前言
在全球生态环境面临严峻挑战、可理念的时代浪潮中，环境保护与资源利用的课题愈发凸显其重要性。城市污泥，作为城市污水处理的必然产物，长期以来犹如横亘在环保道路上的巨石，正通过燃煤掺烧发电技术，城市污泥实现了从废弃物到宝贵资源的华丽转身，构建起全链条资源循环利用的典范，开启了绿色发展的新篇章。这不仅是对环境难题的有力回应，更是为能源与环保协同发展探索出的一条创新之路，引领着行业迈向更加清洁、高效、可持续的未来。
城市污泥主要来源于城市污水处理厂，是污水处理过程中的必然产物。在污水处理的生物处理环节，大量微生物分解污水中的有机物，从而形成了含有多种物质的污泥。其成分复杂多样，包含大量的有机质，这赋予了污泥一定的热值，是后续能作为能源利用的关键因素。此外，污泥中还含有氮、磷等营养元素，以及各种重金属和微生物。这些成分使得城市污泥的处理一直是环保领域的难题，但也潜藏着巨大的资源利用价值。
在江西吉安的[华能井冈山电厂，一场关于城市污泥的“变形记”正在悄然上演。城市污泥，作为城镇污水处理的副产物，曾经面临着无处可去、处理困难的尴尬境地，但如今，它却成为了发电的“新宠”。
预处理：污泥“重生”的序曲
在污泥处理的初始阶段，即预处理环节，华能井冈山电厂投入了先进的干化技术，这一技术宛如一把神奇的钥匙，开启了污泥资源化利用的大门。湿污泥通过特制的密闭转运罐车，被安全且高效地运至电厂的地下污泥坑暂存。这些转运罐车采用了严格的密封措施，有效防止了运输过程中可能产生的异味泄漏和环境污染。在地下污泥坑中，湿污泥等待着进一步的处理。
随后，湿泥无轴螺旋输送机发挥了重要作用。它以稳定的输送能力，将湿污泥缓缓输送至圆盘干燥机内。圆盘干燥机利用先进的间接换热技术，其内部的换热圆盘如同一个个高效的能量传递器，将热量均匀地传递给湿污泥。在这个过程中，湿污泥中的水分逐渐被蒸发出来。经过一段时间的处理，湿污泥的含水率从原本的60%-80%大幅降低至40%左右。干化后的污泥质地更为松散，不仅降低了后续处理的难度，还显著提升了其燃烧性能。据测算，每降低10%的含水率，污泥的热值可提升约200 - 300大卡/千克，为后续高效燃烧提供了有力保障。
干化后的污泥经埋刮板输送机转运至干泥仓暂存。埋刮板输送机在封闭的环境中运行，有效避免了粉尘的飞扬和物料的泄漏。干泥仓则为污泥提供了一个安全、稳定的储存环境，确保污泥在等待与燃煤掺混的过程中不会发生变质或受到外界污染。
这一系列的预处理过程优势显著。一方面，大幅提高了污泥的热值，使得污泥在后续的燃烧过程中能够释放出更多的能量，为发电提供更充足的动力。另一方面，降低了污泥的含水率，减少了因水分过多导致的燃烧不稳定问题，为其在锅炉中的充分燃烧奠定了坚实的基础。同时，整个预处理过程始终紧密围绕环保理念，从运输到储存，各个环节都采取了有效的措施，减少了对周边环境的影响。
掺烧：能量释放的“和谐乐章”
接着，在掺烧环节，精准控制是关键。经过干化处理的污泥被输送至电厂输煤皮带，与燃煤按照严格精准的比例进行掺混。研究表明，在一定范围内，如掺烧比例控制在5%以内，对燃料燃烧的稳定、锅炉参数和受热面工作的安全性不会产生不良影响。通过精确的掺烧比例调控，既充分挖掘了污泥的资源价值，又确保了锅炉的稳定运行与高效发电。在实际运行中，这种协同掺烧方式使燃烧效率提升了约3% - 5%，有效减少了煤炭消耗，降低了发电成本。在实际操作中，电厂运用先进的自动化控制系统，实时监测和调整掺烧比例，确保整个过程的精准性和稳定性。
高效净化：绿色燃烧的“守护盾牌”
在燃烧过程中，电厂现有的超低排放能力的除尘系统、脱硫系统、脱硝系统等烟气净化系统发挥了重要作用。这些设施对污泥燃烧后的烟气进行协同治理，有效去除了尘、硫、氮等污染物，实现了超低排放，确保了整个燃烧过程的清洁与环保。例如，华能井冈山电厂在掺烧污泥过程中，通过其安装的先进烟气净化系统，对污泥燃烧后的烟气进行了高效处理，无二次污染产生，既解决了污泥处理难题，又减少了对环境的污染，助力实现碳达峰、碳中和目标。
