威立雅市政污泥焚燒技術(shù)及經(jīng)典業(yè)績(jī)介紹
各位領(lǐng)導(dǎo)、專家、同行朋友們，大家好。很高興代表威立雅水務(wù)工程（北京）有限公司來(lái)參加第九屆城鎮(zhèn)污泥處置技術(shù)研討會(huì)。我今天演講的主題是“威立雅市政污泥焚燒技術(shù)及經(jīng)典案例介紹”。
第一部分先給大家介紹一下威立雅集團(tuán)以及威立雅水務(wù)技術(shù)公司。威立雅集團(tuán)致力于設(shè)計(jì)和提供水、固體廢棄物及能源管理的解決方案，并在市政和工業(yè)領(lǐng)域貫徹可持續(xù)發(fā)展。集團(tuán)2016年全球總營(yíng)業(yè)額約為244億歐元，目前在全球共有約16萬(wàn)名員工。作為威立雅水務(wù)的全資子公司，威立雅水務(wù)技術(shù)為市政和工業(yè)客戶提供全面的飲用水和污水處理設(shè)施和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)以及升級(jí)改造等服務(wù)。威立雅水務(wù)技術(shù)2017年的全球收入約為18億歐元，其中亞太區(qū)占15%的份額。隨著威立雅水務(wù)技術(shù)在中國(guó)于上世紀(jì)完成首個(gè)項(xiàng)目以來(lái)，我們主要在飲用水處理、市政及工業(yè)水處理、污泥處理、海水淡化、水廠運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面向中國(guó)市政和工業(yè)客戶提供水處理技術(shù)解決方案。
第二部分重點(diǎn)向大家分享威立雅的市政污泥焚燒技術(shù)。在威立雅的污泥處理戰(zhàn)略體系中，我們一直認(rèn)為“污泥是資源”。威立雅的污泥處理工藝主要有中溫/高溫厭氧消化、熱水解、熱干化以及污泥焚燒。無(wú)論是哪一種工藝，我們都秉承“能量回收”的原則，而不僅僅是單純的減量化。單純的減量化工藝短期內(nèi)看來(lái)是行之有效的，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看卻是不可持續(xù)的。下面，我主要給大家介紹威立雅針對(duì)市政污泥的焚燒技術(shù)。威立雅的Pyrofluid®污泥焚燒采用流化床工藝，借助上向流空氣，使助燃?xì)怏w、砂層和污泥良好混合，以保證污泥中揮發(fā)性物質(zhì)充分燃燒。焚燒首先要遵循“3T”原則，即Turbulence（湍流）、Time（燃燒室停留時(shí)間>2S）、Temperature（燃燒室煙氣溫度不低于850°C）。
Pyrofluid®焚燒爐自下而上由風(fēng)室、拱頂、砂床、燃燒室、爐頂和煙道組成。風(fēng)室相當(dāng)于加壓室，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的流化空氣注入到風(fēng)室里并均勻分布在整個(gè)流化床表面。在于流化空氣相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)有一個(gè)啟動(dòng)燃燒器，在安裝調(diào)試期間或再啟動(dòng)是對(duì)流化空氣進(jìn)行預(yù)熱。由耐火磚建造而成的拱頂將風(fēng)室和流化床隔開。拱頂上布滿有規(guī)則的開孔，安裝噴頭。噴頭是由耐火鋼鑄成，噴頭外壁布滿小孔，這樣可以保證燃燒氣體均勻分布而砂子不會(huì)落入風(fēng)室。拱頂?shù)纳厦媸巧按�，在此位置圍繞焚燒爐一圈均勻分布了污泥注入口，同時(shí)還有輔助燃料注入口。燃燒室內(nèi)煙氣溫度為850°C，在運(yùn)行期間一旦溫度未達(dá)到設(shè)定值，就需要啟動(dòng)輔助燃料。煙氣包括燃燒氣體、水蒸氣和礦渣等通過(guò)爐頂去往熱交換器和廢氣處理系統(tǒng)。爐頂上設(shè)有服務(wù)水噴淋系統(tǒng)，如果煙氣溫度過(guò)高，通過(guò)噴灑服務(wù)水進(jìn)行調(diào)節(jié)。威立雅Pyrofluid®焚燒爐總體來(lái)說(shuō)具有低維護(hù)性、操控性強(qiáng)、可長(zhǎng)期運(yùn)行、無(wú)可移動(dòng)部件等特點(diǎn)。截止至目前我們?cè)谌蛞呀?jīng)有50+的業(yè)績(jī)。
從焚燒爐出來(lái)的煙氣和灰分進(jìn)入熱交換器，熱交換器的功能主要是1）流化氣體的預(yù)熱2）廢氣冷卻和能量回收。高溫?zé)煔鈴捻敳窟M(jìn)入第一級(jí)熱交換器，預(yù)熱流化氣體，然后再進(jìn)入第二級(jí)熱交換器，能量回收的過(guò)程可以產(chǎn)生蒸汽用于前端的污泥干化。經(jīng)過(guò)兩級(jí)熱交換器以后的廢氣冷卻至200°C左右，進(jìn)入后續(xù)煙氣處理系統(tǒng)。
目前煙氣處理的主流工藝是干式處理，干式處理較濕式處理來(lái)說(shuō)工藝簡(jiǎn)單，不需要處理煙氣洗滌廢水，投資節(jié)省。煙氣處理過(guò)程中先通過(guò)旋風(fēng)除塵器將灰分收集起來(lái)，這部分灰分可以再利用（如用做建筑輔材），揮發(fā)性重金屬和其他污染物質(zhì)通過(guò)在線投加碳酸氫鈉和粉末活性炭再經(jīng)過(guò)布袋除塵器截留下來(lái)，這部分殘?jiān)徽J(rèn)為是危險(xiǎn)廢棄物，需要單獨(dú)處置。我們認(rèn)為污泥焚燒在擁有完好的設(shè)計(jì)和運(yùn)行的前提下，是一個(gè)非常干凈和環(huán)保的技術(shù)。
