专利名称：一种把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法
技术领域：
本发明涉及一种环保节能及废物利用的方法和技术，尤其涉及一种把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法。
背景技术：
我国二氧化硫排放总量位居世界第一，超出大气环境容量80%，中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫许多采用了国外的核心工艺包技术，这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。开发具有自主知识产权的核心技术，提出火电厂烟气S02、NO2减排的整体解决方案，逐步实现国内产业化目标，是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。以节能治污为主导，开发污泥资源综合利用项目，用污泥做节能脱硫剂，是火电企业节能减排的一次革命。造纸工业是国民经济中一个重要的组成部分，造纸生产过程中不同的工序会产生不同种类的废料。造纸污泥是造纸过程废水处理的终端产物，除含有短纤维物质外，还含有许多碱性氧化物。此外污泥中还含有重金属及寄生虫卵和致病菌等危害人体健康的成分，必须进行妥善处置。焚烧法由于能够实现其无害化、减量化和资源化的特有优势越来越受到人们的重视。而采用煤与废弃物混烧来发电，同时利用污泥中的碱性氧化物进行脱硫将是一种很好的选择。与纯烧废弃物相比，混烧技术能够保持燃烧稳定提高热利用率，减少大气污染，即节能又减排。循环流化床技术是一种新型高效和清洁的燃烧技术，其数量巨大的床存量和循环物料，使其具有燃料适应性广，着火稳定，混合强烈，焚烧彻底和污染物排放量小等特点，因此我国正在积极开发煤与固体废弃物在循环流化床中的混烧技术。现已有用造纸污泥为原料需要渗混电厂粉煤灰来制备高效复合钙基脱硫剂的方法，另外还有用造纸废液废渣给燃煤废气脱硫的方法，它选用自造纸废液、废渣、生石灰粉和水等四种材料中的两种材料制成碱性浆液，将所述碱性浆液喷成雾状与煤烟废气充分接触进行脱硫。另外，也有直接将造纸污泥干化成球后，直接送入锅炉进行燃烧。现在绝大部分电厂都是采用的湿式石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺，主要存在下述问题(1)安装脱硫设备投资成本大。(2)脱硫设备、系统运行费用高。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差，可用率低。(4)脱硫效率低，根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大，脱硫效率降低，根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低，结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫后产生二次污染物(废水石膏浆)。造纸污泥一直是造纸行业的处置难题，也一直是长期困扰着国内造纸企业的一个老大难问题。造纸污泥以前都是经带式压滤机脱水后送入污泥填埋场作填埋处理，污泥过滤后的含水率在70%以上，每年的污泥填埋费用很高，这不仅增加了污泥处置费用，还存在
二次污染。原循环流化床脱硫技术，需要使用大量的脱硫剂，脱硫成本较高，其硫含量与脱硫剂CaO的比例为1 1.5，一般情况下，硫含量占煤的比例为2%-3%，每吨煤需要加入生石灰脱硫剂为40-50公斤，我国是一个能耗大国，每年消耗煤炭已达30亿吨左右，用于一次能源的燃煤占总量的80%左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重，脱硫成本高、运行费用大。
发明内容
本发明的目的是提供一种把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法，将造纸污泥作为脱硫剂，以达到去除硫化物及氮化物的目的，同时又把造纸污泥当作燃料，即治理了污染，又节约了能源，将造纸产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，与附量加入的生石灰及片碱脱硫剂混合，达到降耗减排综合利用的目的。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法，其特征是将造纸污泥，直接进行空气加压脱水处理，压力为1. 0 1. 3MPa，含水量降至60%，再用机械加压的方式进行二次脱水，其含水量降至50%以下，用成型机制成条形，直径6 9mm，再用绞刀切成8 12mm的条段，送入锅炉的给煤负压区，在锅炉炉膛内与煤一起进行燃烧；一吨煤掺加含水量50%的污泥110公斤 140公斤；利用脱墨车间产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，再附量加入脱硫剂生石灰和片碱进行混合，进入脱硫塔与烟气中的酸性氧化物进行中和反应，一吨煤应再附量加入脱硫剂生石灰8 11公斤和片碱1 3公斤；含碱液废水经过循环利用中和反应脱硫脱氮后，低PH值的废水再输送回造纸厂的水处理车间进行处理再利用。