案例 | 國(guó)內(nèi)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的化工區(qū)危廢污泥干化焚燒工程
編者按：國(guó)內(nèi)某化工區(qū)危廢污泥干化焚燒項(xiàng)目為國(guó)內(nèi)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的化工區(qū)危廢污泥干化焚燒工程, 采用臥式薄層兩段式干化工藝、回轉(zhuǎn)窯二燃室焚燒工藝將含水率80%的危廢脫水污泥進(jìn)行徹底減量化處置。焚燒煙氣在余熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽用于危廢脫水污泥的干化，煙氣處理采用兩級(jí)脫酸、兩級(jí)脫硝、活性炭吸附、布袋除塵、煙氣再熱的工藝，確保煙氣排放指標(biāo)達(dá)到歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)。
作者簡(jiǎn)介：陳汝超（1986-），男，山東臨沂人，碩士，工程師，注冊(cè)公用設(shè)備工程師（動(dòng)力），注冊(cè)咨詢工程師（投資）。研究方向：固廢、危廢、污泥的處理處置。研究成果：發(fā)明專利“一種污泥深度脫水系統(tǒng)及方法”、實(shí)用新型專利“一種污泥深度脫水系統(tǒng)”、多次獲得全國(guó)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)獎(jiǎng)和上海市優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。
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工程背景
某化工區(qū)危廢污泥干化焚燒工程主要對(duì)該化工區(qū)工業(yè)廢水處理廠產(chǎn)出的大量含有高致病菌、重金屬和各種有害物質(zhì)的危廢污泥進(jìn)行徹底減量化、無(wú)害化和資源化處理處置，該工程主要服務(wù)于化工區(qū)工業(yè)廢水處理廠，工業(yè)廢水處理廠含水率80%左右的危廢脫水污泥，送入該工程進(jìn)行干化焚燒處理。污泥焚燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排入大氣，工程建設(shè)規(guī)模60t危廢脫水污泥/d（含水率80%，下同）。
該工程主要設(shè)置濕污泥接收系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)、污泥焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)。
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工藝設(shè)計(jì)流程
該化工區(qū)工業(yè)廢水處理廠產(chǎn)生的含水率80%的危廢脫水污泥通過(guò)全密閉汽車轉(zhuǎn)駁的形式運(yùn)送至濕污泥接收倉(cāng)，通過(guò)濕污泥接收倉(cāng)底部污泥螺桿泵將危廢脫水污泥輸送至薄層干化機(jī)，薄層干化機(jī)干化后的污泥通過(guò)污泥冷卻器降溫至40℃以下后，通過(guò)干化污泥輸送系統(tǒng)輸送到回轉(zhuǎn)窯和二燃室進(jìn)行焚燒溫度≥1100℃的焚燒處置，污泥焚燒產(chǎn)生煙氣經(jīng)過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后排放大氣。工程工藝流程圖詳見(jiàn)圖1。
圖1 總體工藝流程圖
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各工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
3.1 濕污泥接收系統(tǒng)
含水率80%的危廢污泥通過(guò)全密閉污泥運(yùn)輸車運(yùn)至本工程，經(jīng)過(guò)汽車衡稱重計(jì)量后，污泥運(yùn)輸車進(jìn)入濕污泥接收間。污泥運(yùn)輸車將危廢污泥倒入有效容積30m3的濕污泥接收倉(cāng)。
3.2 污泥干化系統(tǒng)
污泥干化系統(tǒng)處理量為2500kg/h（以含水率80%計(jì)），出泥含水率35%。污泥干化機(jī)的額定蒸發(fā)量為1731kg/h，干化機(jī)的蒸發(fā)面積為50m2，干化熱源為余熱鍋爐產(chǎn)生的1.0MPa，180℃飽和蒸汽。為減小含水率80%的危廢污泥儲(chǔ)存量，確保危廢污泥始終可以干化減量化后處置或儲(chǔ)存，污泥干化機(jī)共設(shè)置2臺(tái)，一用一備。
干化系統(tǒng)工藝流程圖詳見(jiàn)圖2。
圖2 干化系統(tǒng)工藝流程圖
3.3 污泥焚燒系統(tǒng)
本工程危廢污泥焚燒系統(tǒng)采用回轉(zhuǎn)窯+二燃室焚燒系統(tǒng)，污泥焚燒系統(tǒng)額定處理量為18.46t/d（以含水率35%計(jì)）。
