在電影《流浪地球》中，科學家建造的行星發動機以石頭為燃料推動地球在太空中流浪。在今天的現實生活中，污泥已經成為一種燃料。
近日，中國能建華東院（以下簡稱“華東院”）簽約江蘇省張家港市污泥干化EPC總承包項目，將依托沙洲電廠，通過燃煤耦合污泥發電技術，助力該市解決區域污泥環保處置問題。
開辟新市場
污泥是指水體和污水處理過程所產生的沉淀物質，處理方式有填埋、堆肥、自然干化、焚燒等。隨著社會快速發展，污染程度重、治理基礎差、排污總量大的污泥已成為政府和百姓的“心病”之一。
污泥脫水或干化后可作為低熱值燃料，污泥耦合發電不但消除了污泥堆放產生的環境影響，也將污泥中的有機物全部碳化為能量，使污泥得到徹底充分利用。因此，燃煤耦合污泥發電成為不少城市污泥綜合利用處置利用的新途徑。
“燃煤耦合污泥發電可利用現役煤電機組設施，規模化、資源化處理污泥，降低污泥處理費用，助力火電企業轉型升級，是實現循環增長和業態延伸的有效途徑。”華東院副總經理葉勇健說。
“污泥焚燒對環保企業不是新技術，但電力單位要從頭學起。”華東院機務處處長蔣健說，“早在2010年，公司便開始了污泥耦合技術研究。目前，國內污泥處置市場尚處于啟動階段，我們‘嗅’到市場機遇，對國內污泥市場容量、運營模式和技術路線進行了深度調研。”2016年，該公司組織編制了專題分析和拓展推介材料——《燃煤耦合污泥發電市場分析及實施》，一經推出即受到業界廣泛關注。
精研“黑科技”
近年來，利用自身技術和建設資源全周期的服務優勢，華東院翻開了燃煤耦合污泥發電發展新篇章。
2017年5月，由該公司承擔全過程設計和環評工作的上海外高橋第二發電廠、第三發電廠污泥耦合摻燒項目啟動，后者還被國家能源局列為國家試點項目。
燃煤耦合污泥發電，即先利用電廠蒸汽將污泥干化至含水率30%左右，再與燃煤摻混，加入電廠鍋爐燃燒，產生的熱量用于發電，剩下的灰渣體積僅為原污泥量的5%左右，可用于建材行業綜合利用。
“把理論轉化為實踐并不容易。”華東院物料與固廢處理科科長馮麗敏說，雖然污泥焚燒技術已日趨成熟，但運用到電廠進行摻燒的經驗卻較少，“那是我們第一次承接污泥耦合技改項目，對污泥的特性不甚了解。”
為此，華東院展開多方調研，聯合多專業攻關，研究確定了最佳摻燒比例，以減少污泥耦合發電對鍋爐系統及煙氣處理系統的影響，還解決了建筑物防火等級確定、不同含水率污泥以及不同規模電廠設備選型等難題。
兩個項目投運后情況良好，日處理污泥超過600噸，對含水率30%至60%的污泥均具有較好的適應性。以項目為依托，華東院又與上海電力大學合作，承擔了上海市科學技術委員會《1000兆瓦級燃煤機組污泥摻燒關鍵技術研究及示范》的課題申報和污泥摻燒試驗的相關研究工作。
之后，華東院再接再厲，與寧波富仕達電力工程公司合作開發了污泥真空干化系統——真空節能型圓盤干化技術，在北侖電廠4號干化機實施運用，既大大減少了污泥干化過程產生的臭味，又有效降低了能耗。不久，華東院又設計完成了富仕達電力工程公司污泥干化項目二期增容工程，設計含水率60%污泥干化摻燒。
實現全覆蓋
燃煤耦合污泥發電不需調峰調頻等配套調節，電能質量與火電沒有差別，不存在技術因素導致的上網消納問題，具有投資省、見效快、排放低、電能質量穩的特點，社會效益明顯。
目前，華東院在系統熱平衡分析、能耗計算、設備選型、除臭方案、系統配置和市場經濟性分析等多方面形成了獨特的技術路線，已基本實現燃煤耦合污泥發電技術路線全覆蓋，并且取得了有效應用。2020年，申報的“燃煤污泥耦合發電系統”獲國家知識產權局頒發的實用新型專利，可有效降低污泥干化過程的耗能和耗水，提高煤燃盡性能和鍋爐效率。
“現在，污泥處置新技術和新工藝不斷涌現，公司將繼續與國內外各大制造企業、科研院所等機構合作，以污泥耦合處置為契機，研究、儲備、開發固體廢棄物處置技術，構建工程科學技術平臺，將成熟、可靠、節能、環保的新工藝系統推向應用市場，還將根據市場需求，以技術開發為先導、資本市場注入為孵化，形成技術開拓與資本培育的良好循環。”葉勇健說。
