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垃圾焚烧发电技术揭秘之海安垃圾焚烧厂项目简介

Oracle 作者:Snowflying99999 时间:2013-11-06 11:15:00 0 删除 编辑

垃圾焚烧发电技术发展趋势:

垃圾焚烧发电近几年发展迅速,《中国城市建设统计年鉴(2011年)》数据显示,截止到2011年12月底,全国垃圾无害化处理设施677座,其中垃圾焚烧厂109座。到2015年,全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力将达到无害化处理总能力的35%以上,其中东部地区达到48%以上。垃圾焚烧厂比例不断上升外,也将趋于大型化方向发展。

我国城市生活垃圾焚烧厂处理能力和处理量变化图

清华大学环境学院教师聂永丰认为,国内垃圾焚烧发电项目大型化主要有两个推动因素:

第一个推动因素是垃圾焚烧发电项目选址难,好不容易找到一个场所就把它做大,所以目前我国垃圾焚烧厂建设规模越来越大,日处理规模可高达2000吨~3000吨,甚至是5000吨。

第二个推动因素为经济效益。由于生活垃圾焚烧技术较复杂、投资大,技术应用的门槛较高,不仅需要以经济基础为支撑,而且还需要有一定的规模效应,使得垃圾焚烧余热具有较好的发电收益,才能保障生活垃圾焚烧厂的顺利运营。垃圾焚烧厂规模越大,经济效益就越好,因此政府和企业都有促使垃圾焚烧厂大型化发展的推动力。

垃圾焚烧发电技术介绍:

各国产业的迅猛发展,人口的大量集中,城市越来越多、越来越大,人类生活水平的不断进步,造成地球上的垃圾越来越多,已成为一至公害。据1996年有关资料统计表明,目前全球每年排放垃圾近100亿吨。产垃圾最多的国家是美国,每年已超过2亿吨。德国人均年产垃圾为世界之最,为800公斤。日本东京日产垃圾已达1.2万吨。我国已有660个城市,其中已有200个城市陷进垃圾包围之中,垃圾产量正向1亿吨迈进。  1.垃圾处理的常规方法  垃圾处理目前主要有填埋法、堆肥法、焚烧法等。下面就其中几种方法介绍如下:  1.1 填埋法  根据工艺的不同,又分传统填埋法和卫生填埋法两类。  1.1.1 传统填埋法  这种方法实际上是在自然条件下,利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起,不加掩盖,未经科学处理的填埋方法。  1.1.2 卫生填埋法  卫生填埋法是采用工程技术'>技术措施,防止产生污染及危害环境土地的处理方法。 此二种填理法处理量大,方便易行,投资省,是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法。但此法缺点是填理后易造成二次污染(污染地下水源),被填埋的垃圾发酵产生的甲烷气体易引发爆炸等,还占用大量农田面积,垃圾填埋场四周臭气等严重影响大气环境。  1.2 堆肥法  堆肥法就是把城市垃圾运到郊外堆肥厂,按堆肥工艺流程处理后制作为肥料,本钱低、产量大。由于经济实用的化肥大量普及,堆肥量大,劳动强度大,全面比较后,市场越来越小。北京市不少堆肥厂已难于走出困境。

  1.3 焚烧法

  按焚烧原理不同,全世界又主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、热解法三种。  1.3.1 炉排炉焚烧  就是将城市垃圾运到焚烧厂的垃圾池,经抓吊进料斗,慢慢进进炉堂,经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段,在大量氧气(空气过剩系数即是1.8)的助燃条件下,垃圾在炉排中用不同方法搅动下,充分燃烧,烧烬的炉渣进渣池冷却后,运往厂外填埋,垃圾燃烧后产生的大量高温烟气(850-900℃)进进余热锅炉换热,过热蒸气再进进汽轮发电'>发电机组发电'>发电。  炉排炉根据结构的不同又分为炉排炉、滚筒炉等多种炉型,但是德国炉排炉(又称马丁炉)最著名,焚烧效率最高质量最好。  

    1.3.2 流化床焚烧  就是将城市垃圾运到焚烧厂倒进垃圾池后,经抓吊进料斗,垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后,落在活动床的中心,然后慢慢通过热砂床(600-700℃),其结果是垃圾被热砂焙烧而失往其水分变脆,继之分散到活动床两侧的流化床。在流化床内,脆而易碎的垃圾被剧烈运动的砂粒挤成碎片而很快燃烧掉。另一方面,垃圾中的不燃物则与砂粒一起移动到焚烧炉两侧,通过不燃物排出孔,与砂粒一起自动排出炉外。  此种新型流化床焚烧炉能够在不经事先处理(破碎)的情况下直接进行焚化,是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司,目前单台日处理量已达390t/d。但它的价格仍然和炉排炉一样很高。  1.3.3 热解法  热解法是在隔尽空气的条件下,垃圾在热解装置中受热而使有机质分解,转化成燃气。燃气进进余热锅炉换热后,过热蒸气进进汽轮发电机发电。  此种方法是近10~20年研制出来的,是这三种焚烧法中最新焚烧理论。由于此种炉型结构简单,无运动件,设备技术'>技术投资比较前二种便宜约50%,很有发展前途。它的产品以美国和加拿至公司为代表。2.我国垃圾发电的必要性和可能性

海安垃圾焚烧厂工作原理:

       二恶英在焚烧炉内的生成的来源是石油产品、含氯塑料,[2]他们是二恶英的前体。生成方式主要是燃烧生成。生活垃圾中含大量的NaCl、KCl、 等,而焚烧物中经常会有S元素,从而产生。和含Cl元素的盐在有氧气存在时反应生成HCl。HCl又和Cu被氧化生成的的CuO反应生成 。经研究发现,致使二恶英产生的最终要的催化物就是和C元素(以CO为标准)。

