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生活垃圾焚烧发电技术工程应用
时间:2020-07-30 09:24:38

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目前,我国城市生活垃圾不断增多,生活垃圾焚烧发电技术的应用提高了生活垃圾利用水平,缓解当前供电紧张,从整体情况来看具有较好的环保效益、经济效益。文章结合生活垃圾焚烧发电技术应用现状,探讨焚烧发电技术的应用。

关键词:生活垃圾;垃圾焚烧;焚烧发电;发电技术

引言

焚烧发电作为建设部在“十三五”期间优先推行的生活垃圾处理技术,可大幅减少原生垃圾填埋量,节约城市用地,对城市发展低碳经济、实现节能降耗和温室气体减排具有积极意义,尤其适用于平原地区、土地资源短缺、人口基数较大的城市。然而当前大多生活垃圾焚烧发电项目为孤立项目],无产业耦合、项目协同,无法实现资源的综合利用。

1城市垃圾焚烧发电技术应用现状

虽然我国垃圾焚烧技术发展时间相对较晚,与西方国家的技术水平存在一定的差距,但是我国的垃圾焚烧技术已经取得了一定的发展成果,我国首次开展垃圾焚烧厂建设工作中应用的焚烧设备主要是日本设备,国内设备并没有于垃圾焚烧厂的首次建设中。在垃圾焚烧厂投建数量以及建设规模不断扩大的前提下,垃圾焚烧发电技术也越发成熟,国内设备已实现自主生产目标,不仅降低垃圾焚烧厂的焚烧发电成本,同时也大大增加了垃圾焚烧发电厂的运作效率,给我国生态环境保护提出有效保护途径。对城市垃圾进行焚烧发电不仅能够有效控制城市垃圾产生数量,同时还能提升城市垃圾处理效率。垃圾焚烧发电技术的应用可将城市垃圾最终价值充分挖掘,因此在一段时间内国家政府部门极为支持垃圾焚烧发电技术的应用,同时国家也开始出台一系列的政策支持垃圾焚烧发电项目,为垃圾焚烧发电技术在我国城市垃圾处理工作中的应用推广奠定了坚实基础。

2垃圾焚烧发电的技术

2.1流化床式焚烧炉

流化床焚烧炉炉体通常是以耐火材料为衬里的容器,竖向布置,炉底设置多孔分布板,生活垃圾从流化床上部或侧部送入炉内,并伴有惰性颗粒物(一般可采用硅砂)作为流化载体,以一定比例同时进入炉体,空气由焚烧炉底部的通风装置进入炉内,垂直上升的气流吹动炉内的混合颗粒物,发生激烈的翻腾燃烧和不断的循环流动,具有流体的特性。流化床焚烧炉具有固体废物焚烧率高、负荷调节范围宽、污染物排放少、热强度高、适合燃烧低热值物料等优点,在中小城镇有较大的发展前景,尤其对于热值相对偏低的垃圾的焚烧。但是,因生活垃圾在燃烧过程中会发生激烈翻腾和循环流动,对其粒度和密度的要求较高,故需要对其进行严格的粉碎、搅拌等预处理,保证较小的差异性。这样使得生活垃圾进入流化床式焚烧炉之前的预处理步骤较为繁琐,增加了时间、空间和经济成本,很大程度上影响了其发展和使用。

2.2炉排焚烧技术

炉排焚烧技术的工作原理是由垃圾先进入进料斗,向下倾斜后进入炉排中,待氧气与燃油充分混合后进行燃烧,燃烧过程中还要对其进行混合搅动,确保垃圾能够与氧气全面接触,使垃圾能够充分燃烧。炉排作为炉排炉的基础构件,其作用是将垃圾向下推动,让其能够“游走”至炉排各个位置。垃圾在炉排上运送之间,能够接受来自炉排下方高温辐射热量后产生相应的化学反应。垃圾储存池上方设置的抽气装置能够将焚烧炉内部分高温一次性排出。排出的气体经过蒸汽空气加热处理过程,排入炉膛之中能够达到干燥垃圾的作用。垃圾在炉膛内干燥处理期间能够获得充足的氢气,二次热风进入厂房底部时也能对氧气进行再次补充,对燃烧的烟气进行搅动处理后,能够确保垃圾燃烧更为充分。机械炉排锅炉可焚烧城市垃圾的规模相对较高,其垃圾焚烧处理效果要优于流化床炉,但是炉排锅炉的运营成本相对较高,资金投入水平高。

