在全球生態(tai)環(huan)境(jing)面臨(lin)嚴峻挑戰、可理念(nian)的(de)(de)時(shi)代(dai)浪潮中,環(huan)境(jing)保護(hu)與資源(yuan)利用的(de)(de)課題愈發(fa)凸(tu)顯其重要性。城市(shi)污(wu)泥,作為城市(shi)污(wu)水處理的(de)(de)必(bi)然(ran)產物(wu),長(chang)期以(yi)來猶如橫亙在環(huan)保道(dao)路上的(de)(de)巨(ju)石(shi),正(zheng)通過燃煤摻燒(shao)發(fa)電技術(shu),城市(shi)污(wu)泥實現了從廢棄物(wu)到寶(bao)貴資源(yuan)的(de)(de)華麗轉身(shen),構建(jian)起全鏈(lian)條(tiao)資源(yuan)循(xun)環(huan)利用的(de)(de)典(dian)范(fan),開啟了綠色發(fa)展(zhan)的(de)(de)新篇章。這不僅是對環(huan)境(jing)難(nan)題的(de)(de)有力回應(ying),更(geng)(geng)是為能源(yuan)與環(huan)保協同(tong)發(fa)展(zhan)探索出的(de)(de)一條(tiao)創新之路,引領(ling)著行(xing)業邁向(xiang)更(geng)(geng)加清(qing)潔(jie)、高效、可持續的(de)(de)未來。
城(cheng)市(shi)污泥(ni)主要來(lai)源(yuan)于城(cheng)市(shi)污水處理(li)(li)廠,是(shi)污水處理(li)(li)過程中的(de)(de)必然產物(wu)。在污水處理(li)(li)的(de)(de)生(sheng)物(wu)處理(li)(li)環節,大量微生(sheng)物(wu)分解污水中的(de)(de)有機物(wu),從而形(xing)成了含有多種(zhong)物(wu)質的(de)(de)污泥(ni)。其成分復雜多樣,包(bao)含大量的(de)(de)有機質,這賦予(yu)了污泥(ni)一定的(de)(de)熱值,是(shi)后續能作(zuo)為能源(yuan)利用的(de)(de)關(guan)鍵因(yin)素。此外(wai),污泥(ni)中還含有氮、磷等營養元素,以(yi)及(ji)各種(zhong)重金屬和微生(sheng)物(wu)。這些(xie)成分使得(de)城(cheng)市(shi)污泥(ni)的(de)(de)處理(li)(li)一直是(shi)環保(bao)領域的(de)(de)難題,但也潛藏著巨大的(de)(de)資源(yuan)利用價(jia)值。
在江西吉安的(de)[華能井岡山(shan)電廠,一場關(guan)于城(cheng)市污泥(ni)的(de)“變形(xing)記”正在悄然(ran)上演。城(cheng)市污泥(ni),作為城(cheng)鎮(zhen)污水處理(li)的(de)副產(chan)物,曾經面臨(lin)著無處可去、處理(li)困難的(de)尷尬境地(di),但如今(jin),它卻成為了發電的(de)“新(xin)寵”。
預處理:污泥“重生”的序曲
在污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處理的(de)初始階段,即預(yu)處理環(huan)節,華能(neng)井岡山電(dian)(dian)廠(chang)投入(ru)了先進的(de)干化技術,這(zhe)一技術宛如一把神奇的(de)鑰匙,開啟了污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)資源化利用的(de)大門。濕(shi)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)通過(guo)(guo)特制的(de)密閉轉運(yun)罐車(che),被安全且高效地(di)(di)運(yun)至(zhi)電(dian)(dian)廠(chang)的(de)地(di)(di)下(xia)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)坑暫存。這(zhe)些(xie)轉運(yun)罐車(che)采用了嚴格的(de)密封(feng)措(cuo)施,有(you)效防止了運(yun)輸過(guo)(guo)程中可能(neng)產生的(de)異(yi)味泄漏和(he)環(huan)境污(wu)(wu)(wu)染。在地(di)(di)下(xia)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)坑中,濕(shi)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)等待著進一步(bu)的(de)處理。
