在(zai)全(quan)球生態環(huan)境面臨嚴峻挑(tiao)戰、可理念的(de)時代浪潮(chao)中,環(huan)境保(bao)護與資源(yuan)利(li)用的(de)課題愈發(fa)(fa)凸顯其重要性。城市污(wu)泥,作為城市污(wu)水處(chu)理的(de)必然產物(wu),長期以來猶如(ru)橫亙(gen)在(zai)環(huan)保(bao)道路(lu)上的(de)巨石(shi),正通過燃煤摻燒發(fa)(fa)電技術,城市污(wu)泥實現了從廢棄物(wu)到寶(bao)貴資源(yuan)的(de)華(hua)麗轉身,構建起全(quan)鏈條(tiao)(tiao)資源(yuan)循環(huan)利(li)用的(de)典范,開啟了綠色(se)發(fa)(fa)展的(de)新篇章。這不僅是對環(huan)境難題的(de)有力回應,更是為能源(yuan)與環(huan)保(bao)協同(tong)發(fa)(fa)展探索出的(de)一條(tiao)(tiao)創新之路(lu),引領著行(xing)業邁向(xiang)更加(jia)清(qing)潔、高效(xiao)、可持續的(de)未來。
城市(shi)污(wu)(wu)(wu)泥主要(yao)來源(yuan)于城市(shi)污(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)理廠,是污(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)理過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)必然(ran)產物。在(zai)污(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)生(sheng)物處(chu)(chu)理環(huan)(huan)節,大(da)量微生(sheng)物分(fen)解污(wu)(wu)(wu)水中(zhong)的(de)(de)(de)有機物,從(cong)而形成了(le)含有多(duo)種物質的(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥。其成分(fen)復雜多(duo)樣,包含大(da)量的(de)(de)(de)有機質,這賦予了(le)污(wu)(wu)(wu)泥一(yi)定的(de)(de)(de)熱(re)值,是后續能作為能源(yuan)利(li)用的(de)(de)(de)關鍵因素(su)。此外,污(wu)(wu)(wu)泥中(zhong)還含有氮、磷等營(ying)養(yang)元素(su),以(yi)及各種重金(jin)屬(shu)和微生(sheng)物。這些成分(fen)使得城市(shi)污(wu)(wu)(wu)泥的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理一(yi)直是環(huan)(huan)保領域(yu)的(de)(de)(de)難題,但也(ye)潛(qian)藏著巨大(da)的(de)(de)(de)資源(yuan)利(li)用價值。
在(zai)江西吉安(an)的(de)(de)[華能井岡山電廠,一場關于城市污泥的(de)(de)“變形記”正在(zai)悄然上(shang)演。城市污泥,作為(wei)城鎮污水處理(li)的(de)(de)副產物(wu),曾經面臨著無處可去、處理(li)困難的(de)(de)尷尬境地,但(dan)如今,它(ta)卻成為(wei)了發電的(de)(de)“新寵”。
預處理:污泥“重生”的序曲
在污(wu)泥(ni)處(chu)理(li)的初始階(jie)段,即預處(chu)理(li)環節,華能井(jing)岡山(shan)電(dian)廠投入了(le)先進(jin)的干化技術(shu),這一技術(shu)宛如一把神奇的鑰匙(chi),開(kai)啟了(le)污(wu)泥(ni)資源化利用(yong)的大門。濕(shi)污(wu)泥(ni)通(tong)過特(te)制的密閉(bi)轉運罐車(che),被安全(quan)且(qie)高(gao)效地運至電(dian)廠的地下污(wu)泥(ni)坑暫存(cun)。這些轉運罐車(che)采用(yong)了(le)嚴格(ge)的密封措施(shi),有效防(fang)止了(le)運輸過程中可(ke)能產生的異味泄漏(lou)和環境污(wu)染。在地下污(wu)泥(ni)坑中,濕(shi)污(wu)泥(ni)等待著進(jin)一步(bu)的處(chu)理(li)。
