合肥熱電集團 300t/d 市政污泥熱解碳化耦合燃燒發電項目
合肥熱電集團污泥處置項目設計污泥處理規模為300噸/天（含水率80%），采用蒸汽熱力干化、熱解碳化與生物炭產品電廠摻燒發電利用的工藝路線，是目前國內處理規模最大的污泥熱解碳化耦合電廠摻燒發電項目。
1、項目背景
2012年為緩解合肥市污水處理廠日漸嚴重的污泥處置問題，合肥熱電集團投資建設了合肥東方熱電污泥干化項目，污泥處置規模為 300t/d（含水率80%），污泥干化后送到東方熱電自有燃煤鍋爐進行摻燒，一期干化工程于2013年建成投產。
由于國家對鍋爐入爐污泥摻燒量的比例限定，另外合肥東方熱電有限公司現有的2臺75t/h循環流化床鍋爐機組自身燃煤消耗量較小，僅能消納處理掉約60t/d（含水率80%）污泥，剩余240t/d（含水率80%）污泥干化裝置的處理產能無法釋放和有效利用。
在此背景下，為釋放污泥處置產能，本項目新建二期污泥熱解碳化工程，采用熱解碳化技術，將蒸汽干化后的污泥再進行熱解碳化，污泥轉化為生物炭產品。因生物炭與煤炭性質類似，且清潔環保，不受燃煤鍋爐摻燒比例限制，可全量摻燒。此項目實施后，釋放了整個污泥處置項目的產能，也大大緩解合肥市污泥處置的壓力。
2、項目信息
設計規模：設計污泥總處理能力 300 噸/天（含水率80%），碳化系統進口污泥量為85噸/天（含水率30%）。
建設內容：本項目二期碳化工程是在一期蒸汽干化工程基礎上的污泥熱解碳化深度處置工程，建設干化污泥接收轉運系統1套、熱解碳化爐2套、熱解氣燃燒爐1套、急冷塔1套、余熱鍋爐2套、旋風除塵器1套、布袋除塵器1套、水洗塔1套、堿洗塔1套、生物除臭系統1套、活性炭吸附裝置1臺，最終尾氣凈化處理后從30米高排風管達標排放。
產品用途：項目產生的產品為生物炭，經檢測收到基低位熱值為1500~1600kcal/kg，密閉輸送至在項目所在地合肥東方熱電有限公司的儲煤場，與煤摻混后作為燃料燃燒發電使用。
建設時間：該項目于2022年11月開始建設，2023年4月建成投產。
總包單位：本項目EPC總承包單位為山東金孚環境工程有限公司，為本項目提供整體工藝包設計、設備制造、供貨、安裝施工和調試培訓服務。
表 1 項目主要參數
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序號 |
項目 |
數據 |
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1 |
污泥來源 |
合肥市市政污水廠脫水污泥 |
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2 |
設計處理能力 |
300t/d（含水率80%） |
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3 |
處理工藝 |
蒸汽干化、熱解碳化 |
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4 |
熱源 |
飽和蒸汽、天然氣 |
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5 |
生產線數量 |
3臺蒸汽干化系統（一期已建），1 條干化碳化生產線（二期新建） |
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6 |
設計年運行時間 |
8000h |
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7 |
干化進泥含水率 |
80% |
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8 |
碳化進泥含水率 |
30% |
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9 |
額定生物炭產量 |
45t/d（含水率＜10%） |
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10 |
生物炭用途 |
電廠燃料 |
圖1 污泥干化碳化項目生產線
3、技術工藝路線
工藝路線：蒸汽干化（一期已建成）+熱解碳化+熱解氣燃燒爐+余熱回收+急冷塔（應急備用）+除塵系統+煙氣凈化+除臭系統+生物炭產品電廠摻燒發電。
圖2 污泥干化碳化工藝流程圖
（1）熱力干化（一期工程已建成）
污水處理廠預脫水后的含水率80%的污泥由車輛運輸至污泥處置中心，通過泵送入污泥干化機，在干化機內與蒸汽間接接觸，加熱蒸發水分，將含水率80%的污泥干化到含水率30%。
（2）熱解碳化：含水率30%左右的干化污泥，經輸送系統送入連續式熱解碳化爐，被天然氣燃燒產生的熱量加熱發生熱解碳化反應，產生污泥炭產品經冷卻后，送至炭渣儲存倉，密閉送至電廠燃煤儲存場摻燒發電利用。
（3）熱解氣燃燒：由碳化爐產生的熱解氣，高溫下進入熱解氣燃燒裝置，產生的高溫煙氣，進入余熱鍋爐，與天然氣系統燃燒，產生蒸汽為污泥蒸汽干化系統提供部分所需熱量。
（4）煙氣處理系統：熱解氣和天然氣燃燒過程中，會產生氮氧化物和二氧化硫等污染物，煙氣通過脫硝、除塵、脫硫、除臭等工藝處理后達標排放。
4、環保排放
本項目煙氣排放標準執行（GB18485—2014）《生活垃圾焚燒污染控制標準》。本項目在目前國內污泥項目常用煙氣處理工藝的基礎上，針對脫酸、脫硝、除臭的高排放標準要求進行加強，采用“SNCR+旋風除塵+布袋除塵器+濕法脫酸+生物除臭”的處理工藝，實現達標排放。
5、項目意義
本項目是污泥干化及熱解碳化與電廠鍋爐摻燒發電有機結合的典型案例，具有以下亮點和推廣意義：
（1）污泥干化碳化處理后的產物為生物炭，具有無臭味、重金屬固化等優點，為一般固體廢棄物，可不受限制清潔地運輸、儲存和使用，消除了環境風險。
（2）污泥從熱力干化到熱解碳化過程全密閉、流程短且迅速，避免了污泥暴露帶來的臭味散發、工作環境差等缺點，大大改善了污泥處置及產物利用環節的工作環境。
（3）污泥生物炭產品水分含量極低，熱值在1500~2000kcal/kg，相當于低熱值燃煤，與濕污泥摻燒利用相比，對燃煤鍋爐燃燒和效率的影響都降到了最低。
本項目的順利建成實施，為市政污泥與燃煤電廠耦合摻燒發電提供了一條清潔利用的新思路。
6、金孚環境簡介
金孚環境是干化碳化和清潔燃燒的裝備及技術服務提供商，致力于污泥等有機固廢熱力干化、熱解碳化、清潔燃燒和摻燒發電等領域的技術研發、裝備制造、工程建設和運營服務，核心團隊具有17年有相關技術研發及工程實施經驗，具有50余項污泥領域發明和實用新型專利，并建設有北控水務青島300t/d污泥干化碳化項目、合肥熱電集團300t/d污泥熱解碳化項目等典型工程，污泥熱解碳化業績規模居國內領先。
山東金孚環境工程有限公司—污泥干化碳化與清潔燃燒裝備及技術服務提供商
