[发明专利]一种可同时降低煤粉锅炉氮氧化物排放的污泥处理方法

说明书

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，更具体地，涉及一种可同时降低煤粉锅炉氮氧化物排放的污泥处理方法。

背景技术

随着国民经济的日益增长和环保产业的迅速发展，我国污水排放及处理量日益增长，污泥的产量也随之急剧增加，污泥中含有大量的有害有毒物质，如寄生虫卵、重金属等，因此需对污泥进行处理，污泥处理的目的在于使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。

目前国际上主要的污泥处理方法包括填埋、堆肥、焚烧等。由于污泥产量大，使用填埋法处置污泥需要较大的填埋场地，另外还需注意污泥与土壤的隔离，稍有不慎便会对土地及地下水带来污染。堆肥的方法也会对土地带来重金属污染，产生二次污染。焚烧的方法可分为单独焚烧、与其他燃料(如煤等)混烧、热解、气化等，采用焚烧的方法可实现污泥的资源化、无害化处置。然而目前的这些处理方法都各有缺陷，单独焚烧污泥需配备污泥干燥设备、设计专门适合燃用污泥的焚烧炉以及整套的烟气处理装置等，投资大、流程复杂。采用混烧的方式可有效利用燃煤电站已有的锅炉、烟气处理装置，但对于污泥含水率有较高的要求，需另外配备污泥干燥设备，此外由于污泥与煤之间燃料特性差异较大，会在燃烧过程中出现“抢风”的现象。热解与气化等处理方法同样也存在需要预先干燥以及氮氧化物、二噁英等污染物处理的问题。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种降低煤粉锅炉氮氧化物排放的污泥处理方法，其中利用现有的煤粉锅炉，通过锅炉中的高温烟气干燥并携带污泥送入锅炉中再燃，以实现污泥高效低污染的处理；另外，利用污泥高挥发分的特点，在富燃料燃烧的条件下燃烧生成的大量碳氢基团对锅炉中产生的NO进行还原，以实现NO的减排，达到了以废治废的目的，因而尤其适用于各类污泥处理等场合。

为实现上述目的，本发明提出了一种可同时降低煤粉锅炉氮氧化物排放的污泥处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将煤粉锅炉沿炉膛高度方向从下往上依次分为主燃区、再燃区和燃尽区三部分，将煤粉作为主燃料从所述主燃区的燃烧器喷口送入炉膛中进行燃烧，并且该煤粉的送入量被设定为占总燃料热量的85％～95％；

(2)将作为待处理对象的污泥作为再燃料送入磨煤机中，将步骤(1)所述煤粉锅炉中所述煤粉燃烧时产生的高温烟气送入此磨煤机中以对污泥进行干燥，并通过该磨煤机将所述污泥磨成粉末；经过干燥的污泥粉末从所述磨煤机的出口送入污泥粉仓中进行储存，所述磨煤机中干燥污泥后产生的乏气则送往冷凝器中进行冷凝除水；

(3)对所述乏气同样利用步骤(1)所产生的高温烟气进行混合，由此形成混合气体，然后利用该混合气体将所述污泥粉仓中的污泥粉末携带送入至炉膛的再燃区直接进行燃烧，利用所述污泥燃烧生成的碳氢基团对主燃区生成的氮氧化物进行还原，所述污泥粉末的送入量占总燃料热量的5％-15％；；

(4)从所述燃尽区的燃烧器喷口补充空气并持续进行燃烧，保证炉内燃料充分燃烧，以此方式，在有效执行对污泥的清洁燃烧处理的同时，还使得炉膛内的氮氧化物的排放量降低。

作为进一步优选地，所述磨煤机的出口风温度不超过150℃，以此防止污泥挥发分在磨煤机内析出。

作为进一步优选地，所述煤粉在所述主燃区的空气过量系数α为1.0～1.1的条件下进行燃烧，以此达到抑制氮氧化物生成的目的。

作为进一步优选地，所述污泥在所述再燃区的空气过量系数α为0.7～0.9的还原性气氛下进行燃烧，以此达到还原氮氧化物的目的。

作为进一步优选地，步骤(3)中所述的混合气体的温度为150℃。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明首次提出了一种利用现有的煤粉锅炉实现污泥的处理以及利用污泥作为再燃燃料还原煤粉锅炉中NO的方法，其中通过从锅炉中抽取高温低氧量的烟气用于干燥污泥，并携带污泥送入炉膛作为再燃燃料燃烧，利用污泥高挥发分的特点，在富燃料燃烧的条件下燃烧生成大量碳氢基团等，利用这些产物在还原性气氛下对煤粉燃烧产生的NO进行还原，从而实现NO减排和污泥高效低污染处理，达到以废治废的目的。

2.本发明采用烟气干燥后的污泥作为再燃燃料，由于污泥中固定碳含量较少，相比于采用煤粉作为再燃燃料本发明所提出的方案燃尽性能更好，且污泥在煤粉炉中高温燃烧可有效抑制二噁英的生成，同时利用电站系统中完备的脱硝、除尘、脱硫系统可有效脱除污泥燃烧中产生的其他有害气体及重金属，从而实现污泥的资源化和无害化处理。