隨后(hou)(hou),濕(shi)(shi)泥無軸螺旋輸(shu)送機發(fa)(fa)揮了重要作用(yong)。它以穩定的(de)(de)(de)輸(shu)送能力,將濕(shi)(shi)污(wu)(wu)(wu)泥緩緩輸(shu)送至(zhi)圓(yuan)盤干(gan)燥機內。圓(yuan)盤干(gan)燥機利用(yong)先進的(de)(de)(de)間(jian)(jian)接換熱(re)(re)(re)技術,其內部的(de)(de)(de)換熱(re)(re)(re)圓(yuan)盤如同一(yi)個(ge)個(ge)高效的(de)(de)(de)能量(liang)傳遞器(qi),將熱(re)(re)(re)量(liang)均勻(yun)地傳遞給濕(shi)(shi)污(wu)(wu)(wu)泥。在這個(ge)過程中(zhong),濕(shi)(shi)污(wu)(wu)(wu)泥中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)分逐漸被蒸(zheng)發(fa)(fa)出來。經(jing)過一(yi)段時間(jian)(jian)的(de)(de)(de)處(chu)理(li),濕(shi)(shi)污(wu)(wu)(wu)泥的(de)(de)(de)含水(shui)率(lv)從原本(ben)的(de)(de)(de)60%-80%大幅降低(di)至(zhi)40%左右(you)。干(gan)化后(hou)(hou)的(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥質地更為松散(san),不僅(jin)降低(di)了后(hou)(hou)續處(chu)理(li)的(de)(de)(de)難度,還顯(xian)著提升了其燃燒(shao)(shao)性(xing)能。據(ju)測(ce)算,每降低(di)10%的(de)(de)(de)含水(shui)率(lv),污(wu)(wu)(wu)泥的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)值可提升約200 - 300大卡/千克,為后(hou)(hou)續高效燃燒(shao)(shao)提供(gong)了有力保(bao)障。
干(gan)化后的(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)經埋刮板輸送(song)機轉運(yun)至干(gan)泥(ni)倉(cang)暫存。埋刮板輸送(song)機在(zai)封(feng)閉(bi)的(de)(de)(de)環(huan)境中運(yun)行,有效避免了(le)粉塵(chen)的(de)(de)(de)飛揚和物(wu)料的(de)(de)(de)泄漏。干(gan)泥(ni)倉(cang)則為污(wu)(wu)泥(ni)提供了(le)一個安全、穩定的(de)(de)(de)儲(chu)存環(huan)境,確保污(wu)(wu)泥(ni)在(zai)等待與燃煤摻混的(de)(de)(de)過程中不會發生(sheng)變(bian)質(zhi)或(huo)受到外界(jie)污(wu)(wu)染。
這(zhe)一(yi)(yi)系列的(de)(de)預處理(li)過程(cheng)優勢顯著。一(yi)(yi)方面(mian),大幅提高(gao)了污(wu)泥的(de)(de)熱值,使得污(wu)泥在(zai)后續的(de)(de)燃(ran)燒過程(cheng)中能夠釋放(fang)出(chu)更(geng)多的(de)(de)能量,為發電提供更(geng)充(chong)足的(de)(de)動力。另一(yi)(yi)方面(mian),降低了污(wu)泥的(de)(de)含水率,減(jian)少了因水分過多導致的(de)(de)燃(ran)燒不穩定問(wen)題,為其(qi)在(zai)鍋爐中的(de)(de)充(chong)分燃(ran)燒奠(dian)定了堅實的(de)(de)基礎。同時(shi),整個預處理(li)過程(cheng)始終緊密圍繞環保理(li)念,從運輸(shu)到儲存,各個環節都采取(qu)了有效的(de)(de)措(cuo)施,減(jian)少了對周邊(bian)環境的(de)(de)影響(xiang)。
摻燒:能量釋放的“和諧樂章”
