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摘 要:本文阐明了脱水污泥具有一定的热值,在按一定的比例混合煤粉提高其整体热值后,可投入流化床焚烧炉进行焚烧。可实现污泥减容90%以上,并彻底杀灭病菌、病原体,氧化分解有毒有害物质,真正达到污泥的无害化处置。
关键词:污泥 焚烧 流化床 无害化处置
中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(a)-0055-03
Taopu sludge incineration disposal technology
Jiang Rui
(Shanghai city sewage treatment Co. Ltd. Taopu sewage treatment plant of,Shanghai,200331,China)
Abstract:This paper expounds dewatered sludge has certain calorific value,in accordance with a certain proportion of pulverized coal mixed improve their overall caloric value, join the fluidized bed incinerator for burning.Sludge volume reduction can be realized more than 90 per cent,and thoroughly to kill bacteria, pathogens, and oxidation of toxic and hazardous substances,really harmless sludge disposal.
Key Words:Sludge;Incineration;Fluidized Bed;sludge disposal
1 桃浦厂焚烧炉概况
桃浦污水处理厂的污泥焚烧装置为Tampella Power公司生产的工业焚烧炉,采用流化床沸腾炉形式,设计处理能力22%含固率的污泥40 t,流化床入口含固率32%。主燃料采用重油。建成后试运行时发现系统存在多处严重缺陷,故障频繁,不能连续正常运行,系统中用于加热重油的燃煤锅炉被列为环保禁用设备,未达到竣工验收要求。此后系统处于停运状态。为使该系统达到环保和运行要求,使污泥焚烧炉可以正常运行,实现投资建设目标,于2002年由浙江大学设计、中达公司施工对焚烧炉实施局部技改,2007年改造完成,投入运行阶段。
2 污泥焚烧系统介绍
桃浦污水处理厂焚烧炉改造后,污泥设计处理量为日处理含水率为80%的脱水污泥48 t,采用污泥和煤粉按一定比例混合投入流化床进行焚烧,产生的灰渣颗粒大的成为床料维持流化床的正常流化,颗粒小的被吹出燃烧室,由旋风除尘器收集。而燃烧产生的大量高温烟气,流经旋风除尘器除尘、空气预热器热交换、文丘里和洗涤塔喷淋除尘降温后,由引风机排至烟囱进入大气(见图1)。
2.1 流化床沸腾炉
作为污泥处置的主要方法,焚烧处置具有减量化、无害化和资源化的显著优点,污泥焚烧后剩余灰的体积只有机械脱水污泥体积的10%,焚烧过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭,有毒有害物质被彻底氧化分解,重金属的稳定性大大提高。而流化床作为污泥焚烧的主流炉型在近40年来作为一种新型清洁高效的焚烧技术得到了迅速发展。
