呂洪炳,陳理帥等 環(huán)境科學(xué)研究 2024-09-21 16:00 北京
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面向“雙碳”戰(zhàn)略的印染污泥干化焚燒技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)境綜合評價(jià)研究
呂洪炳1,陳理帥1,吳光華1,陳東波1,俞彩孟1,柳兆印1,張東明1,田金平2,陳亞林2,陳呂軍21. 浙江浙能興源節(jié)能科技有限公司，浙江 杭州 311121
2. 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084
污泥干化焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)是印染行業(yè)減污降碳的重要舉措，污泥焚燒過程中控制煤炭添加比例(煤泥比)是這類項(xiàng)目核準(zhǔn)和運(yùn)行考核的重要指標(biāo)，本研究旨在解決污泥低煤炭摻燒面臨的經(jīng)濟(jì)收益和減碳績效平衡問題，以期為類似工程提供借鑒。依托華東某印染園區(qū)2 500 t/d污泥焚燒項(xiàng)目，基于煤泥比不超過20%的管理要求，構(gòu)建集成技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和生命周期評價(jià)的多目標(biāo)優(yōu)化模型，運(yùn)用NSGA-II算法，揭示熱電比、污泥含水率、固體回收燃料(SRF)摻燒比例等指標(biāo)對項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性和碳排放的影響。①當(dāng)案例項(xiàng)目的熱電比從50%提高到100%時(shí)，價(jià)格差異使經(jīng)濟(jì)效益提高22.0%，但碳排放平均增長約8.0%。②在穩(wěn)定運(yùn)行前提下，當(dāng)入爐污泥含水率由45%提高到55%，入爐混合燃料量由36.7 t/h提高到41.8 t/h，原煤用量分別為7.3和8.3 t/h時(shí)，可使供熱量增加28.1%、供電量增加18.1%，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性提高，但該工況下化石碳排放增加。③可通過提高入爐污泥含水率使Pareto前沿面向項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益提高且碳排放水平減少的方向移動(dòng)，同時(shí)較高入爐污泥含水率下可通過恰當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)性的降低獲得較大的碳減排，污泥焚燒項(xiàng)目不應(yīng)單純追求入爐污泥的低含水率。④針對因污泥量不足導(dǎo)致的鍋爐負(fù)荷低的情況，可通過摻加SRF穩(wěn)定鍋爐負(fù)荷，保持運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；在污泥足量情況下，摻加SRF可替代部分煤炭，降低煤炭摻燒的碳排放。研究顯示，印染污泥干化焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和減污降碳效應(yīng)，面向“雙碳”戰(zhàn)略，需要加快建立工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)整體優(yōu)化和污泥焚燒處置長效機(jī)制，優(yōu)化技術(shù)模式，加強(qiáng)區(qū)域資源優(yōu)化配置。
