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本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運行關(guān)鍵技術(shù)與其對應(yīng)示范裝置。著眼于發(fā)展經(jīng)濟、安全和可靠的富氧燃燒技術(shù)需求，本成果重點圍繞兩個關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題： (1)基于氧/燃料雙向分級的富氧燃燒火焰組織、傳熱調(diào)控與污染抑制原理； (2)基于靜/動態(tài)仿真的富氧燃燒系統(tǒng)集成優(yōu)化和控制技術(shù)，組織共性技術(shù)研發(fā)和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級燃燒、傳熱和污染物控制理論，開發(fā)了常壓富氧燃燒的分級燃燒系統(tǒng)，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關(guān)鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關(guān)鍵技術(shù)，掌握了常壓富氧燃燒的系統(tǒng)集成、優(yōu)化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設(shè)計能力。 其中，運用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術(shù)，SO?/NOx/Hg脫除率分別達(dá)到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業(yè)示范連續(xù)運行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準(zhǔn)）和ESP除塵效率進一步提升。 圖1 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范裝置平面圖 圖2 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范系統(tǒng)及現(xiàn)場實時運行 【技術(shù)優(yōu)勢】 與現(xiàn)有的其它碳捕集技術(shù)，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術(shù)，富氧燃燒碳捕集技術(shù)的改造成本更低，系統(tǒng)效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。

本發(fā)明公開了一種富氧燃燒鍋爐熱力性能獲取方法，包括步驟：燃料的燃燒計算、煙氣和送風(fēng)模擬、熱平衡計算、爐膛熱力計算和對流受熱面熱力計算，其中爐膛熱力計算中的計算火焰黑度和爐膛黑度步驟，以及對流受熱面熱力計算中計算煙氣黑度并確定煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)步驟，其采用的三原子氣體輻射減弱系數(shù) ky 按照<imgfile=""DDA0000508403760000011.GIF"" wi=""356"" he=""108"" /> 計

【研究背景】 我國以煤為主的能源稟賦決定了煤電將會在未來一段時間內(nèi)充當(dāng)托底角色，燃煤發(fā)電過程中產(chǎn)生的CO?作為主要碳排放源，成為了“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”愿景目標(biāo)的現(xiàn)實約束。開發(fā)具有大規(guī)模CO?捕集功能的新型低碳燃燒技術(shù)是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。其中，富氧燃燒技術(shù)采用空分系統(tǒng)所產(chǎn)生的氧氣(純度>95%)代替助燃空氣，同時采用煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的介質(zhì)溫度和傳熱特性，實現(xiàn)煙氣中CO?高濃度富集，便于CO?的分離與捕集，是最具發(fā)展前景的規(guī)模化碳捕集技術(shù)。 【成果介紹】 本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運行關(guān)鍵技術(shù)與其對應(yīng)示范裝置。著眼于發(fā)展經(jīng)濟、安全和可靠的富氧燃燒技術(shù)需求，本成果重點圍繞兩個關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題： (1)基于氧/燃料雙向分級的富氧燃燒火焰組織、傳熱調(diào)控與污染抑制原理； (2)基于靜/動態(tài)仿真的富氧燃燒系統(tǒng)集成優(yōu)化和控制技術(shù)，組織共性技術(shù)研發(fā)和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級燃燒、傳熱和污染物控制理論，開發(fā)了常壓富氧燃燒的分級燃燒系統(tǒng)，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關(guān)鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關(guān)鍵技術(shù)，掌握了常壓富氧燃燒的系統(tǒng)集成、優(yōu)化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設(shè)計能力。 其中，運用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術(shù)，SO?/NOx/Hg脫除率分別達(dá)到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業(yè)示范連續(xù)運行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準(zhǔn)）和ESP除塵效率進一步提升。 圖2 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范系統(tǒng)及現(xiàn)場實時運行 【技術(shù)優(yōu)勢】 與現(xiàn)有的其它碳捕集技術(shù)，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術(shù)，富氧燃燒碳捕集技術(shù)的改造成本更低，系統(tǒng)效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。 【技術(shù)指標(biāo)】 【資質(zhì)榮譽】 獲日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎(2017)、國際自動化學(xué)會電力工業(yè)設(shè)施獎(2017)、湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(2018)。

