[發明專利]一種燃煤耦合污泥焚燒發電方法

在審

• 申請號: 202211037691.3
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115337771A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 馮昱恒;胡雨燕;陳德珍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/56;F23G7/00;C02F11/18;F23G5/46
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳天寶

本發明涉及一種燃煤耦合污泥焚燒發電方法，該方法包括以下步驟：在污泥脫水的干化機后增加烘焙機，將從干化機出口的污泥加熱，生成烘焙污泥與烘焙產氣，烘焙污泥送入煤粉爐中焚燒，烘焙產氣與部分來自干化機的蒸汽混合后冷卻，獲得液相和不凝氣體，液相為氨和碳酸銨的混合溶液，實時監測混合溶液中的氨氮濃度，并反饋至干化機出口的蒸汽三通閥門，調整閥門開度，液相采用氨水泵增壓，從煤粉爐爐膛上部噴入，還原烘焙污泥焚燒產生的NO_X，不凝氣體送入煤粉爐內焚燒。與現有技術相比，本發明可在無需加入還原劑的情況下，使爐內NO_X濃度降低至50mg/Nm³以下，達到采用催化劑的SCR脫硝方法時才能達到的脫硝效果，大大降低運行成本。

技術領域

本發明涉及污泥處理領域，尤其是涉及一種燃煤耦合污泥焚燒發電方法。

背景技術

城市市政污泥來源于城市污水處理廠，隨著居民生活水平的提高，污泥產量年年攀升。而污泥除含有大量的氮、磷等營養物質以外，還含有重金屬、病原體、寄生蟲卵、有毒有機物等有毒有害物質，如果不對污泥加以有效的處理，會嚴重污染環境，影響人們的身體健康。市政污水污泥含灰比例高，熱值相對較低，為降低成本，采用在燃煤電站中將污泥摻入煤粉爐耦合焚燒，相比于污泥獨立焚燒具有節約干化設備、煙氣凈化設備投資的優勢，一方面拓展了燃煤電廠服務于城市的功能，另一方面提升了燃煤電廠減碳的能力，對實現城市污泥的低成本高效處置和保證燃煤發電量都有重大意義。

我國的動力煤含氮量在1％左右，污泥含氮量一般在3-9％之間，常用于燃煤發電的煤粉爐爐膛溫度較高，會造成大量NO_X的生成和排放。因此，常用SNCR以及SCR等方法對燃煤產生的煙氣進行燃燒后脫硝。其中，SCR反應溫度較低，凈化率高，可高達85％以上，但由于需要使用催化劑，煙氣中某些污染物可使催化劑中毒，高分散度的粉塵微粒可覆蓋催化劑的表面，使其活性下降；此外，系統中存在一些未反應的NH₃和煙氣中的SO₂作用，生成易腐蝕和堵塞設備的(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄，同時還會降低氨的利用率，投資與運行費用較高。而SNCR需在特定的溫度窗口(850-1050℃)向煙氣中噴入氨氣、尿素等還原劑，以達到較高的脫硝效率，甚至可達到NOx的超低排放，但由于沒有催化劑，對溫度要求嚴格，溫度過低，NO_X轉化率低；此外，在SNCR過程中，主要的運行成本為還原劑的投入成本，對于一臺660MW的煤粉爐，每天SNCR的液氨耗量約為3t/d，目前液氨成本約為5000元/t，采用SNCR方法對污泥合并燃煤焚燒產生的煙氣進行處理每年僅液氨成本就達500萬元以上，而采用尿素作為還原劑的成本更高。因此，對于污泥的燃煤電站，亟需一種低成本、脫硝效果良好的燃煤發電方法。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種燃煤耦合污泥焚燒發電方法，可在無需加入還原劑的情況下，達到良好的脫硝效果，大大降低運行成本。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明的目的是提供一種燃煤耦合污泥焚燒發電方法，包括如下步驟：

S1、污泥在干化機中脫水，得到脫水污泥和水蒸氣；

S21、將S1中得到的脫水污泥送入烘焙機加熱得到烘焙污泥與烘焙產氣；

S22、將S1中得到的水蒸氣送入三通閥門后分為兩股，第一股水蒸氣與S21中得到的烘焙產氣混合配置氨水，第二股水蒸氣進行后處理；

S31、將S21中得到的烘焙污泥送入煤粉爐中焚燒；

S32、將S21中得到的烘焙產氣和S22得到的第一股水蒸氣混合后送入冷凝器冷卻得到液相和不凝氣體；