流化床燃烧是床料在流化状态下进行的一种燃烧,在桃浦厂污泥流化床焚烧系统中,污泥和煤粉按一定比例均匀混合送入循环流化床密相区进行燃烧,其中许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧,并有部分随烟气飞出炉膛,后由烟气除尘系统回收。燃料的燃烧过程、脱硫过程、NOχ和N2O的生成及分解过程主要在流化床内完成。流化床内布置有受热面,它完成大约50%燃料释热量的传递过程,既是个燃烧设备,也是一个热交换器、脱硫、脱氮装置,集流化过程、燃烧传热与脱硫、脱硝反应于一体。具有以下几点。
2.1.1 燃烧效率高
流化床焚烧炉热效率可达95%,效率高的主要原因是物料燃尽率高。物料燃尽率分三种情况分析:较小的颗粒(<0.04 mm)随烟气一起流动,在飞出炉膛前就完全燃尽了,在炉膛高度有效范围内,它们的燃烧时间是足够的;对于较大一些的颗粒(>0.06 mm),其终端速度高,只有当通过燃烧或相互摩擦而碎裂,其直径减小时才能随烟气逸出,较大的颗粒则停留在燃烧室内燃烧;给颗粒燃尽提供了足够时间,实测数据表明,焚烧炉炉渣的可燃物仅有1%。
2.1.2 氮氧化物(NOχ)排放低
氮氧化物排放低是流化床焚烧炉一个非常吸引人的特点,流化床焚烧炉的NOχ排放范围在50~150 ppm或40~120 mg/MJ。其主要原因是低温燃烧,燃烧温度一般控制在850 ℃~950 ℃左右,此时空气中的氮一般不会生成NOχ。
2.1.3 燃烧强度高,炉膛截面积小
炉膛单位截面积的热负荷高是流化床焚烧炉的主要优点之一。流化床焚烧炉的截面热负荷约为1~3 MW/m2,接近于煤粉炉。
2.1.4 符合调节范围大调节速度快
当负荷变化时,只需要调节给泥量、空气量就可,符合调节比可达3∶1。此外,由于截面风速高和吸热控制容易,流化床焚烧炉的负荷调节速率也很快,一般可达每分钟4%~5%。
2.2 旋风除尘器
在桃浦厂焚烧炉技改前,污泥焚烧系统中未安装旋风除尘器。实际运行时污泥焚烧炉出口烟气中夹带粉尘含量为151.70kg/h,带有大量粉尘的高速烟气流,直接与钢结构发生磨擦,使文丘里换热器夹套经常磨破,引起蒸汽倒灌,降低了炉温,甚至使风管预热段管壁被灰砂磨损打穿,流化风管大量进水,造成燃烧室进水,流化床塌陷而瘫痪。本次技改在焚烧炉出口处设置了高温旋风分离器,采用耐高温浇筑材料作为保护层,设计温度850 ℃,烟气量8500 Nm3/h,分离器效率达80%~98%,能很好的避免了烟气的冲刷磨损。经长期运行表明,旋风分离器分离效果显著,夹套磨破现象没有出现。 2.3 烟气净化系统
烟气净化系统作为污泥焚烧炉的最后一道工序,组要由文丘里喷淋塔,洗涤塔组成,起到去除烟道气中的粉尘和有毒有害气体的作用。
2.3.1 文丘里喷淋塔
文丘里喷淋塔是除尘器的一种。由文式管和与其相连的除尘器两部分组成。由于文式管的特点,烟道气进入文式管后,在渐缩管中以很大速度(约60~100 m/s)通过文式管喉管,同时由于在喉管前方喷雾,气流间进行剧烈的质量变换,空气中不易被水洗涤下来的小尘粒,则在通过喉管过程中,成为水滴凝集中心,变为较大粒子而被捕集。其后进入渐扩管时,因逐渐减速,使其在除尘器部分沉降。其除下的最小尘粒粒径可达 0.2μm,平均除尘效率为95%~99%,除尘效果好,但耗费的动力及用水量大,为了节省水源就配套建造一座采用异重流式沉灰池,主要将文丘里底部出口的9.85 L/s,灰水混合物和灰沟冲灰水0.44 L/s先期进入3 m×10 m的沉灰池进一步降低灰水混合物的浓度,将粒径大于0.02~0.05 mm的颗粒加以捕集,极大地降低文丘里水泵的磨耗。
2.3.2 洗涤塔喷淋除尘