項目背景是北京市燃?xì)饩o缺，日缺口最多達(dá)800萬立方米；北京市大力推廣市政天然氣管網(wǎng)入村工程；污水處理產(chǎn)生的大量污泥造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染；北京2014年工業(yè)污泥產(chǎn)量超過100萬噸；污泥是城市水處理廠的伴隨產(chǎn)物，隨著社會文明的進步以及環(huán)保水平的提高，污水處理能力和處理量也在逐年增長, ,污泥的處理處置問題已成為世界性的課題。 目前國內(nèi)污泥的處理處置率很低,主要是填埋和農(nóng)用,也有一部分進行焚燒處理,而這些處理方式均會導(dǎo)致不同程度的二次污染問題。污泥熱解技術(shù)具有可回收能源 和有用物質(zhì)、技術(shù)不復(fù)雜、氣體能源產(chǎn)品可不需要儲存、對不同的物料成分可以靈活運行等優(yōu)點。 項目創(chuàng)新點在于太陽能干燥技術(shù)實現(xiàn)污泥干燥和減量化，有低能耗、綠色環(huán)保的優(yōu)勢。污泥熱解-氣化工藝及關(guān)鍵設(shè)備循環(huán)流化床均系自主開發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可實現(xiàn)污泥所蘊含的化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為生物燃?xì)狻Ｎ勰酂峤?氣化工藝主要產(chǎn)品系生物燃?xì)猓?lián)產(chǎn)灰分和中壓蒸汽。污泥熱解-氣化工藝實現(xiàn)污泥中灰分無害化利用制建材并回收重金屬。污泥熱解-氣化工藝實現(xiàn)廢物零排放，原子經(jīng)濟性高。 本技術(shù)使用固定床反應(yīng)器,以制備氣體燃料為目的,對城市污水處理廠的污泥進行了熱解資源化研究。以污泥為原料進行了熱解工藝開發(fā),考察不同反應(yīng)條件對熱解效果的影響。得出在合適的操作條件下,污泥熱解制備氣體燃料最佳的反應(yīng)條件。此時,氣體產(chǎn)率達(dá)35%,所得氣體中可燃組分H2、CH4和CO的總含量達(dá)到了60% ,產(chǎn)氣熱值為8039.77kJ/m3。對500℃時生成的焦油進行了成分分析,發(fā)現(xiàn)焦油中N和O含量較高,若用于燃燒可能會產(chǎn)生較多的二次污染物。 分別用干污泥和濕污泥與生物質(zhì)混合,進行共熱解技術(shù)開發(fā)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)干污泥中摻混50%時,能有效提高污泥熱解的氣體產(chǎn)率。濕污泥與生物質(zhì)進行混合熱解時, 隨混合物中生物質(zhì)比例的增加,溫度的增加,氣體產(chǎn)率、氣體熱值逐漸增加。對污泥熱解殘渣進行了水蒸氣氣化反應(yīng)。分別改變溫度、固相停留時間、水蒸氣流量和 催化劑等條件,考察其對氣化結(jié)果的影響。得出污泥熱解殘渣水蒸氣氣化制取富氫燃?xì)獾淖罴褩l件。

、（專利號：ZL 201310363705.5） 簡介：本發(fā)明公開了一種基于微型動物種群密度分析的活性污泥狀態(tài)分析預(yù)測方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。針對目前活性污泥法中污泥狀態(tài)分析指標(biāo)的間接性、滯后性，建立了一個集活性污泥微型動物的密度統(tǒng)計分析、微型動物密度函數(shù)計算與污泥狀態(tài)檢索表使用為一體的整套方法，對活性污泥狀態(tài)進行簡單、快速、準(zhǔn)確的分析與預(yù)測。該方法對于提高活性污泥法污水處理過程的運行管理效率，具有非常重要的現(xiàn)實意義，并在污水生物處理