隨后(hou),濕(shi)(shi)泥(ni)(ni)(ni)無軸螺旋(xuan)輸送機(ji)發揮(hui)了(le)(le)重(zhong)要(yao)作用(yong)。它以(yi)穩定的(de)(de)(de)輸送能力,將濕(shi)(shi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)緩緩輸送至(zhi)圓(yuan)盤干(gan)燥(zao)機(ji)內(nei)。圓(yuan)盤干(gan)燥(zao)機(ji)利用(yong)先(xian)進的(de)(de)(de)間接換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)技(ji)術,其內(nei)部的(de)(de)(de)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)圓(yuan)盤如同一個個高效的(de)(de)(de)能量傳遞(di)器(qi),將熱(re)(re)(re)量均勻地傳遞(di)給濕(shi)(shi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)。在這個過程(cheng)中(zhong),濕(shi)(shi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)分逐漸(jian)被(bei)蒸(zheng)發出(chu)來。經(jing)過一段時間的(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li),濕(shi)(shi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)含水(shui)率從原(yuan)本的(de)(de)(de)60%-80%大(da)(da)幅(fu)降低至(zhi)40%左(zuo)右。干(gan)化后(hou)的(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)質地更為(wei)松散,不僅降低了(le)(le)后(hou)續(xu)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)難度(du),還顯著提(ti)升了(le)(le)其燃燒性(xing)能。據測算,每降低10%的(de)(de)(de)含水(shui)率,污(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)值可提(ti)升約200 - 300大(da)(da)卡/千克,為(wei)后(hou)續(xu)高效燃燒提(ti)供(gong)了(le)(le)有(you)力保障。
干(gan)(gan)化后的(de)污泥(ni)(ni)經埋(mai)刮板(ban)輸送機轉運(yun)(yun)至干(gan)(gan)泥(ni)(ni)倉(cang)暫(zan)存。埋(mai)刮板(ban)輸送機在封閉的(de)環境(jing)中運(yun)(yun)行(xing),有(you)效(xiao)避(bi)免了粉塵的(de)飛揚和物料(liao)的(de)泄漏。干(gan)(gan)泥(ni)(ni)倉(cang)則為污泥(ni)(ni)提供了一個(ge)安全、穩定(ding)的(de)儲(chu)存環境(jing),確保污泥(ni)(ni)在等待與燃煤摻(chan)混(hun)的(de)過程中不會發生變(bian)質或受到外(wai)界污染(ran)。
這(zhe)一系列的(de)(de)(de)預處理過(guo)(guo)程(cheng)優勢(shi)顯著。一方(fang)面,大幅提高了(le)污泥的(de)(de)(de)熱值,使(shi)得污泥在后續的(de)(de)(de)燃燒過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)能夠釋放出更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)能量(liang),為發電(dian)提供更(geng)充足的(de)(de)(de)動(dong)力。另(ling)一方(fang)面,降低(di)了(le)污泥的(de)(de)(de)含(han)水率,減少(shao)了(le)因水分(fen)過(guo)(guo)多(duo)導(dao)致的(de)(de)(de)燃燒不穩定問(wen)題,為其(qi)在鍋爐中(zhong)的(de)(de)(de)充分(fen)燃燒奠定了(le)堅實(shi)的(de)(de)(de)基礎。同時,整個(ge)預處理過(guo)(guo)程(cheng)始終(zhong)緊密(mi)圍繞環保理念,從(cong)運輸到儲存,各個(ge)環節都采取了(le)有效的(de)(de)(de)措施,減少(shao)了(le)對(dui)周邊(bian)環境的(de)(de)(de)影響。
摻燒:能量釋放的“和諧樂章”
