宣布时间:2020-07-22 |浏览次数:647
摘要:自江苏常州乐成开发电厂燃煤锅炉以掺烧方法处置惩罚污水厂污泥以来,,,,,海内许多地区都因投资小、占地少、运行本钱低廉、排放达标且切合相关工业政策的“协同处置惩罚”工艺而起劲推广。。。。。。。然而,,,,,因该工艺稀释排放极其严重,,,,,折算后污泥燃烧特征污染物二噁英等严重超标,,,,,对情形和人们康健的隐影响和恒久影响十分严重,,,,,综合剖析得出弊远大于利,,,,,应该坚决摒弃。。。。。。。
0 概述
2003 年前后,,,,,江苏常州最先实验燃煤电厂锅炉掺烧污水处置惩罚厂污泥的工业化应用,,,,,并作为“乐成履历”和“立异典范”举行推广。。。。。。。近些年海内这种形势更是如火如荼,,,,,一些大企业的自备电厂也在酝酿掺烧污泥刷新。。。。。。。然而该工艺保存排放有害物质等问题,,,,,应引起我们足够的重视,,,,,并接纳步伐妥善解决。。。。。。。
1电厂掺烧污泥保存的问题
1.1 电厂燃煤锅炉≠污泥燃烧炉
污泥燃烧炉是专门设计的废物燃烧炉,,,,,燃烧的是废物(污泥),,,,,燃料煤是作为辅助燃料使用。。。。。。。电厂燃煤锅炉的燃料为全煤,,,,,相关于废物燃烧炉,,,,,是两种差别的生产工艺或生产方法。。。。。。。
污泥燃烧炉配套的烟气净化设施是专为控制其特征污染物而设计,,,,,如对公认的一类致癌物二噁英的减排效果均在 97%~99%水平,,,,,对HCl、HF 以及种种重金属(如汞等)亦具有很好的减排效果;而电厂燃煤锅炉配套的烟气净化设施(“除尘”+“脱硫”+“脱硝”)对污泥燃烧特征污染物,,,,,如二噁英及汞的去除效果则较差,,,,,远不如前者。。。。。。。
燃煤电厂锅炉对煤种、煤质等要求都较量高,,,,,同时,,,,,对运行历程中的治理要求也较高,,,,,尤其是高参数锅炉,,,,,“掺烧”不切合“电厂设计规范”及其生产工艺条件要求,,,,,不但降低了锅炉的热效率,,,,,并且由于污泥中的氯、氟含量远高于原煤,,,,,将加剧锅炉系统及相关装备的侵蚀,,,,,倒运于锅炉系统的清静运行,,,,,同时也倒运于粉煤灰的综合使用。。。。。。。
1.2 《火电厂大气污染物排放标准》+《生涯垃圾燃烧控制标准》≠“电厂锅炉掺烧污泥”排放标准
现行《 火 电 厂大气污染物排放标准 》 (GB13223-2011)对污泥燃烧排放的特征大气污染物没有相关的控制要求,,,,,现行《生涯垃圾燃烧控制标准》(GB18485-2014)不适用于燃煤锅炉掺烧污泥特征污染物如二噁英及重金属的控制。。。。。。。
某电厂1 000 MW超超临界机组燃煤锅炉掺烧5%含水率约60%的污泥275 t/d,,,,,折合干污泥量为110 tDS/d,,,,,新增添的烟宇量约占原有烟宇量的3.5%,,,,,即,,,,,燃烧污泥自身爆发的烟宇量已被稀释了30 倍。。。。。。。若思量两个排放标准的基准含氧量差别,,,,,GB13223 和 GB18485 划分为 6%和为 11%,,,,,执行GB18485又将被稀释1.5倍、共被稀释45倍,,,,,污泥燃烧特征污染的稀释排放极为显着。。。。。。。
以二噁英为例,,,,,凭证该电厂掺烧污泥环评文件,,,,,其去除率仅为 20.4%,,,,,远低于专用燃烧炉配套净化设施的 97%~99%的去除效率。。。。。。。;;;;菲牢募中的二噁英平均排放浓度为 0.039 ng-TEQ/m?,,,,,低 于 GB18485 中的 0.1 ng-TEQ/m?排放标准,,,,,外貌看是“达标”了,,,,,但若是按稀释倍数折算,,,,,则应为1.153 ng-TEQ/m?,,,,,已凌驾 GB18485 中指标 的10.53 倍,,,,,若按基准含氧量换算将超标15倍以上。。。。。。。
1.3 粉煤灰使用的清静问题应加以思量
