呂洪炳,陳理帥等 環境科學研究 2024-09-21 16:00 北京
面向“雙碳”戰略的印染污泥干化焚燒技術經濟環境綜合評價研究
呂洪炳1,陳理帥1,吳光華1,陳東波1,俞彩孟1,柳兆印1,張東明1,田金平2,陳亞林2,陳呂軍21. 浙江浙能興源節能科技有限公司，浙江 杭州 311121
2. 清華大學環境學院，北京 100084
污泥干化焚燒熱電聯產是印染行業減污降碳的重要舉措，污泥焚燒過程中控制煤炭添加比例(煤泥比)是這類項目核準和運行考核的重要指標，本研究旨在解決污泥低煤炭摻燒面臨的經濟收益和減碳績效平衡問題，以期為類似工程提供借鑒。依托華東某印染園區2 500 t/d污泥焚燒項目，基于煤泥比不超過20%的管理要求，構建集成技術經濟分析和生命周期評價的多目標優化模型，運用NSGA-II算法，揭示熱電比、污泥含水率、固體回收燃料(SRF)摻燒比例等指標對項目經濟性和碳排放的影響。①當案例項目的熱電比從50%提高到100%時，價格差異使經濟效益提高22.0%，但碳排放平均增長約8.0%。②在穩定運行前提下，當入爐污泥含水率由45%提高到55%，入爐混合燃料量由36.7 t/h提高到41.8 t/h，原煤用量分別為7.3和8.3 t/h時，可使供熱量增加28.1%、供電量增加18.1%，項目經濟性提高，但該工況下化石碳排放增加。③可通過提高入爐污泥含水率使Pareto前沿面向項目經濟效益提高且碳排放水平減少的方向移動，同時較高入爐污泥含水率下可通過恰當的經濟性的降低獲得較大的碳減排，污泥焚燒項目不應單純追求入爐污泥的低含水率。④針對因污泥量不足導致的鍋爐負荷低的情況，可通過摻加SRF穩定鍋爐負荷，保持運行經濟性；在污泥足量情況下，摻加SRF可替代部分煤炭，降低煤炭摻燒的碳排放。研究顯示，印染污泥干化焚燒熱電聯產具有良好的經濟效益和減污降碳效應，面向“雙碳”戰略，需要加快建立工業園區能源系統整體優化和污泥焚燒處置長效機制，優化技術模式，加強區域資源優化配置。