洗涤塔设有上下喷淋泵,以消耗大量的水对烟道气进行强制降温除尘,其效果优于一般的布袋除尘器,每立方烟道气颗粒物排放量仅101 mg/m3达到国家排放标准。其缺点在于耗费大量的喷淋水,但对于污水处理厂来说,水绝对不是什么大问题。桃浦厂焚烧炉就采用的是中水回用系统,将处理好的中水用于喷淋塔喷淋,然后将喷淋后的水经过澄清池沉淀后送回集水井,中间不产生任何二次污染,节约了资源降低了成本。
3 污泥流化床焚烧工艺
桃浦污水处理厂的污泥经污泥脱水系统处理后,和煤粉按一定比例混合后由皮带输送机送至炉顶再由污泥加料系统由炉顶加入炉内。污泥在下落的过程中碰到高温的烟气蒸发掉大量水分,在和煤中的固定碳在密相区燃烧,而挥发份大部分在稀相区燃烧。燃烧中产生的炉渣经排渣管由炉底侧面排出。随烟气飞离的细小颗粒则由旋风分离器和烟气洗涤系统去除。
以下给出的是桃浦厂焚烧炉工艺运行的一些具体参数以供参考(见表1)。
焚烧炉正常运行时焚烧温度应控制在850 ℃,因为焚烧温度控制在850 ℃左右时,可以减少二恶英的产生。二恶英式由二个苯环通过二个氧原子连接而生成的芳香烃族化合物PCDD,熔点较高,难溶于水易溶于脂肪,通常认为燃烧含氯和金属的有机物是产生PCDD的主要原因,目前对其生成的机理还不完全清楚,焚烧过程中温度在250 ℃~650 ℃之间时会产生PCDD,而且在300 ℃时生成量最大。流化床焚烧炉床料处于高温继热状态,热容量大,且固体物料之间混合迅速、充分,因此污泥投入流化床焚烧炉后被迅速加热升温至床层温度(850 ℃),着火过程十分短暂,在流化床中,固体物料与流化空气之间的传热传质过程十分激烈,氧气能迅速扩散到固体物料表面,确保污泥在氧含量充足的条件下迅速燃烧,PCDD的生成料就极其有限了。
4 焚烧炉运行经验
桃浦厂焚烧炉一年运行300 d,停炉检修65 d,平均连续运行25 d,后用5 d对焚烧炉周边设备进行维护保养,焚烧炉排渣,澄清池清池等工作。焚烧炉运行两班制,早晨7点开炉用清油点火升温至550 ℃用时约一个小时,再投煤将炉温升至850 ℃后上1∶3的煤泥混和物正式运行,晚上10点停炉进行封炉保温,平均日处理污泥25 t。
4.1 辅助燃料问题
桃浦厂焚烧炉没有污泥干化这道工序,焚烧的是含水率为80%的脱水污泥,所以需要按一定的比例混合煤粉进行燃烧。另外还因为桃浦厂脱水污泥为工业污泥不像一般水质净化厂的生活污泥,其中的有机物含量比较低造成污泥的热值低为2220 kcal/kg,这就加大了辅助燃料的消耗量。污泥和煤的混合比例是决定污泥焚烧成本高低的首要条件,而影响污泥和煤的混合比例的主要原因是煤的热值。
我们使用过市面比较常见的几种煤矿进行比较(见表2)。
4.2 运行中碰到的问题
4.2.1 焚烧炉石英砂结块
经事后分析其主要原因是,焚烧炉开炉时的温度500 ℃是假象热容量低,在这时投煤升温,其温度达不到煤的燃点在,造成石英砂的板结。为防止再由此类情况发生,之后每天早晨开炉都需要轻油辅助升温,在确定炉温在550 ℃以上且持续上升的情况下才能投煤升温。
4.2.2 自备水水泵故障导导致焚烧停炉分析
自备水水泵故障,洗涤塔无喷淋水,导致焚烧炉烟气温度偏高,停止进泥,后维修自备水,维修完毕后炉温降至600多度,后投煤升温,温度仍持续下降,后停止进煤开轻油升温,但温度仍持续下降,在关闭燃烧器准备停炉时温度却持续上升,后恢复运行。
故障分析,由于自备水故障停止后烟道气温度升高,烟道器处理系统内充斥着大量的水蒸气,造成炉膛内氧含量过低,之后投入的煤无法正常燃烧,温度下降,但之后自备水修复后,洗涤塔重新喷淋将温,烟道器温度下降,水蒸汽减少,氧含量慢慢回升,炉膛内的煤正常燃烧,温度恢复正常。
解决方案,在遇到自备水故障后,停止投泥,立刻修复自备水。自备水修复后,开燃烧器升温,在炉膛内氧含量稳定后(约20 min),在投1∶1的煤泥混合物,温度上升后恢复运行。
