大唐鲁北发电有限公司污泥发电调研报告.doc

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编号：

档案号：

大唐鲁北发电有限责任公司

调研报告

——污泥发电调研

编制：

刘辉

单位：

大唐鲁北发电有限责任公司

日期：

2013年2月28日

调研参与人：

王春国刘辉李伟

调研时间：

2013.2.27-2013.2.28

调研单位：

华电国际潍坊电厂

一、调研内容：

污泥掺烧发电

二、调研目的：

污泥发电是城市污水处理厂进行污泥合理开发利用的技术措施之一,是污泥实行减量化、稳定化、无害化、资源化的良好方法,污泥作为污水处理的伴生物,占污水总量的0.15%～1%。

据统计,我国城市污水处理厂每年污泥发生量（干重）约为130万t,且以每年10%的速度增长。

污泥中含有近40%的有机生物质,具有可燃性,所以污泥既被视为废弃物,又被视为一种生物质资源。

合理利用污泥发电已成为污泥有效利用的一个新的发展趋势。

污泥发电不但可以实现污泥安全处理,同时还可以从污泥中抽取能量,替代部分化石燃料,即节约资源和能源,又保护环境,。

通过调研，了解目前污泥掺烧发电在电厂的实际应用以及山东省内污水处理企业情况，以确定鲁北公司是否具备进行污泥掺烧发电技术改造的客观条件及项目前景。

三、调研情况

1、污泥掺烧发电实际应用

因华电潍坊发电有限公司开创了国内330MW燃煤机组掺烧污泥的先河，和鲁北发电公司又是相同容量机组，故选择其作为此次污泥调研的具体单位。

（1）项目简介

潍坊公司#2机组2×200T/D污泥掺烧工程，是积极响应国家节能减排和发展循环经济的号召，利用发电企业大型锅炉烟气余热干化城市污泥后进行焚烧发电，实现潍坊市城镇和企业污水处理厂污泥无害化处置和资源利用，有效解决潍坊市及国内大中型城市污泥排放问题的一条环保新途径。

工程自2011年8月26日动工兴建，2012年1月12日全部完工，项目投资2000万元。

工程所处理的污泥来自潍坊市污水处理厂、高新区污水处理厂和虞河污水处理厂等市区污水处理厂，其热值约为8656－10631千焦／千克。

工程建成投产后，每年可处理10余万吨污泥，为国家节省30余亩耕地，为地方节约填埋费用约1400万元。

（2）污泥干化系统介绍

华电潍坊发电有限公司一期2×330MW燃煤机组锅炉是东方锅炉厂设计制造的DG1025/18.2-Ⅱ4型亚临界自然循环汽包炉，设计燃煤为山西晋中贫煤，采用中间储仓式制粉系统，每台炉配备4台低速球磨机，正常3运1备。

2号机组污泥干化系统改造后，干污泥直接输送至2B、2C磨煤机中与原煤掺混。

350℃烟道气

气固旋风分离装置

闭风排料器

成品螺旋输送机机

成品转运螺旋输送机

污泥储存仓

干污泥螺杆泵

干燥机

主引风机

成品物料自动分配仓

臭气收集

电厂锅炉烟道气

污水厂污泥

污泥含水率80%，16.67t/h

锅炉尾气处理系统

污泥含水率40%

5.557t/h

燃料输送机

图例：

1.物料走行线

2.热风走行线

3.尾气走行线

4.臭味收集管线

污泥无害化工艺系统流程框图

电厂锅炉

污水处理厂脱水后的污泥通过自卸车运至电厂内湿污泥储存仓，底部设有插板门及污泥螺杆输送泵。

污泥螺杆输送泵采取变频给料。

仓内的污泥经湿污泥螺杆输送泵送至干燥机入料口，含水率80%的湿污泥由干燥机一端进料，在打散圆筒干化机打散机构、导料板、抄板等结构部件共同作用下，湿物料不断被打散，抄起并撒落，并与热风进行充分接触，发生传质传热的物理过程，进行物料脱水干燥。

