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江苏山西省忻州市污泥干化焚烧无害化处置项目

市政污泥处置 2023-02-13 10:57:34 9383

项目名称:忻州市污泥江苏干化焚烧无害化处置项目;

建设单位:忻州市洁晋发电有限公司;

项目总投:12471.56万元(需要注意这里包含新建一座200吨/日的渗滤液处理站及其配套工程,采用“过滤+高效厌氧IC反应器+两级A/O+MBR+NF”的工艺);

项目规模:总设计规模200吨/日,一期工程100吨/日;

占地面积:13584.65平方米;

项目选址:忻州市忻府区豆罗镇下佐村东,利用洁晋电厂现有空地;

工艺路线:污泥江苏干化+掺烧,掺烧启用现有1台500t/d备用焚烧炉及其配套的烟气净化系统、灰渣处理系统、烟囱、自控系统。

项目进展情况


2021年01月11日,北京智诚环保工程有限公司(牵头)与山西佳华电力工程设计有限公司联合体以7163.40万元中标本项目EPC总承包。中标范围包括工程设计及技术咨询、项目建筑施工(含主厂房、二期工程建筑及公用设施基建施工)、一期工程设备供货及安装调试(不含二期工程设备)等全套服务。

2021年04月30日,忻州市住房和城乡建设局 完成本项目 特许经营招标,忻州市洁晋发电有限公司 以124715600元【其中:污泥收运费单价:110元/吨,江苏污泥处置费单价:260元/吨,服务期30年(含建设期)】。

2022年01月20日,本项目取得环评批复;

2022年01月25日,本项目取得施工许可证。

工艺流程


一、污泥接收
各污水处理厂含水率80%的湿污泥经收集后由市政部门的运输车运送到江苏污泥干化厂,运输车称重后进入卸料间,卸料间设置快速卷帘门,在车辆进入卸料间关闭对外的卷帘门,从源头控制臭气外泄。污泥卸入地下式污泥接收仓内。
湿污泥接收仓为2个有效容积100立方米的矩形钢结构仓体,仓体材质选用碳素结构钢Q235,内表面喷涂环氧树脂防腐漆,仓顶设液压仓盖。为防止污泥搭桥,在接收仓的下部设置液压驱动破拱滑架,使整个料仓底部不产生任何死角,便于湿污泥从仓内排出。接收仓底设两个矩形大口径出料口,出料口下污泥经预压螺旋搅拌输送进入两台湿污泥给料泵。然后经污泥泵输送至污泥储仓。
二、江苏污泥干化

储仓内污泥经出仓泵输送至卧式转盘式污泥干化机进行江苏烘干,利用饱和蒸汽作加热介质,饱和蒸汽由企业焚烧装置供应。本项目配置2台换热面积420平方米的间接换热式圆盘干燥机,单台额定处理能力为100吨/日,采用变频调速控制。

在圆盘干燥机中,污泥在旋转的圆盘以及圆盘周边的搅拌刀的作用下,确保了更佳的传热效果并使物料缓慢通过干化机,干化后的半干物料通过位于干化机另一端底部的卸料螺旋排出。

饱和蒸汽通过空心热轴和空心圆盘的金属壁面与湿污泥进行间接换热,将热量传递给圆盘干燥机内的湿污泥,饱和蒸汽冷凝过程中形成的凝结水利用余压进入凝结水收集系统,加压后返回到焚烧厂凝结水系统。

湿污泥被加热后,湿污泥中的水分蒸发出来以水蒸汽的形式汇集到干化机上部的蒸汽空间后经管道去往除尘器和冷凝器。干化机的排汽温度为105℃,防止蒸汽在干化机和管道、除尘器内冷凝液化,从而预防腐蚀。

干化机内保持适当的负压,防止臭气外溢。含水率约为80%的湿污泥被半干化成含水率为40%的干污泥后,从干污泥出口排出,经螺旋输送机冷却后经全密封皮带输输送至干污泥仓。

圆盘的直径小于定子的内径,两者的环形间隙可供物料通过。圆盘的边缘焊有(或螺栓连接)推进或搅拌污泥用的插板,每个圆转盘至少有2个插板,一个固定、一个可调。固定插板为正装以将物料推至出料口端,或方向垂直以起到搅拌污泥作用。可调插板可正装或反装以使物料均匀并稳定运动。插板的调节由供货商在设备启动调试时一次性优化调定,使干化机按额定处理能力对给定污泥进行干化处理。

在每个圆转盘之间有固定在定子上的刮刀(刮板)。刮刀的作用是防止物料粘结在圆盘上,并对物料进行搅拌混合,具体如下:
A.防止转盘加热面粘结污泥
B.保持加热面与物料的更佳接触传热效果

C.释放干化工作区产生的蒸汽至机内蒸汽空间

三、蒸汽系统

本工程干化用蒸汽的参数为0.5MPa.G饱和蒸汽。饱和温度为159℃。如蒸汽过热度大,则不利于干化过程进行。0.5MPa.G 饱和蒸汽进入干燥机内放热后在底部凝结成液态水,通过干燥机底部的一套专用疏水阀组排出机体,排出的蒸汽凝结水流入蒸汽凝结水箱暂存,从除盐水母管来水进行直接混合冷却至80℃,再由一套凝结水泵增压后连续泵送回至锅炉系统。

