蒸汽-（汽机一级抽气）废气冷凝液垃圾渗滤液烟气净化系统液碱溶液喷射协同焚烧飞灰现有改造新増协同焚烧工艺流程生活垃圾规模3000t/d，4台7500t/d机械炉排炉，4台中温中压卧式余热锅炉，2台30MW凝汽式汽轮发电机组。含水80%污泥420t/d，干化→140t/d（均含水40%）掺烧比4.67%。卸料平台下方干化工艺：圆盘式蒸汽干化工艺。热介质：汽机二级抽气。入炉方式：干化污泥→刮板输送机→垃圾进料斗。污泥干化工艺新增污染物控制措施废气：不凝尾气+干化车间臭气→引风机→垃圾仓→入炉焚烧。废水：冷凝液→渗滤液处理站协同处理04恩菲固废业绩4.1：恩菲简介4.2：业绩分布4.3：工程业绩04恩菲固废业绩4.1：恩菲简介工程领域采矿/选矿有色冶炼固废处置污水处理索道垃圾发电中国有色工程有限公司暨中国恩菲工程技术有限公司（简称“中国恩菲”），其前身是中国有色工程设计研究总院，即原北京有色冶金设计研究总院，成立于1953年。现隶属于世界500强企业——中国五矿集团公司。工程咨询单位资格证书，工程设计综合甲级资质(21个行业），具备投资运营经验的综合甲级资质设计院。业务范围包括:工程一体化（咨询/设计/规划/总承包），新能源产业，资源开发（固废处理/处置；垃圾焚烧发电；水务资源开发；矿产资源开发；房产经营）04恩菲固废业绩4.1：固废业绩分布固废领域园区规划城市矿产餐厨垃圾市政污泥建筑垃圾危废处置5个固体废物投资项目8个固体废物EPC总承包工程（不含综合利用）100多固体废物咨询设计项目，分布在全国50多个城市04恩菲固废业绩序号项目名称项目规模（t/d）签订日期处置方式参与方式类别1萍乡市生活垃圾、污泥干化焚烧发电项目2002015干化＋掺烧咨询设计污泥2天津青凝侯淤泥填埋场生态修复项目10002016机械压滤-干化-炭化工程设计污泥3中节能（临沂）扩建工程污泥项目3002016干化咨询设计污泥4济南市生活垃圾暨污泥焚烧发电项目5002018干化＋掺烧咨询设计污泥5万兴生活垃圾焚烧发电二期污泥项目4002018干化＋掺烧咨询设计污泥6锦州市城市污泥和秸秆掺烧项目4002018干化＋掺烧工程设计污泥7成都市祥福污泥协同焚烧工程项目3002018干化＋掺烧咨询污泥8兴蓉集团成都400吨/日污泥干化项目4002018干化＋掺烧咨询污泥9固安生活垃圾焚烧发电污泥粪便协同处理60+2002019脱水干化咨询污泥粪便10资阳生活垃圾环保发电配套污泥协同处置项目1002019干化＋掺烧咨询污泥11雄安项目600＋3002019干化＋掺烧工程设计粪便、餐厨、污泥1天水市餐厨垃圾资源化处置项目1002017预处理+厌氧咨询餐厨2保定市餐厨垃圾资源化处理项目2502017预处理+厌氧咨询餐厨3河北张家口市餐厨垃圾处理项目802018堆肥咨询餐厨4承德餐厨垃圾资源化处置项目1502018预处理+厌氧咨询餐厨5平潭县综合实验区餐厨垃圾处理厂项目1502018预处理+厌氧工程设计餐厨6龙岗中心城垃圾分类处理二期扩建项目2002018预处理+厌氧工程设计餐厨7保定市餐厨垃圾资源化处理项目25