5 焚烧炉进一步技改设想
5.1 焚烧炉进一步技改目标
完善污泥焚烧工艺,提高自动化程度,降低运行成本,提高经济效率。
5.2 污泥焚烧工艺完善的系统
(1)增加烟气和烟气洗涤喷淋中产生的高温水的热能采集、回收和利用系统,提高焚烧炉综合效率。
(2)增加焚烧前段污泥干化处理系统,利用烟气热能地采集对污泥进行干化处理,使含水率80%的污泥降至到含水率小于40%的污泥,然后进行输送焚烧,提高污泥热值,降低运行成本。
(3)更新污泥输送系统,提高自动化控制程度,分离污泥和煤输送,确保焚烧炉运行可靠性、稳定性和安全性。
(4)分离污泥和煤粉投入口,将给煤点设在炉前,避免了焚烧炉炉膛温度滞后变化,利于炉膛温度的控制。同时大大地降低煤粉损耗。
(5)更换污泥给料机投料量,使污泥给料机投泥量达到50 t/d负荷的能力,提高污泥日处理量,降低单位污泥燃料耗量。
(6)增加灰砂收集、输送系统,减少劳动强度,降低焚烧成本。
(7)提高粉煤和煤粉输送、灰砂收集和输送、污泥和煤投入等系统自动化控制程度。
采取这些措施后能使污泥焚烧工艺集污泥干化处理、粉煤和煤粉输送、污泥输送、污泥焚烧、烟气和烟气洗涤喷淋中产生的高温水的热能采集、回收和利用、烟气喷淋洗涤酸碱中和、灰砂收集和输送等系统于一体,具有自动化控制程度较高的、焚烧工艺完善、日处理达到50 t/d的焚烧系统,能大幅度降低运行成本,显著提高经济效率,能使焚烧炉的运行达到可靠、经济、安全运行。
参考文献
[1] 岑可法.循环流化床锅炉理论设计和运行[M].中国电力出版社,1998.
[2] 徐杰,田宁宁,王凯军.我国污泥处理、处置技术政策探讨[J].中国给排水,2005,21(8):55-58.
[3] 伊军,谭学军.污水污泥处理处置与资源化利用[M].化学工业出版社,2005.
[4] 屈卫东,杨建华.循环流化床锅炉设备及运行[M].河南科学出版社,2002.
[5] 钱斌.城市垃圾焚烧炉中二恶英的污染及控制[J].工业炉,2000,22(1):20-22.
关键词:污泥 焚烧 流化床 无害化处置
中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(a)-0055-03
Taopu sludge incineration disposal technology
Jiang Rui
(Shanghai city sewage treatment Co. Ltd. Taopu sewage treatment plant of,Shanghai,200331,China)
Abstract:This paper expounds dewatered sludge has certain calorific value,in accordance with a certain proportion of pulverized coal mixed improve their overall caloric value, join the fluidized bed incinerator for burning.Sludge volume reduction can be realized more than 90 per cent,and thoroughly to kill bacteria, pathogens, and oxidation of toxic and hazardous substances,really harmless sludge disposal.
Key Words:Sludge;Incineration;Fluidized Bed;sludge disposal