污泥因素比生涯垃圾越发重大,,,,,其含有更多的重金属等有毒有害因素,,,,,其中的无机有毒有害因素绝大部分都将进入粉煤灰。。。。。。。海内电厂粉煤灰多用于建材(如作为熟料直接配入水泥),,,,,其中的重金属等有毒有害因素容易释放出来。。。。。。。因此,,,,,对建材的清静使用应有所思量,,,,,如配入这类粉煤灰的水泥在饮用水处置惩罚设施、游泳池、种种水库、农业水利设施等建设方面的清静应用等。。。。。。。
1.4 污泥并非“资源”或“可再生资源”更非“生物质资源”
污水处置惩罚厂污泥含水率通常在80%左右,,,,,大于生涯垃圾含水率的2倍,,,,,其热值则缺乏生涯垃圾的1/4,,,,,且灰分高、灰熔点低。。。。。。。因“生物质资源”有其界说,,,,,故污泥不可称为“生物质资源”。。。。。。。掺烧的效果将降低锅炉热效率,,,,,增添发电煤耗。。。。。。。
仍以上述电厂为例,,,,,掺烧含水率为5%,,,,,污泥量为 60%,,,,,锅炉热效率将降低 0.5%。。。。。。。在总发电量稳固情形下,,,,,仅因锅炉热效率的降低整年燃料煤的消耗量将增添 1.21 万 t;加上燃烧污泥自己需要的能耗,,,,,耗煤量将由掺烧前的 438.67 t/h 增添到掺烧后的 450.87 t/h(增添了2.78%),,,,,整年煤耗量将增添6.71万t。。。。。。。即:“掺烧污泥”不是“产能”而是“耗能”,,,,,故不可将“掺烧污泥”简朴地明确为“资源综合使用”或“可再生资源使用”,,,,,更不可称为“循环经济”。。。。。。。
1.5 掺烧污泥的本钱
据果真资料,,,,,污泥单独燃烧减量化处置惩罚地方财务津贴为 200 元/t~300 元/t(湿)。。。。。。。对电厂掺烧污泥,,,,,尚有电价津贴、税收优惠(有些地方尚有煤价优惠)等,,,,,总支出本钱在400元/t~500元/t,,,,,远高于自力的污泥干化燃烧,,,,,甚至为其两倍。。。。。。。
关于发电企业,,,,,相当一部分直接燃烧未经干化处置惩罚、含水率在80%左右的湿污泥,,,,,相关于自力的污泥干化燃烧企业建设投资少少、运行本钱极低。。。。。。。
即便没有电价津贴、税收优惠等,,,,,因其建设投资及运营本钱远低于自力的污泥干化燃烧,,,,,相对而言,,,,,其利润丰富。。。。。。。
1.6 二噁英的情形影响
以上述电厂为例,,,,,将烟宇量(6 110 000 Nm?/h)折算为对应的每 t 干污泥燃烧稀释后的烟宇量为1 333 000 万 Nm?/tDS,,,,,与竹园污泥干化燃烧完工验收实测数据(6 次实测值 7 846 Nm?/tDS~ 8 550 Nm?/tDS、平均值为8 302 Nm?/tDS)相比,,,,,烟宇量稀释倍数高达156~170倍(平均160倍)。。。。。。。凭证该电厂环评文件,,,,,整年掺烧含水率60%的污泥10万t 排放二噁英1.32 kg-TEQ/a,,,,,折合每吨干污泥的排放量为 33 mg-TEQ/tDS,,,,,为竹园干化燃烧实测值(6 次实测 0.232~0.369 mg-TEQ /tDS、平均值为0.285 mg-TEQ /tDS)的 89~142 倍(平均 115倍)。。。。。。。究其缘故原由:自力燃烧烟气净化系统配有特殊的二噁英减排设施(减排效率 98%),,,,,而电厂燃煤锅炉烟气净化系统则没有配有特殊的二噁英减排设施。。。。。。。
由于电厂烟囱更高(约200 m左右),,,,,其影响规模将更大,,,,,受其影响的生齿也就更多。。。。。。。只管电厂烟囱大气稀释扩散条件远好于自力的干化燃烧(烟囱高度多为50 m~60 m),,,,,但由于“源强”的增添,,,,,其较大落地浓度仍高于自力干化燃烧的5~9倍,,,,,其对情形的影响水平更大。。。。。。。
由于二噁英正常情形下极难剖析,,,,,在人体内的半衰期达5年-10年(平均为7年)之 久,,,,,尤其是在生齿麋集的大中都会,,,,,其对人的康健影响将会是恒久的、隐的,,,,,禁止忽视。。。。。。。