焚烧设备介绍:

某垃圾焚烧电厂的垃圾焚烧炉采用加拿大制造的顺推、多级机械炉排焚烧炉。焚烧炉应用到了世界第三代控气型固体废弃物热分解处理技术(CAPS),可有效减少焚烧产生的有毒气体。

1、垃圾仓结构

垃圾由汽车运到处理厂后倒入垃圾仓内。垃圾新入仓的垃圾在仓内存放3天后就可入炉燃烧。垃圾在仓内存放时经过发酵、排出渗滤水后可提高进炉垃圾的热值,又使垃圾容易着火燃烧。在仓内,用吊车的抓斗将垃圾送至炉前料斗。

2、炉排结构

垃圾焚烧炉为往复式、顺推、多级机械炉排焚烧炉。焚烧炉内有一个给料器和8个燃烧炉排单元组成,包括干燥段的两级炉排、气化燃烧段的四级炉排和燃尽段两级炉排。焚烧炉内温度控制在700℃以内。燃尽的垃圾从最后一级炉排离开焚烧炉落入灰槽中。

给料器和防火门

给料器通过给料器(Loading Ram)将落入料斗的垃圾从防火门前推入燃烧室。给料器只负责给料,不提供燃烧空气,并通过防火门与燃烧区隔离。防火门在给料器收回时保持关闭状态。关闭防火门可使炉膛与外界隔开,维持炉内负压。同时,燃烧室的入口处有温度测点,当燃烧室入口的垃圾温度过高时,电磁阀将控制防火门后的喷雾器喷水以防止防火门打开时给料斜槽上的垃圾将料斗中的垃圾引燃。

燃烧炉排

八级燃烧炉排分为两级干燥炉排、四级气化燃烧炉排和两级燃尽段炉排。每级炉排下面都有液压驱动的脉冲推动装置。8级推动装置(推床)按一定顺序推动垃圾,使进入焚烧炉的垃圾依次被与各级炉排相配合的的推床推到下一级炉排上。炉排上有均匀分布的小孔,用于喷出燃烧所需一次风。供燃的一次风由炉排下的一次风管供给。垃圾在炉排推送过程中受到燃烧器和炉内的热辐射以及一次风的吹烘,水分迅速蒸发,着火燃烧。

燃烧器布置

一燃室有两个主燃烧器,如图二17,18所示。焚烧炉内燃烧炉排上方有温度测点,当焚烧炉启炉时和燃烧温度低于要求时,燃烧器17投油助燃。燃烧器18位于炉膛出口,用于补燃未燃尽的垃圾。燃烧器所需的空气由四台焚烧炉公用的一台燃烧风机提供,燃烧器燃烧所需空气为由大气吸入的洁净空气。当燃烧风机故障或供风不足时,由旁路(图二 6所示)取送风机的部分送风供给燃烧器。

3、二燃室烟道

二燃室主要部分为圆筒形烟道,没有管道等造成的烟气死角。设置二燃室的目的是为了使烟气在120~130%的理论空气量下,1000℃左右的条件下停留>2s,使有害气体在炉内分解。在二燃室入口有副燃烧器,当系统检测到二燃室出口烟温小于一定值时将点火补燃。二次风在二燃室入口处进入二燃室。二燃室有上下两个出口通至余热锅炉,两个出口前各有一个液压驱动的挡板控制烟气的进入。

4、通风系统

每台焚烧炉都配有一台送风机。风机从垃圾池吸入空气,同时也吸入从一燃室推床下部泄露到焚烧炉外部的气体。这样安排送风的来源是为了保证垃圾仓为微负压状态,避免垃圾仓的气体外泄。送风进入余热锅炉,经余热锅炉的两级空气预热器后进入一个大混合集箱(如图二21),然后分别作为一、二次风进入焚烧炉的一燃室、二燃室。集箱还可以接受从不经过余热锅炉的送风旁路返回的送风。离开集箱的一次风又分两条管路:管路1通至三条风管,供风给1~3级炉排;另一条管路2通至五条风管,供风给4~8级炉排。供给炉排的一次风可以烘干垃圾、冷却炉排并供给燃烧所需的空气。管路1上的风量调节阀应根据焚烧炉入口的温度进行调节。管路2上的风量调节阀则应根据焚烧炉炉膛的温度和氧量进行调节。炉膛的空气量应该为理论空气量的70~80%。二次风则经过管路进入二燃室。二次风供应量为理论空气量的120~130%。

5、排灰系统

由焚烧炉排出的灰渣落入灰槽中。两条相平行的灰槽的布置方向与焚烧炉的布置方向垂直,四台焚烧炉的灰槽横向贯通。液压驱动的分灰器(图二 23所示)选择将灰渣落入某个灰槽中。灰槽底部布置有灰传送带,负责运走四台焚烧炉排出到灰槽中的灰渣。灰槽中要求保证有一定的水位来浸没灰渣。

6、烟气处理设备

烟气由余热锅炉排出后首先进入半干式洗气塔,塔中利用雾化器将熟石灰浆从塔顶喷入塔内,与烟气中酸性气体中和,可有效清除HCl、HF、 等气体。在洗气塔出口管道上有活性炭喷嘴,活性炭用于吸附烟气中的二恶英/呋喃类物质。烟气之后即进入布袋除尘器,使烟气中的颗粒物、重金属被吸附去除。最后将烟气从烟囱排入大气。

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