根据所述的把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法，其特征是所述将含水量70%以上的造纸污泥直接进行空气加压脱水处理，污泥含水量降至60% 以下，脱水压力为1.3Mpa，再用机械加压的方式进行二次脱水，其含水量降至50%以下，用成型机制成条形，直径8mm，再用绞刀切成IOmm的条段，送入锅炉的给煤负压区，在锅炉炉膛内与煤一起进行燃烧；一吨煤脱硫脱氮配比含水量50%的污泥120公斤；利用脱墨车间产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，再附量加入脱硫剂生石灰和片碱混合，一吨煤再附量加入脱硫剂生石灰10公斤和片碱2公斤；含碱液废水经过循环利用中和反应脱硫脱氮后，低PH值的废水再输送回造纸厂的水处理车间进行处理再利用。根据所述的把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法，其特征是将造纸污泥直接进行空气加压脱水处理，污泥含水量由70%以上降至60%以下，脱水压力为1.3Mpa，再用机械加压的方式进行二次脱水，其含水量降至50%以下，用成型机制成条形，直径8mm，再用绞刀切成IOmm的条段，送入锅炉的给煤负压区，在锅炉炉膛内与煤一起进行燃烧；一吨煤脱硫脱氮配比含水量50%的污泥140公斤；利用脱墨车间产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，与脱硫剂生石灰和片碱混合，一吨煤附量加入生石灰8公斤和片碱1公斤；含碱液废水经过循环利用中和反应脱硫脱氮后，低PH值的废水再输送回造纸厂的水处理车间进行处理再利用。
本发明是在锅炉燃料煤中加入造纸污泥，污泥中的碱性氧化物与煤中的S02、SO3, NO2和NO3进行化学反应，生成中性的盐，达到脱硫脱氮的效果。污泥中存有短纤维可燃物， 使燃煤的活性增强，并在氧化镁等碱性氧化物的催化作用下，煤的着火点降低80-150°C左右，使煤充分燃烧，提高热效率，达到省煤节能、低成本脱硫的目的。因污泥的发热量仅有 800-1000大卡/公斤，掺混比例过大，会影响锅炉的正常燃烧。另外，一般情况下造纸污泥产生的数量不够，达不到锅炉全部脱硫脱氮的需求量。为保证脱硫脱氮效果，在脱硫循环槽中再加入少量的生石灰及片碱，利用造纸产生的碱性废水(PH值10左右)加入到循环脱硫槽中，和脱硫剂生石灰及片碱混合，进入脱硫塔与烟气中的酸性氧化物反应中和后，再将废水送回造纸水处理车间进行处理再利用。这样利用造纸污泥和污水，适量加入生石灰和片碱，达到脱硫脱氮节煤及废物再利用的目的，使循环流化床锅炉烟气排放浓度达到国家的排放标准，提高锅炉的热效率，做到废物循环再利用，减少环境污染，节能减排。流化床是一种清洁的燃烧方式，炉内的污泥、煤和床料的掺混十分激烈，燃烧完全而稳定，炉内燃烧温度保持在850 900°C之间，烟气在炉内的停留时间3s以上，有效的抑制S02、S03、N02和NO3 的生成。炉尾部排出的烟气经除尘后达标排放。另外，加入造纸污泥后，由于污泥含有短纤维等可燃烧物质，锅炉的热效率可提高3 %以上。循环流化床造纸污泥焚烧工艺的优点1、焚烧可以使造纸污泥减量化最彻底；2、检测合格的焚烧灰可用于建材，是相对比较安全的造纸污泥处置方式；3、焚烧处理造纸污泥速度快，不需要长期储存，避免了污泥处理过程中的二次污染；4、造纸污泥可就地焚烧，不需要长距离运输；5、可以回收能量，提高锅炉热效率，同时降低造纸污泥的处理成本；6、能够使有机物全部碳化燃尽，杀死病原体，因而无害化程度最高；7、优异的环保性能，利用污泥中的碱性氧化物进行脱硫脱氮；8、设备故障少、运行稳定，年运行时间7000小时以上；9、运行方式灵活，可靠性高。10、可方便使用造纸碱液废水进行脱硫脱氮，并可回收处理再利用。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明本发明是将造纸污泥作为脱硫剂，经两次脱水后，呈半干化状态的污泥用成型机制成条形，在锅炉给煤负压区，直接进入循环流化床锅炉燃烧，作为锅炉的脱硫剂使用，以达到去除硫化物及氮化物的目的，同时，又把造纸污泥当作燃料，用来燃烧，即治理了污染， 又节约了能源，变废为宝，同时还节约了发电企业脱硫成本。考虑到污泥和煤的合理掺混比例以及污泥产生的数量受限，为保证脱硫的效果，再附量加入适量的脱硫剂生石灰及片碱， 并将造纸产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，与生石灰、片碱混合，形成脱硫碱液，进入脱硫塔经过循环利用中和后，低PH值的废水再输送回造纸厂的水处理车间进行处理再利用，达到降耗减排综合利用的目的。