接著,在摻燒(shao)環節,精(jing)準控(kong)制(zhi)是關鍵(jian)。經過干化處理(li)的(de)(de)(de)(de)污泥被輸(shu)送(song)至電廠輸(shu)煤(mei)(mei)皮帶,與燃(ran)(ran)煤(mei)(mei)按照嚴格精(jing)準的(de)(de)(de)(de)比(bi)例(li)(li)進(jin)行摻混。研究(jiu)表明(ming),在一定范圍內,如摻燒(shao)比(bi)例(li)(li)控(kong)制(zhi)在5%以(yi)內,對燃(ran)(ran)料燃(ran)(ran)燒(shao)的(de)(de)(de)(de)穩定、鍋(guo)爐參數和受熱面工作的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性不(bu)會產生不(bu)良影響。通過精(jing)確(que)的(de)(de)(de)(de)摻燒(shao)比(bi)例(li)(li)調控(kong),既(ji)充分(fen)挖掘(jue)了(le)污泥的(de)(de)(de)(de)資源(yuan)價(jia)值,又確(que)保了(le)鍋(guo)爐的(de)(de)(de)(de)穩定運(yun)行與高效發電。在實際(ji)運(yun)行中,這種協(xie)同摻燒(shao)方式(shi)使燃(ran)(ran)燒(shao)效率提(ti)升了(le)約(yue)3% - 5%,有效減少(shao)了(le)煤(mei)(mei)炭消(xiao)耗,降低了(le)發電成(cheng)本。在實際(ji)操(cao)作中,電廠運(yun)用(yong)先進(jin)的(de)(de)(de)(de)自動(dong)化控(kong)制(zhi)系統,實時監測和調整(zheng)摻燒(shao)比(bi)例(li)(li),確(que)保整(zheng)個過程的(de)(de)(de)(de)精(jing)準性和穩定性。
高效凈化:綠色燃燒的“守護盾牌”
在燃燒(shao)(shao)(shao)過(guo)程(cheng)中,電(dian)廠(chang)現(xian)有的(de)(de)超低排放(fang)能力(li)(li)的(de)(de)除(chu)塵系統(tong)(tong)(tong)、脫(tuo)硫系統(tong)(tong)(tong)、脫(tuo)硝系統(tong)(tong)(tong)等(deng)煙(yan)氣凈化系統(tong)(tong)(tong)發揮了重(zhong)要作用。這些(xie)設(she)施對(dui)污泥(ni)燃燒(shao)(shao)(shao)后的(de)(de)煙(yan)氣進行協同治理(li)(li),有效去除(chu)了塵、硫、氮等(deng)污染(ran)物,實現(xian)了超低排放(fang),確保了整個燃燒(shao)(shao)(shao)過(guo)程(cheng)的(de)(de)清潔與環保。例如(ru),華能井岡山電(dian)廠(chang)在摻燒(shao)(shao)(shao)污泥(ni)過(guo)程(cheng)中,通過(guo)其安裝的(de)(de)先(xian)進煙(yan)氣凈化系統(tong)(tong)(tong),對(dui)污泥(ni)燃燒(shao)(shao)(shao)后的(de)(de)煙(yan)氣進行了高效處理(li)(li),無(wu)二次污染(ran)產生,既(ji)解決了污泥(ni)處理(li)(li)難題,又(you)減少了對(dui)環境的(de)(de)污染(ran),助力(li)(li)實現(xian)碳達(da)峰、碳中和目(mu)標(biao)。
產物利用:資源循環的“完美閉環”
燃燒(shao)后的(de)產物也沒有被浪費,而(er)是繼續(xu)在資源(yuan)循環利用(yong)的(de)鏈條上發揮著作用(yong)。產生(sheng)的(de)灰渣經(jing)過研磨處理等(deng)工序,搖身一變成(cheng)為(wei)了優質的(de)建(jian)筑(zhu)材料(liao)原料(liao),可(ke)(ke)廣泛應用(yong)于(yu)水泥(ni)、建(jian)材等(deng)行業(ye),實(shi)現(xian)了資源(yuan)的(de)最大化利用(yong)。據統計,自2018年(nian)(nian)正式(shi)投運(yun)(yun)以來,華能井岡山電廠憑借先進的(de)技術與高(gao)效的(de)運(yun)(yun)營模式(shi),已累(lei)計處理污(wu)泥(ni)50000噸,每年(nian)(nian)可(ke)(ke)節省標準煤2.5萬噸,減少二氧化碳(tan)排放6.5 萬噸,同時還(huan)為(wei)建(jian)筑(zhu)行業(ye)提供了大量的(de)灰渣資源(yuan)。
