[发明专利]一种污泥煤泥协同资源化用于燃煤电厂锅炉脱硝的方法在审

专利信息
申请号: 202011273902.4 申请日: 2020-11-14
公开(公告)号: CN112377917A 公开(公告)日: 2021-02-19
发明(设计)人: 王菁;张瑞娉;孟江涛;杨凤玲;程芳琴 申请(专利权)人: 山西大学
主分类号: F23G5/027 分类号: F23G5/027;F23G5/033;F23G7/00;C02F11/122;C02F11/13;C10B53/00;C10K1/00;C10K1/04;B01D53/86;B01D53/56
代理公司: 太原申立德知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 14115 代理人: 程园园
地址: 030006*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 一种 污泥 协同 资源 化用 燃煤 电厂 锅炉 方法
【说明书】:

发明属于城市生活垃圾处理领域与燃煤锅炉烟气脱硝技术领域,具体涉及一种污泥煤泥协同资源化用于燃煤电厂锅炉脱硝的方法。通过机械装置对污泥或煤泥或者污泥煤泥混合物进行初步脱水,利用电厂烟气余热对半干燥污泥或煤泥或者污泥煤泥混合物进行热解气化,将气化后气、液、固产物分别从合理的位置加入电站燃煤锅炉,利用热解气和焦炭单独或与SNCR反应配合强化脱硝,并有效利用液体焦油和焦炭助燃,提高锅炉脱硝效率的同时,实现煤泥、污泥资源化清洁利用和无害化处理,实现热能充分耦合利用,经济效益和社会效益显著。

技术领域

本发明属于城市生活垃圾处理领域与燃煤锅炉烟气脱硝技术领域,具体涉及一种污泥煤泥协同资源化用于燃煤电厂锅炉脱硝的方法。

背景技术

(1)城市污泥处理方式

城市市政污泥来源于城市污水处理厂,原始含水率达95%-99%。随着居民生活水平的提高,污泥产量年年攀升。而污泥除含有大量的氮、磷等营养物质以外,还含有重金属、病原体、寄生虫卵、有毒有机物等有毒有害物质,如果不对污泥加以有效的处理,会严重污染环境,影响人们的身体健康。目前污泥的减量化、无害化处理方式包括填埋和焚烧,其中焚烧可以实现减量和无害化,且产生能量可以回收利用,是污泥处理的有效途径之一。

城市污泥焚烧处理的一般方式为:首先机械脱水减量化(含水率降至65%-80%)、热干化机脱水(含水率降至30%-35%)、焚烧彻底减量化和无害化、灰渣外运。将污泥与煤在电站锅炉中掺烧发电是新的发展方向之一,但目前大多采用直接掺烧技术,由于污泥热值较低且含水量较大,所以锅炉内燃烧不稳定,锅炉效率受到影响,而且污泥掺烧比例通常小于5%,污泥消纳能力有限。另外污泥直接掺烧时会造成炉膛出口NOx排放浓度增加,造成大气污染。

目前另一种污泥利用的主流方式为:首先机械脱水,再热解气化,所获气体产物进行燃烧产热,固体焦/炭产物收集作产品。但污泥热干化和热解气化过程中产生的高含水气体中携带多种污染物,处置难度较大,且该气体冷凝后产生的废水处置难度也较大。另外,污泥热解产焦/炭率较低。

(2)煤泥处理方式

煤泥泛指煤粉含水形成的半固体物,是煤炭洗选过程中产生的副产品。煤泥具有高水分、高粘性、高持水性和低热值等诸多不利条件,在上世纪八九十年代一直以民用燃烧为主要利用途径,而不被燃煤电厂接纳。但是民用用量有限,且民用燃烧污染物完全无组织排放,造成严重空气质量问题。其次,煤泥本身作为固废对植被造成破坏,堆放场地的扬尘对周边大气造成污染,煤泥水下渗后对当地地下水也造成污染。

随着科技发展和国家对煤泥等煤基固废资源化政策的发展,目前,煤泥资源化利用途径主要有:①利用煤泥制水煤浆或经过适当干燥的低热值直接燃烧发电;②通过将煤泥干燥脱水制成型煤,与中煤掺混作为锅炉燃料;④用于制备水泥活性混合材、混凝土掺合料、建筑用红砖、聚合物分体填料和轻质陶粒等大宗建材。以上三种措施均已在国内被采用并推广,其中燃烧利用是最主要的利用途径,但是大部分煤泥的固定碳含量低,硫分、灰分高,发热量低,如果大量掺烧煤泥将带来燃烧不稳定、设备磨损以及炉内硫含量提高等问题,制约大容量大掺量燃烧发电。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种污泥煤泥协同资源化用于燃煤电厂锅炉脱硝的方法,通过机械装置对污泥或煤泥或者污泥煤泥混合物进行初步脱水,利用电厂烟气余热对半干燥污泥或煤泥或者污泥煤泥混合物进行热解气化,将气化后气、液、固产物分别从合理的位置加入电站燃煤锅炉,利用热解气和焦炭单独或与SNCR反应配合强化脱硝,并有效利用液体焦油和焦炭助燃,提高锅炉脱硝效率的同时,实现煤泥、污泥资源化清洁利用和无害化处理,实现热能充分耦合利用,经济效益和社会效益显著。

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