（專利號：ZL 201310365286.9） 簡介：本發(fā)明公開了一種基于城鎮(zhèn)生活污水純氧曝氣的污泥顆粒化方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法采用SBR反應(yīng)器，高徑比為10-12.5，排水比為50-70%，純氧通過反應(yīng)器底部的擴散器進行曝氣，曝氣量為0.85-1.54m3/m3·h；反應(yīng)器內(nèi)溫度為17-23℃，pH值5.5-8.0；反應(yīng)器運行周期為12h。該方法共分4個階段進行梯度培養(yǎng)，培養(yǎng)時間短，經(jīng)過33-40d完成污泥顆粒化。采用本發(fā)明

一、成果簡介 本項目針對當(dāng)前我國城鄉(xiāng)大量存在的市鎮(zhèn)污泥，采用環(huán)境生物技術(shù)，開展好氧堆肥發(fā)酵快速處理，實現(xiàn)廢物的循環(huán)利用，對于保障生態(tài)環(huán)境，推動有機固體污泥的資源化利用以及生物有機肥企業(yè)的發(fā)展，有著重要的意義。項目解決了傳統(tǒng)污泥堆肥中堆肥時間長、養(yǎng)分損失大、臭味控制難以及規(guī)模化工業(yè)化生產(chǎn)水平落后等問題，堆肥周期從已往的35-45天縮短到10-15天，堆肥養(yǎng)分損失減少了30%以上，堆肥臭味得到明顯控制，有關(guān)成果已授權(quán)專利4項，達(dá)到國際先進水平。

本發(fā)明涉及城市污水廠及給水廠污泥的廢棄物資源化處理利用。本發(fā)明輕質(zhì)陶粒的制備方法，包括原料配料、均化、成型、預(yù)處理、焙燒、冷卻，其特征在于：a.原料重量比：給水廠污泥70～100％，污水廠污泥0～30％；b.預(yù)處理：溫度300℃～500℃，預(yù)處理時間10～30min；c.焙燒：溫度1130℃～1170℃，時間5～15min。以給水廠污泥為主要原料，加入污水廠污泥為添加劑燒制的陶粒，應(yīng)用價值高，不但同時處置了大量的給水廠和污水廠污泥，實現(xiàn)兩種污泥的綜合利用，還能得到性能較好的輕質(zhì)陶粒，并能配制出可以

本發(fā)明公開了一種高濃度水性油墨廢液處理及其污泥脫水的方法，其特征在于包括下列步驟：將水性油墨廢液加入反應(yīng)器；向水性油墨廢液中投加無機酸，調(diào)節(jié)廢液的pH值為1-2，曝氣攪拌3-10min；加熱污泥，使污泥溫度達(dá)到70-90℃，污泥脫水形成塊狀污泥；取出上層污泥；向廢水中投加堿液，調(diào)節(jié)廢水的pH值為9-12，曝氣0.5-2h；向廢水中投加無機酸，中和后排放。采用本發(fā)明的處理方法，實現(xiàn)了油墨廢液污染物去除和污泥脫水一體化，污染物去除率達(dá)到90%以上，脫色率達(dá)到99%以上，污泥結(jié)構(gòu)致密，含水率低于40%，實現(xiàn)了廢水處理與污泥脫水一體化。有益效果：a. 該種高濃度水性油墨廢液經(jīng)本發(fā)明方法處理，廢液脫色率高達(dá)99%以上，CODCr去除率達(dá)到90%以上，氨氮去除率達(dá)到92%以上；b. 經(jīng)本發(fā)明方法處理，污泥脫水速度快，脫水效率高，脫水后形成的塊狀污泥結(jié)構(gòu)致密，含水率低于40%，遠(yuǎn)低于常規(guī)脫水方法，污泥體積小，便于運輸和處置；c. 本發(fā)明實現(xiàn)了高濃度水性油墨廢水處理與污泥脫水的一體化，工藝設(shè)備簡單。