經濟效益:成本與效益雙手
對(dui)(dui)于發電(dian)企(qi)業而(er)言,該模(mo)式首先大幅減(jian)少了(le)運(yun)營(ying)(ying)成(cheng)(cheng)本(ben)。利用現(xian)(xian)有(you)(you)的(de)(de)(de)發電(dian)設備(bei)和(he)(he)設施進行(xing)污(wu)泥(ni)耦合發電(dian),避免(mian)了(le)大規模(mo)新(xin)建專門(men)污(wu)泥(ni)處(chu)理(li)設施所需的(de)(de)(de)巨額投(tou)(tou)資和(he)(he)建設成(cheng)(cheng)本(ben)。以華能(neng)井岡山電(dian)廠(chang)為例,若新(xin)建一座同等處(chu)理(li)規模(mo)的(de)(de)(de)獨立污(wu)泥(ni)焚燒廠(chang),僅(jin)基建投(tou)(tou)資就(jiu)可能(neng)高達數(shu)千萬元,還不包括(kuo)后續的(de)(de)(de)設備(bei)維(wei)護、人(ren)員(yuan)培訓等長期運(yun)營(ying)(ying)成(cheng)(cheng)本(ben)。而(er)采用全鏈條資源循環利用模(mo)式,電(dian)廠(chang)只需在(zai)現(xian)(xian)有(you)(you)設備(bei)基礎(chu)上進行(xing)適(shi)當(dang)改造,投(tou)(tou)入相對(dui)(dui)較少的(de)(de)(de)資金(jin)用于污(wu)泥(ni)接收、輸(shu)送和(he)(he)預處(chu)理(li)設備(bei)的(de)(de)(de)添置(zhi),便(bian)可實現(xian)(xian)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)處(chu)理(li)和(he)(he)利用,極大地減(jian)輕(qing)了(le)企(qi)業的(de)(de)(de)經濟(ji)負擔。
在發電(dian)(dian)過程中,污泥燃(ran)燒(shao)釋放的(de)熱量為發電(dian)(dian)提(ti)供了(le)額(e)外能(neng)量支持(chi),直接增(zeng)加了(le)發電(dian)(dian)收入(ru)。通過精(jing)確控(kong)制摻燒(shao)比例,不僅能(neng)保證鍋(guo)爐的(de)穩定運行,還(huan)能(neng)有效提(ti)升燃(ran)燒(shao)效率,減少煤炭消耗(hao)。據測(ce)算,華能(neng)井岡山電(dian)(dian)廠(chang)在合理摻燒(shao)污泥后,每年可(ke)減少煤炭采購量約(yue) 3000 噸(dun)。按照當(dang)前(qian)煤炭市(shi)場價(jia)格計算,僅此一項就可(ke)為企(qi)業(ye)節省燃(ran)料成本數百萬元。同時(shi),增(zeng)加的(de)發電(dian)(dian)量又(you)為企(qi)業(ye)帶(dai)來了(le)額(e)外的(de)售(shou)電(dian)(dian)收入(ru)。
在(zai)發(fa)電(dian)(dian)環節(jie),污(wu)(wu)泥堪稱一(yi)位實力(li)強(qiang)勁的(de)“發(fa)電(dian)(dian)助(zhu)力(li)者”。當污(wu)(wu)泥與(yu)燃(ran)煤(mei)按精準比例摻混后(hou)投(tou)入燃(ran)燒(shao),好似為(wei)發(fa)電(dian)(dian)“引(yin)擎”添加了高效(xiao)燃(ran)料。經測算,華能(neng)井岡山(shan)電(dian)(dian)廠在(zai)合理摻燒(shao)污(wu)(wu)泥后(hou),每年因污(wu)(wu)泥燃(ran)燒(shao)釋放的(de)額外(wai)熱(re)量,發(fa)電(dian)(dian)量增加了約(yue)500萬千(qian)瓦(wa)時。這不僅為(wei)社會提供(gong)了更(geng)多電(dian)(dian)力(li),還直接(jie)轉化為(wei)企業(ye)的(de)收益(yi)增長。按照當地平均上網電(dian)(dian)價0.5元/千(qian)瓦(wa)時計算,僅新增發(fa)電(dian)(dian)量這一(yi)項,每年就能(neng)為(wei)企業(ye)帶來額外(wai)收入約(yue)250萬元。