1 桃浦厂焚烧炉概况
桃浦污水处理厂的污泥焚烧装置为Tampella Power公司生产的工业焚烧炉,采用流化床沸腾炉形式,设计处理能力22%含固率的污泥40 t,流化床入口含固率32%。主燃料采用重油。建成后试运行时发现系统存在多处严重缺陷,故障频繁,不能连续正常运行,系统中用于加热重油的燃煤锅炉被列为环保禁用设备,未达到竣工验收要求。此后系统处于停运状态。为使该系统达到环保和运行要求,使污泥焚烧炉可以正常运行,实现投资建设目标,于2002年由浙江大学设计、中达公司施工对焚烧炉实施局部技改,2007年改造完成,投入运行阶段。
2 污泥焚烧系统介绍
桃浦污水处理厂焚烧炉改造后,污泥设计处理量为日处理含水率为80%的脱水污泥48 t,采用污泥和煤粉按一定比例混合投入流化床进行焚烧,产生的灰渣颗粒大的成为床料维持流化床的正常流化,颗粒小的被吹出燃烧室,由旋风除尘器收集。而燃烧产生的大量高温烟气,流经旋风除尘器除尘、空气预热器热交换、文丘里和洗涤塔喷淋除尘降温后,由引风机排至烟囱进入大气(见图1)。
2.1 流化床沸腾炉
作为污泥处置的主要方法,焚烧处置具有减量化、无害化和资源化的显著优点,污泥焚烧后剩余灰的体积只有机械脱水污泥体积的10%,焚烧过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭,有毒有害物质被彻底氧化分解,重金属的稳定性大大提高。而流化床作为污泥焚烧的主流炉型在近40年来作为一种新型清洁高效的焚烧技术得到了迅速发展。
流化床燃烧是床料在流化状态下进行的一种燃烧,在桃浦厂污泥流化床焚烧系统中,污泥和煤粉按一定比例均匀混合送入循环流化床密相区进行燃烧,其中许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧,并有部分随烟气飞出炉膛,后由烟气除尘系统回收。燃料的燃烧过程、脱硫过程、NOχ和N2O的生成及分解过程主要在流化床内完成。流化床内布置有受热面,它完成大约50%燃料释热量的传递过程,既是个燃烧设备,也是一个热交换器、脱硫、脱氮装置,集流化过程、燃烧传热与脱硫、脱硝反应于一体。具有以下几点。
2.1.1 燃烧效率高
流化床焚烧炉热效率可达95%,效率高的主要原因是物料燃尽率高。物料燃尽率分三种情况分析:较小的颗粒(<0.04 mm)随烟气一起流动,在飞出炉膛前就完全燃尽了,在炉膛高度有效范围内,它们的燃烧时间是足够的;对于较大一些的颗粒(>0.06 mm),其终端速度高,只有当通过燃烧或相互摩擦而碎裂,其直径减小时才能随烟气逸出,较大的颗粒则停留在燃烧室内燃烧;给颗粒燃尽提供了足够时间,实测数据表明,焚烧炉炉渣的可燃物仅有1%。
2.1.2 氮氧化物(NOχ)排放低
氮氧化物排放低是流化床焚烧炉一个非常吸引人的特点,流化床焚烧炉的NOχ排放范围在50~150 ppm或40~120 mg/MJ。其主要原因是低温燃烧,燃烧温度一般控制在850 ℃~950 ℃左右,此时空气中的氮一般不会生成NOχ。
2.1.3 燃烧强度高,炉膛截面积小
炉膛单位截面积的热负荷高是流化床焚烧炉的主要优点之一。流化床焚烧炉的截面热负荷约为1~3 MW/m2,接近于煤粉炉。
2.1.4 符合调节范围大调节速度快
当负荷变化时,只需要调节给泥量、空气量就可,符合调节比可达3∶1。此外,由于截面风速高和吸热控制容易,流化床焚烧炉的负荷调节速率也很快,一般可达每分钟4%~5%。
2.2 旋风除尘器