2.3余热回收和利用系统技术

一台焚烧炉配备一台余热锅炉,用于吸收垃圾及干化污泥焚烧产生的热量,以实现余热的有效利用。

余热锅炉为中温次高压锅炉,额定连续蒸发量70.04t/h,额定蒸汽出口温度450℃,额定蒸汽出口压力6.5MPa。经余热锅炉加热的中温次高压蒸汽进入汽轮机的汽缸内部,通过喷嘴膨胀做功,推动汽轮机转子旋转,而汽轮机转子带动发电机转子旋转发电,通过上网线路对外输出电能。汽轮机额定功率30MW,额定进汽量150t/h,进汽压力6.2MPa,进汽温度440℃;发电机额定转速3000r/min,额定功率30MW,额定电压10.5kV。

2.4烟气净化技术

垃圾焚烧的主要污染物有:二噁英、HCL、SO2、NOx、DUST。针对这些大气污染物,垃圾焚烧厂实行的控制技术是“SNCR+半干法(干法)+活性炭喷射+布袋除尘器”。除二噁英:二噁英是一种毒性很大被引起普遍关注的有害成分。是多氯代二苯并二噁英PCDD和多氯代二苯并呋喃PCDF的统称。是炉膛烟气温度高于850℃,烟气停留时间不小于2S,并在尾部烟道喷入活性炭吸附,可以有效的控制二噁英。除HCL、SO2:半干法,配置17%左右的Ca(OH)2溶液,通过尾部烟道的旋转雾化器,与烟气充分混合,控制酸性气体。除NOX:在850℃~1050℃条件下,将还原剂氨水喷入高温烟气中,把NOX还原成水和氮气。在一定温度范围内、有氧的情况下,还原剂氨水的还原性在所有其他的化学反应中占主导,表现出选择性。

2.5垃圾渗滤液处理技术

垃圾存储池内的垃圾在发酵处理后不可避免地会产生垃圾渗透液,这种液体的重金属含量极高,其中氨氮成分极高,因此垃圾渗透液的气味刺激性极强。多数情况下,垃圾渗滤液在垃圾存储池内的占比为10%,因此大多数的垃圾发电站内部都会建立相应的污水处理点,在城市垃圾燃烧殆尽后,对燃烧后的垃圾处理也需要进行再次处理排放。现阶段我国对于垃圾处理液的处理排放标准要求相对较高,以膜生物反应器为代表的新型处理技术在对垃圾渗滤液进行处理后可完全满足国家排放标准。

3垃圾焚烧发电的发展前景

要想有效保证垃圾焚烧技术实现较好的减量化、资源化以及无害化,为人们创造出更加和谐健康的生活环境,通过垃圾焚烧发电技术的有效应用,是我国垃圾焚烧处理工作的一个非常重要的发展方向。依照现阶段我国垃圾焚烧发电技术的使用状况来看,我国在垃圾焚烧发电的发展前景上非常广阔,并且随着我国科技技术的不断向前发展,垃圾焚烧技术将会得到进一步的优化,同时垃圾焚烧过程当中的相关燃烧设施以及污染源处理设施的技术水平也会提高。政府方面会不断加大环境保护和宣传工作力度,努力号召社会大众遵循节能减排以及绿色环保的生活发展要求,充分保证垃圾焚烧发电市场的健康稳定发展。垃圾焚烧发电属于一项公益性事业,在实际的应用过程中必须要受到国家政策方面的支撑,在后续的市场竞争过程中这一问题仍然会不断进行升级。同时还会有更多的企业充分参与到垃圾焚烧发电行业内部在我国未来的垃圾焚烧发电方向上,必将会实现全面国产化大型化以及专业化的管理工作模式,将社会更多优秀的投资企业融入其中,提高垃圾焚烧发电技术的应用层次。在21世纪之前,我国垃圾焚烧厂在焚烧垃圾过程当中,所使用的关键性设备基本都依赖于国外进口,只有部分的配套设施由我国自主生产,针对垃圾焚烧发电技术的核心设备进行了深入性的研究和探索,依赖进口的设备量也越来越少,可以看出我国在垃圾焚烧发电技术的良好发展前景。

结语

综上所述,在我国经济快速发展的过程中,城市垃圾产量在不断增加,现如今我国城市垃圾分类以实现细化管理,垃圾焚烧发电技术的广泛应用能够有效解决土地占用问题,满足我国绿色生态保护规定,从而发挥垃圾焚烧发电的作用和价值,实现资源科学化处理。

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