40-50 年前,,,,,中国的癌症发病率极低,,,,,凭证癌症中心 2019 年 1 月宣布的一期天下癌症统计数据,,,,,中国恶肿瘤殒命占住民死因的 23.91%,,,,,且发病率每年坚持约 3.9%的增幅,,,,,殒命率每年坚持 2.5%的增幅,,,,,新发病例和殒命病例划分占的 23.7%和 30.2%;每新增 100个癌症患者中我国占21个,,,,,我国天天凌驾10 000人确诊癌症、平均每分钟就有7.5人。。。。。。。按现在电厂掺烧污泥“各处着花”且有增无减的乱象现状,,,,,以后中国癌症的发病率与殒命率将会更高。。。。。。。虽然,,,,,燃烧排放二噁英并非引发癌症的因素,,,,,可是主要因素之一。。。。。。。
1.7 汞的情形影响
我国原煤中汞含量通常在0.01 mg/kg~5 mg/kg、平 均 为 0.2 mg/kg,,,,,而 污 水 厂 污 泥 含 汞 则 在4.63 mg/kg~138 mg/kg含有工业废水的都会污水、工业园区污水远高于简单生涯污水污泥),,,,,远高于原煤中的汞含量。。。。。。。由于汞不溶于水、具有极强的穿透能力,,,,,一样平常以为电厂燃煤烟气净化系统对烟气中的汞仅为10%左右的减排效果。。。。。。。
以上述电厂1 000 MW超超临界机组为例,,,,,按其环评文件,,,,,掺烧5%含水率60%的污泥后整年增添汞排放22 kg(减排率约50%),,,,,折合单位干污泥的排放量为 0.55 mg/tDS,,,,,与自力燃烧工艺(排放5.6 ng/tDS、减排效率87%)相比,,,,,增大了97倍。。。。。。。究其缘故原由:自力燃烧烟气净化系统配有适合汞减排的步伐,,,,,而电厂燃煤锅炉烟气净化系统没有响应的汞减排的步伐。。。。。。。
同上,,,,,由于电厂烟囱更高,,,,,汞的影响规模更大,,,,,受影响的生齿也更多;只管电厂烟囱排放稀释扩散条件更好,,,,,但由于源强增添太多其较大落地浓度仍将高于自力干化燃烧的 4 倍~8 倍,,,,,对情形的影响水平更大。。。。。。。
1.8 关于工业政策
大都环评文件以为“电厂锅炉掺烧污泥”属现行《工业结构调解指导目录》中的“勉励类”、“切合工业导向”等。。。。。。。前已述及,,,,,这类污泥不应归入“资 源”和“可再生资源”类,,,,,更不可归入“生物质资源”。。。。。。。“污泥能发电”是一种熟悉上的误区,,,,,因其忽视了污泥高污染放弃物的实质。。。。。。。
2 值得推荐的污泥掺烧处置惩罚工艺
2.1 水泥窑掺烧工艺
水泥窑掺烧干化后的污泥与电厂燃煤锅炉的优势:
1)水泥窑炉内温度更高(可达1 500℃,,,,,甚至大 1 700℃)、烟气在高温区停留时间更长(少则5-7 min 多则 20 min 以上),,,,,的有机物均能、清洁、剖析,,,,,二噁英最先合成量少少、远低于0.1 ng-TEQ/Nm?(干法水泥窑)。。。。。。。
2)除汞之外的的重金属均被固化在水泥的“玻璃相”中,,,,,极难再被释放出来,,,,,水泥产品清静,,,,,基本上不保存二次污染及隐污染。。。。。。。
3)水泥窑已有烟气净化设施适用于污泥掺烧,,,,,且工艺简朴易行,,,,,投资小、占地少、运行本钱低廉;不但适用污水处置惩罚厂污泥、生涯垃圾的协同燃烧处置惩罚,,,,,并且适用于除含汞量高的废险废物外的医疗废物及其他多种危险废物的协同燃烧处置惩罚等。。。。。。。
4)手艺上成熟、稳固、可靠,,,,,外洋已有数十年的乐成履历,,,,,海内亦有十多年的乐成履历,,,,,和地方工业政策均将其列入“勉励类”。。。。。。。
5)响应的排放标准、设计规范、污染防治政策等齐全,,,,,便于治理并且易于治理,,,,,如:《水泥窑协同处置惩罚工业废物设计规范(GB50634)、《水泥窑协同处置惩罚固体废物污染控制标准》(GB30485)、《水泥窑协同处置惩罚固体废物手艺规范》(GB/T30760)、《水泥窑协同处置惩罚固体废物情形保;;;;な忠展娣丁 (HJ662)、《水泥窑协同处置惩罚固体废物污染防治手艺政策》(原环保部2016年通告第72号)、《水泥工业污染防治较佳可行手艺指南》(2014年版)、《城镇污水处置惩罚厂污泥处置惩罚 水泥熟料生产用泥质》 (CJ/T314)等。。。。。。。
2.2 生涯垃圾燃烧炉掺烧工艺