在桃浦厂焚烧炉技改前,污泥焚烧系统中未安装旋风除尘器。实际运行时污泥焚烧炉出口烟气中夹带粉尘含量为151.70kg/h,带有大量粉尘的高速烟气流,直接与钢结构发生磨擦,使文丘里换热器夹套经常磨破,引起蒸汽倒灌,降低了炉温,甚至使风管预热段管壁被灰砂磨损打穿,流化风管大量进水,造成燃烧室进水,流化床塌陷而瘫痪。本次技改在焚烧炉出口处设置了高温旋风分离器,采用耐高温浇筑材料作为保护层,设计温度850 ℃,烟气量8500 Nm3/h,分离器效率达80%~98%,能很好的避免了烟气的冲刷磨损。经长期运行表明,旋风分离器分离效果显著,夹套磨破现象没有出现。 2.3 烟气净化系统
烟气净化系统作为污泥焚烧炉的最后一道工序,组要由文丘里喷淋塔,洗涤塔组成,起到去除烟道气中的粉尘和有毒有害气体的作用。
2.3.1 文丘里喷淋塔
文丘里喷淋塔是除尘器的一种。由文式管和与其相连的除尘器两部分组成。由于文式管的特点,烟道气进入文式管后,在渐缩管中以很大速度(约60~100 m/s)通过文式管喉管,同时由于在喉管前方喷雾,气流间进行剧烈的质量变换,空气中不易被水洗涤下来的小尘粒,则在通过喉管过程中,成为水滴凝集中心,变为较大粒子而被捕集。其后进入渐扩管时,因逐渐减速,使其在除尘器部分沉降。其除下的最小尘粒粒径可达 0.2μm,平均除尘效率为95%~99%,除尘效果好,但耗费的动力及用水量大,为了节省水源就配套建造一座采用异重流式沉灰池,主要将文丘里底部出口的9.85 L/s,灰水混合物和灰沟冲灰水0.44 L/s先期进入3 m×10 m的沉灰池进一步降低灰水混合物的浓度,将粒径大于0.02~0.05 mm的颗粒加以捕集,极大地降低文丘里水泵的磨耗。
2.3.2 洗涤塔喷淋除尘
洗涤塔设有上下喷淋泵,以消耗大量的水对烟道气进行强制降温除尘,其效果优于一般的布袋除尘器,每立方烟道气颗粒物排放量仅101 mg/m3达到国家排放标准。其缺点在于耗费大量的喷淋水,但对于污水处理厂来说,水绝对不是什么大问题。桃浦厂焚烧炉就采用的是中水回用系统,将处理好的中水用于喷淋塔喷淋,然后将喷淋后的水经过澄清池沉淀后送回集水井,中间不产生任何二次污染,节约了资源降低了成本。
3 污泥流化床焚烧工艺
桃浦污水处理厂的污泥经污泥脱水系统处理后,和煤粉按一定比例混合后由皮带输送机送至炉顶再由污泥加料系统由炉顶加入炉内。污泥在下落的过程中碰到高温的烟气蒸发掉大量水分,在和煤中的固定碳在密相区燃烧,而挥发份大部分在稀相区燃烧。燃烧中产生的炉渣经排渣管由炉底侧面排出。随烟气飞离的细小颗粒则由旋风分离器和烟气洗涤系统去除。
以下给出的是桃浦厂焚烧炉工艺运行的一些具体参数以供参考(见表1)。
焚烧炉正常运行时焚烧温度应控制在850 ℃,因为焚烧温度控制在850 ℃左右时,可以减少二恶英的产生。二恶英式由二个苯环通过二个氧原子连接而生成的芳香烃族化合物PCDD,熔点较高,难溶于水易溶于脂肪,通常认为燃烧含氯和金属的有机物是产生PCDD的主要原因,目前对其生成的机理还不完全清楚,焚烧过程中温度在250 ℃~650 ℃之间时会产生PCDD,而且在300 ℃时生成量最大。流化床焚烧炉床料处于高温继热状态,热容量大,且固体物料之间混合迅速、充分,因此污泥投入流化床焚烧炉后被迅速加热升温至床层温度(850 ℃),着火过程十分短暂,在流化床中,固体物料与流化空气之间的传热传质过程十分激烈,氧气能迅速扩散到固体物料表面,确保污泥在氧含量充足的条件下迅速燃烧,PCDD的生成料就极其有限了。
4 焚烧炉运行经验
桃浦厂焚烧炉一年运行300 d,停炉检修65 d,平均连续运行25 d,后用5 d对焚烧炉周边设备进行维护保养,焚烧炉排渣,澄清池清池等工作。焚烧炉运行两班制,早晨7点开炉用清油点火升温至550 ℃用时约一个小时,再投煤将炉温升至850 ℃后上1∶3的煤泥混和物正式运行,晚上10点停炉进行封炉保温,平均日处理污泥25 t。
4.1 辅助燃料问题