造纸厂污泥的主要化学成分为CaO、MgO、A1203、Fe2O3及Na2O,其碱性氧化物含量占到成分的一半以上，空干基发热量为800大卡/kg-1000大卡/kg，含有部分有机物和较高的碱性氧化物。污泥颗粒很细，将污泥直接进行空气加压缩水，进行脱水处理，再进入机械加压进行二次脱水处理，呈半干化状态的污泥送入成型设备制成条形，用绞刀切成小段后， 直接送入锅炉的负压给煤区，与煤一起在炉膛中燃烧。造纸污泥中的碱性氧化物与煤中的二氧化硫、三氧化硫、二氧化氮、三氧化氮等酸性氧化物迅速反应，以达到去除硫、氮目的。 本发明是直接把污泥半脱水后在锅炉中燃烧，利用污泥中的碱性物质与锅炉烟气中的S02、 SO3、no2*NO3发生化学反应，生成中性的盐，以达到脱硫脱氮的目的。污泥中存有短纤维可燃物，使燃煤的活性增强，并在氧化镁等碱性氧化物的催化作用下，使煤充分燃烧，以达到节煤的目的。同时，考虑到污泥和煤的合理掺混比例以及污泥产生的数量受限，为确保脱硫脱氮效果，再附量加入少量的脱硫剂CaO及片碱NaOH，并将脱墨车间产生的含碱液废水(PH 值10左右)输送到脱硫循环槽中，在脱硫槽中与脱硫剂Ca0、Na0H混合，进入脱硫塔经过循环利用中和反应后，低PH值的废水再输送回造纸厂的水处理车间进行处理再利用，达到降耗减排综合利用的目的。造纸污泥成分一览表
权利要求
1.一种把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法，其特征是将造纸污泥，直接进行空气加压脱水处理，压力为1.0 1.310^，含水量降至60%，再用机械加压的方式进行二次脱水，其含水量降至50%以下，用成型机制成条形，直径6 9mm，再用绞刀切成8 12mm的条段，送入锅炉的给煤负压区，在锅炉炉膛内与煤一起进行燃烧；一吨煤掺加含水量50%的污泥110公斤 140公斤；利用脱墨车间产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，再附量加入脱硫剂生石灰和片碱进行混合，进入脱硫塔与烟气中的酸性氧化物进行中和反应，一吨煤应再附量加入脱硫剂生石灰8 11公斤和片碱1 3公斤；含碱液废水经过循环利用中和反应脱硫脱氮后，低PH值的废水再输送回造纸厂的水处理车间进行处理再利用。
2.根据权利要求1所述的把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法， 其特征是所述将含水量70%以上的造纸污泥直接进行空气加压脱水处理，污泥含水量降至60%以下，脱水压力为1. 3Mpa，再用机械加压的方式进行二次脱水，其含水量降至50% 以下，用成型机制成条形，直径8mm，再用绞刀切成IOmm的条段，送入锅炉的给煤负压区，在锅炉炉膛内与煤一起进行燃烧；一吨煤脱硫脱氮配比含水量50%的污泥120公斤；利用脱墨车间产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，再附量加入脱硫剂生石灰和片碱混合，一吨煤再附量加入脱硫剂生石灰10公斤和片碱2公斤；含碱液废水经过循环利用中和反应脱硫脱氮后，低PH值的废水再输送回造纸厂的水处理车间进行处理再利用。
3.根据权利要求1所述的把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法， 其特征是将造纸污泥直接进行空气加压脱水处理，污泥含水量由70%以上降至60%以下，脱水压力为1. 3Mpa,再用机械加压的方式进行二次脱水，其含水量降至50 %以下，用成型机制成条形，直径8mm，再用绞刀切成IOmm的条段，送入锅炉的给煤负压区，在锅炉炉膛内与煤一起进行燃烧；一吨煤脱硫脱氮配比含水量50%的污泥140公斤；利用脱墨车间产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，与脱硫剂生石灰和片碱混合，一吨煤附量加入生石灰8公斤和片碱1公斤；含碱液废水经过循环利用中和反应脱硫脱氮后，低PH值的废水再输送回造纸厂的水处理车间进行处理再利用。
全文摘要
一种把造纸污泥污水用于循环流化床锅炉脱硫脱氮节煤的方法，将造纸污泥用空气和机械加压的方式进行二次脱水，用成型机制成条形，切割成段后，送入锅炉的负压区，在锅炉炉膛内与煤一起进行燃烧；一吨煤掺加含水量50％的污泥110公斤～140公斤；利用脱墨车间产生的含碱液废水输送到脱硫循环槽中，再附量加入脱硫剂生石灰和片碱进行混合，进入脱硫塔与烟气中的酸性氧化物进行中和反应，一吨煤应再附量加入脱硫剂生石灰8～11公斤和片碱1～3公斤；含碱液废水经过循环利用中和反应脱硫脱氮后，低PH值的废水再输送回造纸厂再利用。本发明将造纸污泥和污水作为脱硫剂，达到去除硫化物及氮化物的目的，同时又把造纸污泥当作燃料，实现节能减排废物再利用。
文档编号F23K1/00GK102269418SQ20111014294
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者桑洪忠, 谢运深 申请人:桑洪忠