中國(guó)的污泥特性是1）高含水率，低含固率，含沙量大；2）揮發(fā)性有機(jī)物含量低，低位熱值低，且一年四季由于飲食習(xí)慣的調(diào)整污泥熱值波動(dòng)大。威立雅認(rèn)為適合“半干化+焚燒”路線是適合中國(guó)國(guó)情的，是最經(jīng)濟(jì)的方案。我們可以根據(jù)污泥的特性先計(jì)算出它能夠在焚燒爐內(nèi)自持燃燒所需要的干度，然后對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)干化，再進(jìn)焚燒爐。焚燒爐煙氣能量回收產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽再給前端干化機(jī)使用，從而降低干化機(jī)的能耗。通常情況下，焚燒能夠?yàn)楦苫峁?/span>50-56%的能耗。國(guó)內(nèi)某些追求高干脫水的項(xiàng)目，后面再接焚燒，我們認(rèn)為有些不可取之處，干度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致污泥輸送成本增加，重復(fù)投資，運(yùn)行成本增加。
第三部分給大家展示幾個(gè)典型案例。第一個(gè)案例是波蘭Warsaw (華沙) 污泥焚燒廠，采用的就是半干化+焚燒的方案。他的技術(shù)路線和處理能力如下：
第二個(gè)案例是波蘭Krakow污泥焚燒廠，采用的也是半干化+焚燒的方案。他的技術(shù)路線和處理能力如下：
第三個(gè)案例就是最著名的香港T-Park（源·區(qū)）污泥焚燒項(xiàng)目。它目前是全世界最大的污泥焚燒項(xiàng)目，處理香港11個(gè)污水處理廠產(chǎn)生的污泥，處理量為每天2000噸濕泥（含固率>30%）。香港T-Park污泥焚燒項(xiàng)目為DBO模式（設(shè)計(jì)+建造+15年運(yùn)營(yíng)），工程總投資為50億港元，香港環(huán)保署將此合同授予威立雅水務(wù)-威立雅環(huán)境服務(wù)香港有限公司聯(lián)合體，合同簽訂與2010年10月。
污泥焚燒廠的設(shè)計(jì)符合可持續(xù)發(fā)展的理念，整場(chǎng)完全獨(dú)立。工藝水和飲用水完全自供，配套設(shè)有一座日處理能力為600m3的海水淡化廠；污水處理后全部回用（污水處理工藝均采用威立雅自己的污水處理工藝），達(dá)到零排放；廠里自己發(fā)電，并向外網(wǎng)輸電，最高可達(dá)2MW。
污泥焚燒的主工藝主要包括污泥的接受系統(tǒng)，分別接受初沉污泥和二沉污泥，然后將兩種污泥定量混合后通過(guò)污泥進(jìn)料柱塞泵輸送至焚燒爐內(nèi)。產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)三級(jí)熱交換器產(chǎn)生40kg的過(guò)熱蒸汽，去推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。煙氣處理采用是干式處理，收集的灰分和殘?jiān)謩e儲(chǔ)存再運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)外處置，最后達(dá)到歐盟和香港排放標(biāo)準(zhǔn)的潔凈煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)排放至大氣。
污泥焚燒廠的設(shè)計(jì)符合可持續(xù)發(fā)展的理念，整場(chǎng)完全獨(dú)立。工藝水和飲用水完全自供，配套設(shè)有一座日處理能力為600m3的海水淡化廠；污水處理后全部回用（污水處理工藝均采用威立雅自己的污水處理工藝），達(dá)到零排放；廠里自己發(fā)電，并向外網(wǎng)輸電，最高可達(dá)2MW。
污泥焚燒的主工藝主要包括污泥的接受系統(tǒng)，分別接受初沉污泥和二沉污泥，然后將兩種污泥定量混合后通過(guò)污泥進(jìn)料柱塞泵輸送至焚燒爐內(nèi)。產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)三級(jí)熱交換器產(chǎn)生40kg的過(guò)熱蒸汽，去推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。煙氣處理采用是干式處理，收集的灰分和殘?jiān)謩e儲(chǔ)存再運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)外處置，最后達(dá)到歐盟和香港排放標(biāo)準(zhǔn)的潔凈煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)排放至大氣。
香港污泥焚燒廠不僅要實(shí)現(xiàn)污泥焚燒的功能，還要為香港民眾普及環(huán)保意識(shí)提供平臺(tái)。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)也兼顧考慮了環(huán)境教育中心、展覽廳等設(shè)施。香港T-Park污泥焚燒廠的成功運(yùn)營(yíng)，對(duì)于國(guó)內(nèi)大型污泥焚燒項(xiàng)目有很多經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。
最后的結(jié)論，我們認(rèn)為1）威立雅在污泥焚燒整體系統(tǒng)擁有卓越的設(shè)計(jì)能力和運(yùn)營(yíng)能力；2）“半干化+焚燒”是適合中國(guó)國(guó)情的，是對(duì)中國(guó)污泥焚燒路線最佳的能源平衡的形式，是針對(duì)大中型城市污泥處理切實(shí)可行的方法之一。