桃浦厂焚烧炉没有污泥干化这道工序,焚烧的是含水率为80%的脱水污泥,所以需要按一定的比例混合煤粉进行燃烧。另外还因为桃浦厂脱水污泥为工业污泥不像一般水质净化厂的生活污泥,其中的有机物含量比较低造成污泥的热值低为2220 kcal/kg,这就加大了辅助燃料的消耗量。污泥和煤的混合比例是决定污泥焚烧成本高低的首要条件,而影响污泥和煤的混合比例的主要原因是煤的热值。
我们使用过市面比较常见的几种煤矿进行比较(见表2)。
4.2 运行中碰到的问题
4.2.1 焚烧炉石英砂结块
经事后分析其主要原因是,焚烧炉开炉时的温度500 ℃是假象热容量低,在这时投煤升温,其温度达不到煤的燃点在,造成石英砂的板结。为防止再由此类情况发生,之后每天早晨开炉都需要轻油辅助升温,在确定炉温在550 ℃以上且持续上升的情况下才能投煤升温。
4.2.2 自备水水泵故障导导致焚烧停炉分析
自备水水泵故障,洗涤塔无喷淋水,导致焚烧炉烟气温度偏高,停止进泥,后维修自备水,维修完毕后炉温降至600多度,后投煤升温,温度仍持续下降,后停止进煤开轻油升温,但温度仍持续下降,在关闭燃烧器准备停炉时温度却持续上升,后恢复运行。
故障分析,由于自备水故障停止后烟道气温度升高,烟道器处理系统内充斥着大量的水蒸气,造成炉膛内氧含量过低,之后投入的煤无法正常燃烧,温度下降,但之后自备水修复后,洗涤塔重新喷淋将温,烟道器温度下降,水蒸汽减少,氧含量慢慢回升,炉膛内的煤正常燃烧,温度恢复正常。
解决方案,在遇到自备水故障后,停止投泥,立刻修复自备水。自备水修复后,开燃烧器升温,在炉膛内氧含量稳定后(约20 min),在投1∶1的煤泥混合物,温度上升后恢复运行。
5 焚烧炉进一步技改设想
5.1 焚烧炉进一步技改目标
完善污泥焚烧工艺,提高自动化程度,降低运行成本,提高经济效率。
5.2 污泥焚烧工艺完善的系统
(1)增加烟气和烟气洗涤喷淋中产生的高温水的热能采集、回收和利用系统,提高焚烧炉综合效率。
(2)增加焚烧前段污泥干化处理系统,利用烟气热能地采集对污泥进行干化处理,使含水率80%的污泥降至到含水率小于40%的污泥,然后进行输送焚烧,提高污泥热值,降低运行成本。
(3)更新污泥输送系统,提高自动化控制程度,分离污泥和煤输送,确保焚烧炉运行可靠性、稳定性和安全性。
(4)分离污泥和煤粉投入口,将给煤点设在炉前,避免了焚烧炉炉膛温度滞后变化,利于炉膛温度的控制。同时大大地降低煤粉损耗。
(5)更换污泥给料机投料量,使污泥给料机投泥量达到50 t/d负荷的能力,提高污泥日处理量,降低单位污泥燃料耗量。
(6)增加灰砂收集、输送系统,减少劳动强度,降低焚烧成本。
(7)提高粉煤和煤粉输送、灰砂收集和输送、污泥和煤投入等系统自动化控制程度。
采取这些措施后能使污泥焚烧工艺集污泥干化处理、粉煤和煤粉输送、污泥输送、污泥焚烧、烟气和烟气洗涤喷淋中产生的高温水的热能采集、回收和利用、烟气喷淋洗涤酸碱中和、灰砂收集和输送等系统于一体,具有自动化控制程度较高的、焚烧工艺完善、日处理达到50 t/d的焚烧系统,能大幅度降低运行成本,显著提高经济效率,能使焚烧炉的运行达到可靠、经济、安全运行。
参考文献
[1] 岑可法.循环流化床锅炉理论设计和运行[M].中国电力出版社,1998.
[2] 徐杰,田宁宁,王凯军.我国污泥处理、处置技术政策探讨[J].中国给排水,2005,21(8):55-58.
[3] 伊军,谭学军.污水污泥处理处置与资源化利用[M].化学工业出版社,2005.
[4] 屈卫东,杨建华.循环流化床锅炉设备及运行[M].河南科学出版社,2002.
[5] 钱斌.城市垃圾焚烧炉中二恶英的污染及控制[J].工业炉,2000,22(1):20-22.