生涯垃圾燃烧炉掺烧工艺(850℃左右)是十分的污泥掺烧工艺,,,,,《生涯垃圾燃烧控制标准》(GB18485-2014)适用于掺烧污泥特征污染物如二噁英及重金属的控制,,,,,尤其适用于重金属(如汞、铅等)含量偏高的污泥,,,,,不保存二噁英及重金属的稀释排放问题;燃烧后的炉渣为一样平常工业固体废物,,,,,可用于生产砖瓦类等修建质料,,,,,燃烧后的飞灰同生涯垃圾燃烧后的飞灰也可作为危险废物填埋,,,,,不保存电厂燃煤锅炉掺烧的二次污染问题。。。。。。。
生涯垃圾燃烧炉掺烧工艺可以做到投资省、占地少、运行本钱低廉,,,,,不增添本钱支出;手艺上成熟、稳固、可靠,,,,,受到和地方工业政策“鼓 励”,,,,,具有健全的排放标准、设计规范、污染防治政策等,,,,,并且便于治理。。。。。。。
2.3 钢厂烧结机掺烧工艺
《钢铁工业调解升级妄想(2016-2020 年)》中提出了“都会钢厂实验‘绿色生长、产城共融’战 略”和“凭证绿色可循环理念,,,,,建设绿色工业园区,,,,,推进钢铁与建材、电力、化工等工业及都会间的耦合生长,,,,,实现钢铁制造、能源转换和放弃物消纳三大功效”的生长目的,,,,,海内一些大型钢铁企业提出了“兴都会钢厂、建都会生态”、“助力都会工业生长,,,,,共建都会优美生涯”口号并付诸行动,,,,,已在研究烧结机(1 450℃左右)协同处置惩罚污水处置惩罚厂的污泥。。。。。。。
该协同处置惩罚工艺对后序高炉冶炼没有大的影响,,,,,但应要求烧结机抵达钢铁企业“排放”(“环大气[2019]35 号”《关于推进实验钢铁行业排放的意见》要求:颗粒物≤10 mg/Nm?,,,,,SO2≤35 mg/Nm?,,,,,NOx≤50 mg/Nm?),,,,,同时还应要求排放烟气中的二噁英抵达GB18485中的0.1 ng-TEQ/Nm?(现行《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB 28662-2012)为0.5 ng-TEQ/ Nm?),,,,,以解决电厂燃煤锅炉掺烧工艺的二噁英及重金属的稀释排放问题。。。。。。。
别的,,,,,关于烧结机的掺烧问题,,,,,污泥燃烧后的无机物进入烧结矿(为绝大部分)和烟尘(为少量),,,,,烟尘又将回到烧结机质料系统闭环使用;烧结矿则进入高炉炼铁,,,,,高炉炉渣经适当加工后可作为熟料配入水泥,,,,,实现污泥中无机物的循环使用,,,,,不保存二次污染问题,,,,,是一种较量的掺烧协同处置惩罚工艺。。。。。。。
3 建议
关于电厂燃煤锅炉的掺烧,,,,,也仅作为短期过渡的“暂时应急步伐”,,,,,且对特征污染物的排放不可也不应该直接“套用”《生涯垃圾燃烧控制标准》,,,,,应通过“换算”、与自力燃烧工艺相比不应增添二噁英及汞等特征污染物的排放量,,,,,并应对“换算标准”的合理举行充分论证,,,,,同时还应思量这类粉煤灰建材的清静使用问题。。。。。。。
为确保电厂燃煤锅炉清静运行,,,,,对作为电厂燃烧的污泥应有一定的要求,,,,,如对含水率的要求、对污泥脱水调理剂选择的要求等。。。。。。。
由于现在尚无适用于电厂锅炉掺烧污泥的排放标准、设计规范、污染防治手艺政策等,,,,,部分应组织手艺实力对此举行较量深入的综合研究,,,,,在此基础上提出响应的政策要求及情形治理要求等。。。。。。。
4 结语
鉴于电厂燃煤锅炉烟宇量,,,,,专门配备二噁英及汞等污泥燃烧特征污染物的减排步伐几无可能,,,,,的“稀释排放”不可阻止。。。。。。。和地方各级部分均不应勉励电厂燃煤锅炉掺烧,,,,,应勉励“水泥窑掺烧”(或称“水泥窑协同处置惩罚”)和“生涯垃圾燃烧炉掺烧”等不保存二噁英及汞等污泥燃烧特征污染物稀释排放的“协同”处置惩罚工艺。。。。。。。
[作者简介]
张传秀,,,,,男,,,,,1963-,,,,,上海投资咨询公司,,,,,结业于西安修建科技大学情形工程,,,,,教授级高级工程师,,,,,恒久从事情形评价、减排及相关咨询事情。。。。。。。