接著,在(zai)摻(chan)燒(shao)環節(jie),精(jing)(jing)準(zhun)(zhun)控(kong)(kong)制是(shi)關鍵。經過干化(hua)處(chu)理的(de)(de)(de)污泥被輸(shu)送(song)至電(dian)(dian)廠輸(shu)煤皮帶(dai),與燃(ran)煤按照嚴格精(jing)(jing)準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)例(li)(li)進行(xing)摻(chan)混。研究表明,在(zai)一(yi)定范(fan)圍內,如摻(chan)燒(shao)比(bi)(bi)例(li)(li)控(kong)(kong)制在(zai)5%以內,對燃(ran)料燃(ran)燒(shao)的(de)(de)(de)穩(wen)定、鍋(guo)爐參數(shu)和受熱面工作(zuo)的(de)(de)(de)安全性不會(hui)產(chan)生不良影(ying)響。通過精(jing)(jing)確的(de)(de)(de)摻(chan)燒(shao)比(bi)(bi)例(li)(li)調控(kong)(kong),既充分(fen)挖(wa)掘了(le)(le)污泥的(de)(de)(de)資源(yuan)價(jia)值(zhi),又確保了(le)(le)鍋(guo)爐的(de)(de)(de)穩(wen)定運行(xing)與高效(xiao)發(fa)電(dian)(dian)。在(zai)實(shi)際(ji)運行(xing)中(zhong),這種(zhong)協同摻(chan)燒(shao)方式使(shi)燃(ran)燒(shao)效(xiao)率提(ti)升了(le)(le)約3% - 5%,有效(xiao)減少了(le)(le)煤炭(tan)消耗,降低了(le)(le)發(fa)電(dian)(dian)成本。在(zai)實(shi)際(ji)操作(zuo)中(zhong),電(dian)(dian)廠運用先進的(de)(de)(de)自動化(hua)控(kong)(kong)制系統,實(shi)時監測(ce)和調整(zheng)摻(chan)燒(shao)比(bi)(bi)例(li)(li),確保整(zheng)個(ge)過程的(de)(de)(de)精(jing)(jing)準(zhun)(zhun)性和穩(wen)定性。
高效凈化:綠色燃燒的“守護盾牌”
在(zai)燃(ran)(ran)燒過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),電廠現(xian)有的(de)(de)超低排放能力的(de)(de)除塵系統(tong)、脫硫系統(tong)、脫硝系統(tong)等煙氣凈化系統(tong)發揮了(le)(le)重要作用。這些設(she)施對(dui)(dui)污(wu)泥(ni)(ni)燃(ran)(ran)燒后的(de)(de)煙氣進(jin)行協同(tong)治理(li),有效(xiao)去除了(le)(le)塵、硫、氮(dan)等污(wu)染(ran)物,實現(xian)了(le)(le)超低排放,確保了(le)(le)整個燃(ran)(ran)燒過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)清(qing)潔(jie)與環(huan)保。例如,華能井岡山電廠在(zai)摻燒污(wu)泥(ni)(ni)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),通過(guo)(guo)其(qi)安裝的(de)(de)先進(jin)煙氣凈化系統(tong),對(dui)(dui)污(wu)泥(ni)(ni)燃(ran)(ran)燒后的(de)(de)煙氣進(jin)行了(le)(le)高效(xiao)處理(li),無(wu)二次污(wu)染(ran)產生,既解決了(le)(le)污(wu)泥(ni)(ni)處理(li)難題(ti),又減少了(le)(le)對(dui)(dui)環(huan)境的(de)(de)污(wu)染(ran),助力實現(xian)碳(tan)達峰(feng)、碳(tan)中(zhong)和目標。
產物利用:資源循環的“完美閉環”
燃燒后(hou)的(de)(de)產(chan)物也沒有被浪(lang)費,而是繼(ji)續在資源(yuan)循環利用(yong)的(de)(de)鏈條上發揮著作(zuo)用(yong)。產(chan)生的(de)(de)灰(hui)渣經(jing)過(guo)研磨處理(li)等工序,搖(yao)身一變成為(wei)了優質的(de)(de)建(jian)筑材(cai)料原(yuan)料,可廣泛應用(yong)于水泥、建(jian)材(cai)等行(xing)業,實現了資源(yuan)的(de)(de)最大化利用(yong)。據統計(ji),自2018年正式投運(yun)以來,華能井岡山(shan)電(dian)廠憑借(jie)先進的(de)(de)技術與高效的(de)(de)運(yun)營模式,已累計(ji)處理(li)污泥50000噸,每年可節省標準(zhun)煤2.5萬噸,減(jian)少(shao)二(er)氧化碳排放6.5 萬噸,同(tong)時還(huan)為(wei)建(jian)筑行(xing)業提(ti)供(gong)了大量的(de)(de)灰(hui)渣資源(yuan)。