产物利用：资源循环的“完美闭环”
燃烧后的产物也没有被浪费，而是继续在资源循环利用的链条上发挥着作用。产生的灰渣经过研磨处理等工序，摇身一变成为了优质的建筑材料原料，可广泛应用于水泥、建材等行业，实现了资源的最大化利用。据统计，自2018年正式投运以来，华能井冈山电厂凭借先进的技术与高效的运营模式，已累计处理污泥50000吨，每年可节省标准煤2.5万吨，减少二氧化碳排放6.5 万吨，同时还为建筑行业提供了大量的灰渣资源。
经济效益：成本与效益双收
对于发电企业而言，该模式首先大幅减少了运营成本。利用现有的发电设备和设施进行污泥耦合发电，避免了大规模新建专门污泥处理设施所需的巨额投资和建设成本。以华能井冈山电厂为例，若新建一座同等处理规模的独立污泥焚烧厂，仅基建投资就可能高达数千万元，还不包括后续的设备维护、人员培训等长期运营成本。而采用全链条资源循环利用模式，电厂只需在现有设备基础上进行适当改造，投入相对较少的资金用于污泥接收、输送和预处理设备的添置，便可实现污泥的有效处理和利用，极大地减轻了企业的经济负担。
在发电过程中，污泥燃烧释放的热量为发电提供了额外能量支持，直接增加了发电收入。通过精确控制掺烧比例，不仅能保证锅炉的稳定运行，还能有效提升燃烧效率，减少煤炭消耗。据测算，华能井冈山电厂在合理掺烧污泥后，每年可减少煤炭采购量约 3000 吨。按照当前煤炭市场价格计算，仅此一项就可为企业节省燃料成本数百万元。同时，增加的发电量又为企业带来了额外的售电收入。
在发电环节，污泥堪称一位实力强劲的“发电助力者”。当污泥与燃煤按精准比例掺混后投入燃烧，好似为发电“引擎”添加了高效燃料。经测算，华能井冈山电厂在合理掺烧污泥后，每年因污泥燃烧释放的额外热量，发电量增加了约500万千瓦时。这不仅为社会提供了更多电力，还直接转化为企业的收益增长。按照当地平均上网电价0.5元/千瓦时计算，仅新增发电量这一项，每年就能为企业带来额外收入约250万元。
通过这种协同掺烧方式，燃烧效率如同被精心调校的设备，提升了约 4%。例如，在未掺烧污泥前，电厂每月消耗煤炭 5000 吨，产出电能 800 万千瓦时;掺烧污泥后，同样的煤炭消耗下，电能产出提升至 832 万千瓦时左右，相当于每月多产出电能 32 万千瓦时，进一步提升了发电环节的经济效益。
如今，越来越多的地区和企业开始关注并积极推广这一技术。国家能源局与生态环境部联合出台了一系列政策文件，为燃煤耦合污泥发电技术的应用与推广提供了有力的政策保障。国家能源局发布的《关于推进燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》，明确鼓励燃煤电厂开展包括污泥在内的生物质耦合发电项目，在技术改造资金支持、项目审批流程简化等方面给予优惠政策。生态环境部则从环保监管角度出发，制定了严格但具有针对性的污染物排放标准，引导企业在保障环境质量的前提下，高效利用污泥资源。这些政策从不同维度，既推动了燃煤耦合污泥发电技术的规模化应用，又确保了其在环保框架内健康发展。
结语
相信随着技术的持续进步，政策持续支持以及市场需求增长等因素的共同作用下，城市污泥在燃煤掺烧发电中的全链条资源循环利用将迎来更加广阔的发展前景。期待将来，这一创新模式在更多地区落地生根，为构建 “无废城市” 筑牢根基，在更多地区形成燎原之势，推动各地在解决污泥处理难题的同时，实现经济与环境效益的双赢，为可持续发展目标做出更大的贡献。
来源：灵动核心
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