[發明專利]風扇磨制粉的煤和污泥混燒綠色發電系統

有效

• 申請號: 201410522371.6
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104235818A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 施大鐘;裴育峰;施登宇;王波;王怡寧;姚禹歌
• 申請（專利權）人: 上海援夢電力能源科技咨詢中心
• 主分類號: F22B33/18
• 分類號: F22B33/18;F23G7/00;F23G7/06;C02F11/12;F23K1/00;F23K3/02;F22D1/32;F23J15/00;F23L15/00;F01K17/02
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 張堅

技術領域

本發明屬于發電技術領域，尤其涉及煤和污泥混燒發電技術。

背景技術

習近平同志指出：能源安全是關系國家經濟社會發展的全局性、戰略性問題，對國家繁榮發展、人民生活改善、社會長治久安至關重要。面對能源供需格局新變化、國際能源發展新趨勢，保障國家能源安全，必須推動能源生產和消費革命。推動能源生產和消費革命是長期戰略，必須從當前做起，加快實施重點任務和重大舉措。推動能源技術革命，帶動產業升級。立足我國國情，緊跟國際能源技術革命新趨勢，以綠色低碳為方向，分類推動技術創新、產業創新、商業模式創新，并同其他領域高新技術緊密結合，把能源技術及其關聯產業培育成帶動我國產業升級的新增長點。

煤的燃燒和利用引發的資源和環境問題，是全世界共同面臨的難題，引起國際社會的廣泛重視。作為一次能源，煤的利用方式在我國主要是燃燒，而煤的燃燒是造成我國生態環境破壞的最大污染源。我國的能源消費占世界的8～9％，但SO₂排放占到世界的15.1％，排放總量在1997年已達2346萬噸，占世界第一位；NOx占到世界的10.1％，CO₂占到9.6％。其中我國煤燃燒所釋放的SO₂占到全國總排放的87％，CO₂占到71％，NOx占到67％，粉塵占到60％。大量燃煤排放的SO₂和NOx已經在我國形成了極大的危害。酸雨區域迅速擴大，已超過國土面積的40％。造成了難以估量的經濟和社會損失。此外，燃煤所排放的溫室氣體CO₂總量也居世界第二位。

燒煤所造成的污染已成為制約我國國民經濟和社會持續發展的一個重要影響因素，業已成為國際上，特別是周邊國家和地區對中國關注的熱點。如不采取有力的治理措施，這種局面將會加速惡化，直接影響我國12億人口健康和保護16億耕地的國家大計。

我國煤炭資源豐富，油氣資源匱乏，新能源在能源消費結構中的占比還很低。這樣的能源結構決定了我國在今后相當長的時間里，燃煤發電仍然處于主體地位。但是，我國的煤炭資源和水資源分布極不均衡，東部沿海地區水資源豐富，煤炭資源儲量少；西部地區煤炭資源豐富，但水資源極度匱乏、生態環境極度脆弱。而東中部人口密集，生態環境承載空間有限，是國家確定的控制煤炭消費量、防止大氣污染的重點區域。日益嚴苛的燃煤電廠節能減排要求，使得燃煤電廠發展，特別是在東部沿海地區，受到越來越多的限制，發展新的燃煤污染物控制技術、深度節能與廢棄物資源化利用技術變得十分迫切。

目前，燃煤電廠的污染物控制主要包括脫硫、脫硝、除塵和二氧化碳控制。脫硫廣泛采用石灰石-石膏法；脫硝技術主要包括低NOx燃燒、SNCR和SCR技術；除塵廣泛采用普通電除塵和濕式電除塵技術；二氧化碳控制包括分離、儲存和資源化利用等環節，目前主要處于研發階段，尚未大規模廣泛應用。上述技術對污染物主要采用分而治之的思路，系統復雜，處理成本較高。開發一體化污染物脫除及資源化轉化技術，使各種污染物可以在較低的經濟成本下脫除并轉化為有用的產品，將推動燃煤發電技術成為一種零排放的綠色發電技術，擴展燃煤發電技術的應用空間。

在提高燃煤電廠熱效率方面，目前凝汽式電廠最大的熱損失是凝汽器冷端熱損失，可達燃煤放熱量的50％以上。由于凝汽器循環水出口溫度不高，余熱量雖然很大，但品位很低，目前一般未進行利用；相比之下，供熱機組的熱效率則大大提高，熱電聯供成為提高能源利用效率的有效技術之一，但在非供熱期，仍有大量余熱被凝汽器循環水帶走而損失。

城市污泥是污水處理廠和污水處理的必然產物。未經恰當處理處置的污泥進入環境后，直接給水體和大氣帶來二次污染，不但降低了污水處理系統的有效處理能力，而且對生態環境和人類的活動構成了嚴重的威脅。我國現在每年產生大量的城市污泥現有處理設施還不到1/4，現有污泥消化池能夠正常運行的為數也不多，有些根本就沒有運行。有些地方的污泥沒有得到合理的處理和處置便直接排放，造成了嚴重的二次污染。由于污泥中含有大量重金屬等有害物質，直接進行填埋處置是不安全的，而且會占用大量土地資源。熱處理已成為解決城市污泥問題的有效技術，目前已廣泛應用的主要是焚燒法，即對污泥進行脫水和干化處理后，送到危廢中心通過爐排爐、回轉窯和流化床焚燒爐等進行焚燒，或者送到電廠中與煤進行混燒。污泥焚燒中存在的主要問題是污泥干化能耗高、系統復雜，污泥焚燒處理量小，不能完全滿足城市污泥處置的需要。開發大容量低能耗的污泥焚燒處理系統，仍是當前環保領域的重要課題。