經濟效益:成本與效益雙手
對于發電企業而言,該(gai)模(mo)(mo)式(shi)首(shou)先大幅減少了(le)運營成(cheng)本。利(li)用(yong)現(xian)有(you)(you)的(de)發電設(she)(she)(she)備和(he)(he)設(she)(she)(she)施進行(xing)污泥(ni)(ni)耦合(he)發電,避(bi)免了(le)大規模(mo)(mo)新(xin)建(jian)專門污泥(ni)(ni)處理(li)設(she)(she)(she)施所需(xu)的(de)巨額投(tou)資(zi)和(he)(he)建(jian)設(she)(she)(she)成(cheng)本。以(yi)華能井岡山電廠為例(li),若新(xin)建(jian)一(yi)座同(tong)等處理(li)規模(mo)(mo)的(de)獨立污泥(ni)(ni)焚燒廠,僅(jin)基建(jian)投(tou)資(zi)就(jiu)可能高達(da)數千萬元,還不包括后續的(de)設(she)(she)(she)備維護、人員(yuan)培訓等長期運營成(cheng)本。而采(cai)用(yong)全鏈條資(zi)源循環利(li)用(yong)模(mo)(mo)式(shi),電廠只需(xu)在(zai)現(xian)有(you)(you)設(she)(she)(she)備基礎上進行(xing)適當改造(zao),投(tou)入(ru)相對較少的(de)資(zi)金用(yong)于污泥(ni)(ni)接收、輸送和(he)(he)預處理(li)設(she)(she)(she)備的(de)添置,便可實現(xian)污泥(ni)(ni)的(de)有(you)(you)效處理(li)和(he)(he)利(li)用(yong),極(ji)大地(di)減輕了(le)企業的(de)經濟(ji)負擔。
在(zai)發電(dian)過程(cheng)中(zhong),污泥燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)釋放的(de)(de)熱(re)量(liang)為發電(dian)提(ti)(ti)供(gong)了額(e)外能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)支持,直接增(zeng)加了發電(dian)收入(ru)(ru)。通(tong)過精確控制(zhi)摻(chan)燒(shao)(shao)比例(li),不僅能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)證鍋爐的(de)(de)穩定(ding)運行,還能(neng)(neng)(neng)(neng)有效提(ti)(ti)升(sheng)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)效率,減(jian)少煤(mei)炭(tan)(tan)消耗。據(ju)測(ce)算,華能(neng)(neng)(neng)(neng)井岡山電(dian)廠在(zai)合理摻(chan)燒(shao)(shao)污泥后(hou),每年可減(jian)少煤(mei)炭(tan)(tan)采購(gou)量(liang)約 3000 噸。按照當前煤(mei)炭(tan)(tan)市場價格計算,僅此一項(xiang)就可為企(qi)業節(jie)省燃(ran)(ran)料成本數(shu)百萬元。同時,增(zeng)加的(de)(de)發電(dian)量(liang)又(you)為企(qi)業帶(dai)來了額(e)外的(de)(de)售電(dian)收入(ru)(ru)。
