燃煤电厂处置危险废弃物

电力是国民经济发展的最重要基础产业之一。由于我国能源结构特点,燃煤发电将在电力系统中长期存在。燃煤电厂主要通过将煤、石油、天然气燃烧产生热量加热产生蒸汽,带动汽轮机发电。其高温燃烧设备主要是流化床锅炉和煤粉炉。相比于钢铁冶金和水泥工业的矿物质碱性环境,可处置的废弃物种类有限,火电厂虽然也进行了一些混烧油渣的实验研究,目前主要通过蒸汽或烟气干化后与煤粉掺烧的方式处置市政污泥。目前主要有皖能合肥发电有限公司、北仑电厂、山东华能临沂发电厂等,普遍采用污泥与煤粉干化掺烧的方法,其中污泥干化是实现污泥顺利掺烧的关键。

燃煤电厂处置污泥技术路线
燃煤电厂处置污泥技术路线

上图是燃煤电厂处置污泥技术路线,80%含水率污泥经过污泥泵送入干燥装置干化,干化后的污泥进入传送机进入污泥和煤粉仓混合。干燥后气体经过气固分离后烟气进入净化系统处置,灰尘进入混合设备后送入燃煤锅炉掺烧。

煤焦化、煤气化、煤液化是煤化工的主要技术路线。煤气发生炉是煤气化主要的热工热备,根据原料煤的粒径大小和气化方式主要有块煤固定床、碎煤流化床、煤浆气流床三种气化工艺。目前利用德士古水煤浆气化处置固废研究比较活跃。在1300℃~1350℃高温气化反应条件下,将工业废液、与原料煤、添加剂以及水混合,制备成水煤浆送入气化炉,生成粗合成气。使工业废碱液中的难处理的高分子有机物完全分解为CO,CO2,H2等可被生产各种化工品的合成气。国内氮肥企业、主要有对于富含有机物的煤化工残渣及有机废液进行混磨制浆气化在技术上是可行的,相比于单独焚烧处置具有经济及环保优势。

燃煤电厂是将煤燃烧后加热蒸汽发电的一种设施,主要有流化床锅炉和煤粉炉两种工艺。主要的燃料是煤,锅炉燃烧温度在900℃~1100℃。由于是氧化性燃烧环境,对燃料的灰熔点、热值等有要求,对于消纳废弃物的种类有一定限制,热值是影响燃煤发电协同处置的重要因素。根据目前的应用,对于处置市政污泥具有一定的优势。目前的主要做法是将含水率80%左右的污泥,通过电厂蒸汽、烟气干化成20%~40%左右,与煤掺烧。国外燃煤电厂采用湿污泥掺煤后直接焚烧发电技术时,湿污泥的混烧比例约为20%~25%,干污泥的混烧比例为20%~25%。国内火电厂污泥混烧比大约20%~25%,混烧后的灰渣采用制砖等无害化处置。

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