在污泥干燥系统中主要是一个传质传热的综合过程。

对流干燥的传热速率主要与体积给热系数、干燥机容积、热风温度、污泥温度等有关。

为防止湿物料进入干燥机内结团、粘壁，在一级干燥机前半段，设置吊挂式链条；其次，干燥机内部设置扬料板，随着干燥机的转动，不断将物料扬起并撒落，在克服物料粘壁的同时，大大增加了干燥介质与物料的接触面积，提高了系统干燥效率。

含80%表面水的污泥原料具有一定的粘性，极易在筒内团结，形成大的球状结构，打散圆筒干燥机在普通圆筒干燥机的基础上增加了打散装置，随着干燥进程的推进，粘附成块的的物料不断被打散装置破碎，增加了比表面积，增大了干燥效率。

干燥后的污泥经气流输送至旋风分离器，旋风分离器下方设有干污泥缓冲仓。

大部分干污泥通过干化机落料口收集，在落料口下方设有喷射泵气力输送系统，干污泥通过脱硫氧化风及喷射输送泵，利用密闭的管道，将干污泥通过气力输送至锅炉房内2B、2C磨煤机落料口，研磨后进入粉仓，随煤粉一起进入锅炉燃烧。

为防止干污泥异味挥发，干污泥输送过程中采用管道封闭输送，对环境影响较小。

干燥机所需干燥介质为燃煤锅炉烟气，干燥烟气取自锅炉空预器入口。

干燥机尾气经旋风分离器分离后经通风机进入电除尘器，将尾气中的粉尘除尘后，送至电厂烟气处理系统处理后排放至烟囱。

（3）系统运行分析

安全方面：

潍坊公司#2机组虽然设计2×200T/D污泥掺烧工程，但实际控制掺烧比例最大不超过10%。

据潍坊公司技术人员介绍，运行控制每套污泥干化设备最大湿污泥处理量为8T/H左右，平时基本就维持4—5T/H，由于污泥掺烧量小，混合后燃料的组分变化非常小，无论是热值、水分、灰分或者是硫分都在实际燃烧的燃料变化范围以内，因此对于锅炉主设备安全稳定运行影响很小，主要问题来自于污泥干化系统本身，如污泥系统经常存在跑冒滴漏，设备发生链条、皮带断裂等缺陷，湿污泥螺杆输送泵经常因污泥中异物卡涩须解体检修等，影响污泥系统运行的可靠性。