污泥干化系統(tǒng)出口含水率35%的干化污泥通過(guò)輸送設(shè)備輸送至回轉(zhuǎn)窯進(jìn)料單元，回轉(zhuǎn)窯采用順流式布置方案。污泥和助燃空氣自回轉(zhuǎn)窯筒體的頭部進(jìn)入，隨著回轉(zhuǎn)窯筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢地向尾部移動(dòng)，完成干化、燃燒、燃燼的全過(guò)程，焚燒后的爐渣由窯尾排出，落入出渣機(jī)內(nèi)，爐渣經(jīng)冷卻降溫后由出渣機(jī)帶出。焚燒產(chǎn)生的煙氣由窯體尾部進(jìn)入二燃室，二燃室為立式鋼制圓筒，設(shè)計(jì)溫度至少為1100℃，最高耐溫可達(dá)1300℃。二燃室的容積設(shè)計(jì)將確保煙氣在此的停留時(shí)間不小于2秒，并保證其完全燃燒。回轉(zhuǎn)窯和二燃室采用天然氣作為助燃燃料，并設(shè)置一次風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)，一次助燃空氣約占總風(fēng)量的60%，二次助燃空氣約占總風(fēng)量的40%。
3.4 余熱利用系統(tǒng)
本工程余熱利用系統(tǒng)主要利用煙氣中的余熱產(chǎn)生蒸汽，用于污泥干化熱源、除氧器熱源、煙氣再熱器熱源等。
3.5 煙氣處理系統(tǒng)
本工程煙氣處理系統(tǒng)接自余熱鍋爐， 本煙氣凈化處理系統(tǒng)采用余熱鍋爐脫氮（SNCR）+煙氣急冷脫酸+活性炭吸附+布袋除塵+SCR反應(yīng)脫硝+濕法脫酸+煙氣再熱的煙氣凈化處理工藝。
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工程實(shí)際運(yùn)行效果
目前本工程已經(jīng)通過(guò)性能考核測(cè)試，進(jìn)入為期1年的委托運(yùn)行期。性能考核期間，危廢污泥平均進(jìn)泥含水率約78%，平均危廢污泥處理量為57.26t/d（折合絕干值為12.6tDS/d，高于設(shè)計(jì)值12tDS/d）。該工程性能考核期間主要煙氣排放指標(biāo)與設(shè)計(jì)煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)歐盟2000對(duì)比詳見(jiàn)表1。
表1 該工程煙氣排放指標(biāo)與歐盟2000排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
本工程實(shí)際運(yùn)行所處理的危廢污泥絕干基低位熱值約1400kcal/kg，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值2680kcal/kg，致使天然氣耗量和外接蒸汽耗量增加。由于本工程電耗、NaOH耗量、液氨耗量、活性炭耗量等均低于設(shè)計(jì)值，估工程實(shí)際運(yùn)行成本僅僅略高于設(shè)計(jì)值。
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本工程工藝系統(tǒng)主要特點(diǎn)
1）是國(guó)內(nèi)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的化工區(qū)危廢污泥干化焚燒工程
2）是國(guó)內(nèi)首個(gè)由設(shè)計(jì)院完成的化工區(qū)危廢污泥干化焚燒EPC工程
3）最大限度實(shí)現(xiàn)了污泥處理處置減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化和資源化
本文詳細(xì)內(nèi)容參見(jiàn)2017年10月《中國(guó)給水排水》第20期 《化工區(qū)危廢污泥干化焚燒項(xiàng)目的工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行》作者：陳汝超 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司
該文標(biāo)準(zhǔn)引用格式：
陳汝超. 化工區(qū)危廢污泥干化焚燒項(xiàng)目的工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行[J]. 中國(guó)給水排水，2017,33（20）：50-52.
Chen Ruchao. Process design andoperation of hazardous waste sludge drying and incineration project in achemical industry park [J]. China Water & Wastewater, 2017,33（20）：50-52 (in Chinese).
編輯：孔紅春
制作：文凱
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2017年03月29日，加入搜狐號(hào)
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