四、冷却系统

针对污泥干化尾气存在大量不凝气体,采用冷凝器对尾气进行冷却。冷凝器采用管壳换热型式,按低换热效率考虑,增加换热面积,加大冷却水流量,有效保证了尾气中水蒸汽冷凝至液态,减少了干化系统尾部管道出现低温腐蚀的现象。

尾气冷凝下来的液体通过一套冷凝液集水箱和配套泵送系统,输送至废水处理车间。管道尽可能采用防腐埋地敷设。

五、臭气系统

在污泥储存及干化过程中会产生异味气体,这些气体含有水蒸汽、甲烷、氨气、CO和H2S等的空气,这些气体必须收集起来集中处置。本项目采用母管制对各系统产生的臭气进行收集。对来自湿污泥接收仓、湿污泥储仓、干污泥接收仓、干污泥料仓、卸料机(干污泥外运时)等的臭气和干化系统不凝气由两台除臭风机进行收集抽取后分别送入忻州市洁晋发电有限公司生活垃圾焚烧发电项目(一期工程)循环流化床焚烧炉焚烧处理。在焚烧炉的高温下,臭气中的有害、有异味成分被分解氧化,产生可以被尾气净化系统处理的气体或无毒物异味的CO2、水蒸汽等。

六、乏汽系统

污泥干燥产生的废气含湿度高、略带粉尘和含腐蚀性汽体除尘器的选择需要在更大范围的降低尾气中含尘率,进一步减少后部设备、风道的积尘、结垢频率。本系统选用的尾气除尘器采用了高效蜗壳渐变式分离器技术,旋风除尘效率达到90%以上,压损控制在1000~2000Pa。配套的尾气除尘器针对污泥干化系统尾气中存在大量水蒸汽的特殊工况,采用蒸汽盘管保温型式,蒸汽压力为0.3~0.5MPa.G,外部再用保温材料包裹,确保进出口尾气不出现结露和冷凝的情况。经除尘处理后的废气处理系统配套的尾气冷凝器,采用间接式管壳换热型式,采取一一对应型式,即一台干燥机配套一台冷凝器。尾气冷凝器配置了双管程立式结构,尾气走管程,冷却水走壳程,更大限度的减少了内部积尘情况。内部同时配套了冲洗水机构,通过尾气在内部的流量分配针对性设计,再配以一套高扬程的冲洗水泵,加之垂直高差作用,更好的起到了冲洗效果。尾气冷凝下来的液体污水通过自流方式输送至废水箱,再通过废水泵输送至污水处理站进行处理。污泥干化出口的废气经除尘除湿后,由垃圾焚烧炉的一次风机抽入厂区生活垃圾焚烧发电项目(一期)焚烧炉焚烧处理。

七、焚烧系统

干化后的污泥送往厂区生活垃圾焚烧发电装置焚烧处理。生活垃圾焚烧发电项目设有3台循环流化床焚烧炉(1~3#炉,3×500t/d),正常工况1#、2#焚烧炉运行,3#焚烧炉备用。本项目拟利用3#焚烧炉对项目干化后的污泥进行焚烧处置,焚烧后产生的蒸汽供本项目污泥干化系统生产使用。多余蒸汽与1#、2#焚烧炉经发电后产生的乏汽共同对园区及周边村镇集中供热供汽。

本项目焚烧系统备用3#焚烧炉包括:炉前垃圾给料系统、焚烧炉、燃烧空气系统、余热锅炉、出渣系统、点火及辅助燃烧系统。

本焚烧炉的空气系统由两部分组成:一次风、二次风。一次风调整流化、炉温和料层差压,二次风调整总风量。一次风由垃圾贮坑顶部吸风供给,二次风由垃圾贮坑顶部及锅炉间就地位置吸风,用三通调节风门。

焚烧炉点火采用床下点火,燃料采用0号普通柴油。点火用油在热烟气发生器内筒燃烧,产生高温烟气,与夹套内的冷却风充分混合成850℃左右热烟气,通过布风板使床料在沸腾状态下加热。焚烧炉床料采用石英砂,点火时床内放入一定厚度的炉渣,使用燃烧器燃烧的高温烟气加热流化床布风板上的床料,使其慢慢升温,然后可投入少量的煤使炉温慢慢升至额定运转温度,再投入垃圾焚烧。现有工程设有2座20m3的地下燃油贮罐,备用焚烧炉利用现有燃油系统。

余热回收由水冷壁、锅筒、对流管束、过热器及省煤器等组成。焚烧产生的850℃~950℃烟气的热量,首先被通道的水冷壁吸收,然后烟气继续冲刷屏式受热面及低温过热器,烟气中大部分的热量在这里被吸收,再经过省煤器,最后经过空气预热器,排至净化系统,排烟温度约为150℃。锅炉给水经除氧器由给水泵送来,通过省煤器预热后送至锅筒,锅炉产生出的过热蒸汽,送往汽轮机发电。过热器设两级喷水减温器。

余热锅炉与现有工程余热锅炉相同。现有工程焚烧炉故障时,备用焚烧炉启用,备用系统产生的蒸汽汇入蒸汽母管,送汽轮机组发电。本工程不新增发电机组,焚烧污泥产生的蒸汽与发电乏汽一起为园区供热。

八、烟气系统

本项目焚烧炉现有烟气净化系统采用“炉内脱硫+SNCR脱硝+半干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘”的烟气净化工艺。现有工程3台500t/d锅炉烟气净化设备共用1座尿素溶液配制间,单独建设尿素喷射系统,共用1套石灰石供应系统。


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