经济方面：

掺烧污泥后主要是水分对锅炉效率的影响，干化后污泥的水分仍然高达40%，锅炉效率降低值估计在0.1~0.2个百分点，影响供电煤耗增加约0.3—0.6g/kWh。

因干污泥的灰分不会高于原煤太多，且掺烧比例较小，因而对锅炉效率的影响基本可以忽略。

此外，污泥干化系统投入运行后，造成了运行费用增加。

其主要由下列费用构成：

①热能消耗费；②运行电耗费；③设备维护、检修费；④人工费；⑤设备折旧费；⑥水费。

环保方面：

污泥干化过程中对环境影响的主要因素是：

污泥干化排出的粉尘；污泥干化排出的废气；泵、风机、干燥机等动力机械产生的噪声；异味及二噁英等。

干化装置如同一个吸附沉降式除尘器，不会扬起粉尘，还具有良好的除尘作用。

少量从干化装置出来的烟尘经旋风分离及电除尘器除尘后再进入电厂烟囱，粉尘的排放完全能达到国家的排放标准。

炉膛高温燃烧能够较好地分解二噁英，且经过锅炉的脱硫。

脱销设备，污染物排放均能达到国家排放标准。

（4）污水处理厂情况

潍坊公司处理的污泥为潍坊市污水处理厂、高新区污水处理厂、虞河污水处理厂的污泥。

三个污水处理厂的污泥经检验后，其热值约为8656-10631kJ/kg，具有一定的掺烧价值。

其中潍坊污水处理厂污泥热值最高。

为潍坊公司提供污泥的三个污水处理厂均在潍坊市附近，运送污泥至电厂的最远距离不超过30公里。

污水处理厂负责将产生的污泥免费运送至潍坊电厂，卸入污泥池。

2、滨州市污水处理企业现状调查（污泥产量取自滨州市环保局数据）：

污水处理厂名称

主体处理工艺

投运时间

设计处理能力

（万吨/日）

平均处理水量

（万吨/日）

污泥产生量（吨/年）含水80%

滨州中和水质净化有限责任公司（滨州市污水处理厂）

BIOLAK

2002年9月

8

4.2

7913.75

滨城区北城污水处理厂

人工快渗

2007年8月

2

1.3

4517.89

滨州深港环保工程技术有限公司

—

—

—

—

2905.2

滨州市南城污水处理厂

氧化沟

2007年5月

2

0.9

1412.48

滨州海孚水业有限公司

—

—

—

—

1700

阳信县污水处理厂

奥贝尔氧化沟

2007年12月

1.5

0.9

971

阳信县新城污水处理厂

—

—

—

—

430.75

惠民县污水处理厂

—

—

—

—

1059

无棣县污水处理厂

氧化沟

2006年4月

1.5

1.2

—

沾化县城北工业园污水处理厂

—

—

—

—

510

沾化经济开发区污水处理厂

—

—

—

—

127

沾化县城市污水处理厂

土地处理系统相结合

2004年10月

1.5

0.9

168.7

光大水务（博兴）有限公司

—

—

—

—

3510

邹平县城市污水处理厂（一期）

—

2004年12月

6.0

—

3000

邹平县城市污水处理厂（二期）

—

2008年

10.0

—

7750

以上内容来自于网上收集和滨州市环保局数据，可以看出，滨州市境内的污水处理企业众多，但污水处理能力大多较小，难以有效保证电厂污泥掺烧的供给。

且鲁北发电公司地处无棣县城口镇，与大型的污水处理厂都距离较远，如果上马污泥干化系统，污泥的运送将也将成为主要问题之一。

3、污泥发电政策调查

（1）华电淄博热电有限公司对在运#3、#4号循环流化床机组进行技术改造，投资2400万元建成日处理城市污泥440吨的污泥干化焚烧发电项目。

根据国家发改委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》的规定，山东省物价局批准自2011年12月1日起，华电淄博热电有限公司#3、#4污泥干化焚烧发电项目上网电价每千瓦时0.594元，比正常燃煤机组上网电价高出0.1561元。

按上网电量测算，每年省网对其污泥焚烧发电价格补贴将达到2300余万元。

（2）2008年，华电滕州公司投资1400万元新上一套日处理300吨含水率80%的污泥干化系统，12月竣工投入运营。

现执行污泥电价标准为：

掺烧污泥机组上网电量的12%，执行0.594元/千瓦时。

（3）2011年3月30日，潍坊市财政局下发《潍坊市财政局关于华电潍坊公司污泥掺烧财政补贴承诺函》，承诺协助潍坊公司落实污泥掺烧电价补贴政策，并在落实电价前对潍坊公司掺烧含水率80%的污泥每吨补贴120元。

据华电潍坊电厂领导介绍，目前掺烧含水率80%的污泥每吨补贴120元一直实施兑现，但电价补贴政策一直没有落实，而且后期争取电价补贴工作难度还很大。

潍坊公司掺烧含水率80%的污泥每吨补贴120元测算，内部收益率为20.17%，静态投资回收期为3.86年。

如果项目运营时，上网电价能够到位，按照参考华电滕州公司污泥电价标准（掺烧污泥机组上网电量的12%，执行594元/千千瓦时）测算项目内部收益66%,静态投资回收期1.49年，则项目具有良好的经济效益。

四、调研结论

通过此次去潍坊发电公司调研和前期资料收集，得出结论如下：

1、鲁北发电公司从设备方面基本具备污泥干化系统改造的条件，但因制粉系统存在差异（潍坊和滕州电厂均采用中间储仓式钢球磨制粉系统；淄博热电为流化床锅炉），干化后污泥不建议使用气力直接输送至磨煤机（潍坊），应采用滕州电厂将干化后污泥负压输送至输煤皮带方式。

2、鲁北发电公司污泥干化系统改造后，能够保证机组稳定运行，各项污染物排放指标达到国家排放标准。

3、鲁北发电公司附近无大型污水处理企业，较大型的污水处理厂都距离较远，制约污泥干化系统改造的一个主要问题就是能否保证污泥的运送和正常供给。

4、必须取得地方政府的大力支持，确保项目上马后电价补贴政策能够及时落实，否则单靠处理每吨污泥的补贴价格，经济前景并不乐观。

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