在發電(dian)(dian)(dian)環(huan)節(jie),污泥堪(kan)稱一位實力(li)強勁(jing)的“發電(dian)(dian)(dian)助力(li)者”。當污泥與燃煤按(an)精(jing)準比例摻混后(hou)投入燃燒,好(hao)似為發電(dian)(dian)(dian)“引擎”添加了(le)高效(xiao)燃料(liao)。經測算,華(hua)能(neng)井岡(gang)山(shan)電(dian)(dian)(dian)廠在合理摻燒污泥后(hou),每(mei)年(nian)因(yin)污泥燃燒釋放的額(e)外熱量(liang),發電(dian)(dian)(dian)量(liang)增(zeng)加了(le)約(yue)500萬千瓦時(shi)(shi)。這不僅為社會提供了(le)更(geng)多電(dian)(dian)(dian)力(li),還直(zhi)接轉化(hua)為企(qi)業(ye)的收(shou)益增(zeng)長。按(an)照當地(di)平均(jun)上網(wang)電(dian)(dian)(dian)價0.5元(yuan)/千瓦時(shi)(shi)計(ji)算,僅新增(zeng)發電(dian)(dian)(dian)量(liang)這一項,每(mei)年(nian)就(jiu)能(neng)為企(qi)業(ye)帶來額(e)外收(shou)入約(yue)250萬元(yuan)。
通(tong)過這種(zhong)協同摻(chan)燒方(fang)式,燃燒效率如同被精心(xin)調校(xiao)的設備,提升了約(yue) 4%。例如,在未摻(chan)燒污泥前,電(dian)廠每月消耗(hao)煤(mei)炭 5000 噸(dun),產出電(dian)能 800 萬(wan)千(qian)瓦(wa)時(shi)(shi);摻(chan)燒污泥后,同樣的煤(mei)炭消耗(hao)下,電(dian)能產出提升至(zhi) 832 萬(wan)千(qian)瓦(wa)時(shi)(shi)左右,相當于每月多產出電(dian)能 32 萬(wan)千(qian)瓦(wa)時(shi)(shi),進(jin)一步提升了發電(dian)環節的經濟效益(yi)。
如今,越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)(de)地(di)區和企業開始(shi)關注并積極推廣(guang)這一技術。國家能(neng)源(yuan)局與生(sheng)態環境部聯合(he)(he)出(chu)臺了(le)一系列(lie)政(zheng)策文件,為燃(ran)(ran)煤耦(ou)合(he)(he)污(wu)(wu)泥(ni)發電技術的(de)(de)應(ying)用(yong)與推廣(guang)提供了(le)有(you)力的(de)(de)政(zheng)策保(bao)(bao)障(zhang)。國家能(neng)源(yuan)局發布的(de)(de)《關于推進燃(ran)(ran)煤耦(ou)合(he)(he)生(sheng)物質(zhi)發電技改試點工作(zuo)的(de)(de)通知(zhi)》,明(ming)確鼓勵燃(ran)(ran)煤電廠開展包括污(wu)(wu)泥(ni)在(zai)(zai)內(nei)的(de)(de)生(sheng)物質(zhi)耦(ou)合(he)(he)發電項目,在(zai)(zai)技術改造資金支持、項目審批流程(cheng)簡化等方面給予優惠政(zheng)策。生(sheng)態環境部則從環保(bao)(bao)監管(guan)角度出(chu)發,制定了(le)嚴(yan)格但具有(you)針對性的(de)(de)污(wu)(wu)染物排(pai)放(fang)標準,引導企業在(zai)(zai)保(bao)(bao)障(zhang)環境質(zhi)量(liang)的(de)(de)前提下(xia),高效利用(yong)污(wu)(wu)泥(ni)資源(yuan)。這些政(zheng)策從不(bu)同維(wei)度,既推動了(le)燃(ran)(ran)煤耦(ou)合(he)(he)污(wu)(wu)泥(ni)發電技術的(de)(de)規(gui)模化應(ying)用(yong),又確保(bao)(bao)了(le)其在(zai)(zai)環保(bao)(bao)框架內(nei)健康發展。
結語
相信隨(sui)著技術的(de)(de)持(chi)續進步,政策持(chi)續支持(chi)以及市場需求增長等因素(su)的(de)(de)共同作(zuo)用(yong)下,城市污(wu)(wu)泥在(zai)燃煤摻(chan)燒發電中的(de)(de)全鏈條資源循環(huan)利用(yong)將迎來(lai)更加(jia)廣闊的(de)(de)發展前景。期待將來(lai),這(zhe)一創新模式(shi)在(zai)更多(duo)(duo)地(di)區落地(di)生根(gen),為構(gou)建 “無(wu)廢城市” 筑牢根(gen)基,在(zai)更多(duo)(duo)地(di)區形成(cheng)燎原(yuan)之勢(shi),推動各(ge)地(di)在(zai)解(jie)決污(wu)(wu)泥處理(li)難題的(de)(de)同時,實現(xian)經濟與(yu)環(huan)境效益的(de)(de)雙贏,為可(ke)持(chi)續發展目標(biao)做(zuo)出更大的(de)(de)貢獻(xian)。
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