通過這種協同摻(chan)(chan)燒方式,燃燒效率如同被精心調校的(de)設備(bei),提升了約(yue) 4%。例如,在未摻(chan)(chan)燒污泥(ni)前,電(dian)廠每月消(xiao)耗(hao)煤(mei)炭(tan) 5000 噸,產出電(dian)能 800 萬(wan)千(qian)瓦時(shi);摻(chan)(chan)燒污泥(ni)后,同樣的(de)煤(mei)炭(tan)消(xiao)耗(hao)下(xia),電(dian)能產出提升至 832 萬(wan)千(qian)瓦時(shi)左右(you),相當于每月多產出電(dian)能 32 萬(wan)千(qian)瓦時(shi),進一步(bu)提升了發電(dian)環節的(de)經濟效益(yi)。
如(ru)今(jin),越(yue)來越(yue)多的(de)(de)地區和企(qi)業開始關注并積極(ji)推廣這一(yi)技術(shu)。國家能(neng)源(yuan)局與生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)部聯合(he)出臺了(le)一(yi)系列(lie)政(zheng)策文件,為(wei)燃(ran)煤(mei)耦合(he)污泥(ni)(ni)發(fa)(fa)電(dian)技術(shu)的(de)(de)應用(yong)與推廣提供了(le)有力的(de)(de)政(zheng)策保障(zhang)。國家能(neng)源(yuan)局發(fa)(fa)布(bu)的(de)(de)《關于推進燃(ran)煤(mei)耦合(he)生(sheng)(sheng)物質發(fa)(fa)電(dian)技改試點工作的(de)(de)通知》,明確(que)鼓勵燃(ran)煤(mei)電(dian)廠開展包括污泥(ni)(ni)在(zai)內(nei)(nei)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物質耦合(he)發(fa)(fa)電(dian)項目,在(zai)技術(shu)改造資(zi)金支持、項目審批(pi)流程簡化(hua)等方面給予優惠政(zheng)策。生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)部則從環(huan)保監(jian)管(guan)角度出發(fa)(fa),制定了(le)嚴格但具(ju)有針(zhen)對性的(de)(de)污染物排放(fang)標(biao)準,引導企(qi)業在(zai)保障(zhang)環(huan)境(jing)質量的(de)(de)前提下,高效(xiao)利用(yong)污泥(ni)(ni)資(zi)源(yuan)。這些(xie)政(zheng)策從不同維度,既推動了(le)燃(ran)煤(mei)耦合(he)污泥(ni)(ni)發(fa)(fa)電(dian)技術(shu)的(de)(de)規(gui)模(mo)化(hua)應用(yong),又(you)確(que)保了(le)其在(zai)環(huan)保框架(jia)內(nei)(nei)健康發(fa)(fa)展。
結語
相(xiang)信(xin)隨著(zhu)技術(shu)的(de)持續(xu)進步,政(zheng)策持續(xu)支持以(yi)及市場(chang)需求增長等因素的(de)共同作(zuo)用下,城(cheng)市污(wu)泥(ni)在(zai)燃煤摻燒發電中的(de)全鏈條資源(yuan)循環利用將迎來(lai)更(geng)(geng)(geng)(geng)加(jia)廣闊的(de)發展前景。期待將來(lai),這一創新模式在(zai)更(geng)(geng)(geng)(geng)多地(di)區落地(di)生根,為構(gou)建(jian) “無(wu)廢城(cheng)市” 筑牢根基,在(zai)更(geng)(geng)(geng)(geng)多地(di)區形成燎原之勢,推動(dong)各(ge)地(di)在(zai)解(jie)決污(wu)泥(ni)處理(li)難題的(de)同時,實現經濟與環境效益的(de)雙贏,為可持續(xu)發展目標(biao)做(zuo)出更(geng)(geng)(geng)(geng)大的(de)貢獻。
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