[发明专利]风扇磨和风扫磨制粉的煤和污泥混烧绿色发电系统

说明书

技术领域

本发明属于发电技术领域，尤其涉及煤和污泥混烧发电技术。

背景技术

习近平同志指出：能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题，对国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势，保障国家能源安全，必须推动能源生产和消费革命。推动能源生产和消费革命是长期战略，必须从当前做起，加快实施重点任务和重大举措。推动能源技术革命，带动产业升级。立足我国国情，紧跟国际能源技术革命新趋势，以绿色低碳为方向，分类推动技术创新、产业创新、商业模式创新，并同其他领域高新技术紧密结合，把能源技术及其关联产业培育成带动我国产业升级的新增长点。

煤的燃烧和利用引发的资源和环境问题，是全世界共同面临的难题，引起国际社会的广泛重视。作为一次能源，煤的利用方式在我国主要是燃烧，而煤的燃烧是造成我国生态环境破坏的最大污染源。我国的能源消费占世界的8～9％，但SO₂排放占到世界的15.1％，排放总量在1997年已达2346万吨，占世界第一位；NOx占到世界的10.1％，CO₂占到9.6％。其中我国煤燃烧所释放的SO₂占到全国总排放的87％，CO₂占到71％，NOx占到67％，粉尘占到60％。大量燃煤排放的SO₂和NOx已经在我国形成了极大的危害。酸雨区域迅速扩大，已超过国土面积的40％。造成了难以估量的经济和社会损失。此外，燃煤所排放的温室气体CO₂总量也居世界第二位。

烧煤所造成的污染已成为制约我国国民经济和社会持续发展的一个重要影响因素，业已成为国际上，特别是周边国家和地区对中国关注的热点。如不采取有力的治理措施，这种局面将会加速恶化，直接影响我国12亿人口健康和保护16亿耕地的国家大计。

我国煤炭资源丰富，油气资源匮乏，新能源在能源消费结构中的占比还很低。这样的能源结构决定了我国在今后相当长的时间里，燃煤发电仍然处于主体地位。但是，我国的煤炭资源和水资源分布极不均衡，东部沿海地区水资源丰富，煤炭资源储量少；西部地区煤炭资源丰富，但水资源极度匮乏、生态环境极度脆弱。而东中部人口密集，生态环境承载空间有限，是国家确定的控制煤炭消费量、防止大气污染的重点区域。日益严苛的燃煤电厂节能减排要求，使得燃煤电厂发展，特别是在东部沿海地区，受到越来越多的限制，发展新的燃煤污染物控制技术、深度节能与废弃物资源化利用技术变得十分迫切。

目前，燃煤电厂的污染物控制主要包括脱硫、脱硝、除尘和二氧化碳控制。脱硫广泛采用石灰石-石膏法；脱硝技术主要包括低NOx燃烧、SNCR和SCR技术；除尘广泛采用普通电除尘和湿式电除尘技术；二氧化碳控制包括分离、储存和资源化利用等环节，目前主要处于研发阶段，尚未大规模广泛应用。上述技术对污染物主要采用分而治之的思路，系统复杂，处理成本较高。开发一体化污染物脱除及资源化转化技术，使各种污染物可以在较低的经济成本下脱除并转化为有用的产品，将推动燃煤发电技术成为一种零排放的绿色发电技术，扩展燃煤发电技术的应用空间。

在提高燃煤电厂热效率方面，目前凝汽式电厂最大的热损失是凝汽器冷端热损失，可达燃煤放热量的50％以上。由于凝汽器循环水出口温度不高，余热量虽然很大，但品位很低，目前一般未进行利用；相比之下，供热机组的热效率则大大提高，热电联供成为提高能源利用效率的有效技术之一，但在非供热期，仍有大量余热被凝汽器循环水带走而损失。

城市污泥是污水处理厂和污水处理的必然产物。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。我国现在每年产生大量的城市污泥现有处理设施还不到1/4，现有污泥消化池能够正常运行的为数也不多，有些根本就没有运行。有些地方的污泥没有得到合理的处理和处置便直接排放，造成了严重的二次污染。由于污泥中含有大量重金属等有害物质，直接进行填埋处置是不安全的，而且会占用大量土地资源。热处理已成为解决城市污泥问题的有效技术，目前已广泛应用的主要是焚烧法，即对污泥进行脱水和干化处理后，送到危废中心通过炉排炉、回转窑和流化床焚烧炉等进行焚烧，或者送到电厂中与煤进行混烧。污泥焚烧中存在的主要问题是污泥干化能耗高、系统复杂，污泥焚烧处理量小，不能完全满足城市污泥处置的需要。开发大容量低能耗的污泥焚烧处理系统，仍是当前环保领域的重要课题。