垃圾焚燒發(fā)電廠技術(shù)

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1、目前，我國許多城市陷入了垃圾包圍的狀態(tài)。垃圾不僅污染環(huán)境，威脅人類健康，龐大數(shù)量的垃圾更侵占了大量的土地。資料顯示，全世界垃圾年均增長速度為8.42%，中國垃圾增長率達10%以上，中國已成為垃圾包圍城市最嚴重的國家之一。垃圾數(shù)量日益增長，危害人類健康，壓縮人們生活的空間。垃圾減量化、無害化、資源化處理，使“放錯地方的資源”合理利用已經(jīng)成為當務(wù)之急。1垃圾處理途徑和特點概述填埋、堆肥和焚燒是垃圾處理的主要途徑：垃圾填埋方式需占用大量的土地資源，填埋產(chǎn)生的惡臭氣體(甲烷、二氧化碳)和滲濾液，直接污染大氣、地表水源和地下水

2、源。隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展，垃圾填埋和城市化進程矛盾不斷加深，城市生活垃圾填埋已經(jīng)難以為繼。堆肥是處理與利用垃圾的一種方法。利用垃圾或土壤中的微生物，使垃圾中的有機物降解，形成一種類似腐蝕質(zhì)土壤的物質(zhì)，常用作肥料改善土質(zhì)。其優(yōu)點是投資較低、技術(shù)簡單、垃圾分解后作為肥料再利用;缺點是對垃圾分類要求高、分解中會產(chǎn)生氣體污染環(huán)境。該方法適用于垃圾分類系統(tǒng)較完善、可降解有機物含量較高的城市垃圾處理。2013年歐盟人均產(chǎn)生481公斤垃圾，其中有43%被分類回收或堆肥。焚燒是垃圾處理“三化”的有效方式。焚燒后垃圾的質(zhì)量、體積約為原

3、來1/10和1/20，約2.5噸垃圾的熱值和1t煙煤的熱值相當，如將這些垃圾合理應用，我國每年可節(jié)煤約5000萬噸，與填埋、堆肥方式相比有巨大的優(yōu)勢。西方發(fā)達國家在上世紀七十年代就投產(chǎn)了一批焚燒垃圾發(fā)電站。我國在深圳、杭州、珠海等城市也投建了多座垃圾焚燒發(fā)電站，并取得了良好的效果。近年我國出臺了很多政策，例如垃圾處置補貼，垃圾焚燒發(fā)電電價補貼、稅費減免等政策方針推動垃圾的資源化發(fā)展。在良好的政策引導和技術(shù)支持下，垃圾焚燒發(fā)電供熱已發(fā)展成為我國城市垃圾“三化”處理的主要發(fā)展方向。2垃圾焚燒的條件和方式從燃料角度來說，燃

4、燒熱值達一定值時，才能從設(shè)備、能量的投入中獲得收益。當垃圾發(fā)熱值>5000kj/kg時燃燒穩(wěn)定，燃燒效果較好;而發(fā)熱值≤3344kj/kg時，燃燒不穩(wěn)定，此時需投燃油助燃。垃圾中含水量較大，需要在焚燒前進行干燥處理，一些垃圾處理過程產(chǎn)生有害的劇毒物質(zhì)，需進行分類，這些預處理和分類會加大設(shè)備和運行的投入。垃圾焚燒技術(shù)主要有三大類：層狀燃燒技術(shù)，主要是爐排爐燃燒;旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)，主要是回轉(zhuǎn)窯燃燒;流化床燃燒技術(shù)，主要是循環(huán)流化床燃燒。2.1層狀燃爐技術(shù)爐排爐從上往下分為幾層爐排，爐排由傳動裝置帶動，上下各層爐排運動方向相反

5、。垃圾燃料通過進料裝置進入爐排隨爐排依次由上往下移動、燃燒;燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)輻射和對流的方式傳熱給鍋內(nèi)給水產(chǎn)生高溫高壓蒸汽帶動汽輪機發(fā)電機，低溫煙氣經(jīng)除塵、脫硫脫銷等設(shè)備達標后由煙囪排出。在爐排移動過程中，垃圾燃料依次通過干燥區(qū)、燃燒區(qū)和燃盡區(qū)。在干燥區(qū)完成垃圾燃料的干燥和加熱，揮發(fā)出可燃氣體等過程，是燃燒的準備階段，需要的空氣量少;在燃燒區(qū)完成垃圾燃料和可燃氣體的燃燒，需要鼓入大量空氣;燃盡階段是燃料燃盡排渣階段。垃圾組分不同，各階段所需時間和空氣量也同，合理控制爐排運轉(zhuǎn)速度、給料層厚度和風量配比，才能獲得更好

6、的焚燒效果。這種燃燒方式對入爐垃圾要求不是很高，不需進行嚴格的預處理。但焚燒垃圾的爐排的材質(zhì)規(guī)格和加工精度很高，傳動機械的結(jié)構(gòu)也較復雜，故設(shè)備的投入、運行和維護成本也較高。西方發(fā)達國家普遍采用這種燃燒技術(shù)，且已發(fā)展得較為成熟。2.2回轉(zhuǎn)爐技術(shù)爐體為傾斜的圓筒形，內(nèi)壁采用耐火磚砌筑或水冷壁敷設(shè)。爐筒由電機帶動旋轉(zhuǎn)，內(nèi)壁上有擋板，垃圾燃料由筒體旋轉(zhuǎn)從下部反復帶到上部，靠自重落下，與鼓入的空氣和高溫煙氣進行充分接觸，因而燃燒比較完全。調(diào)節(jié)筒體轉(zhuǎn)動速度和風量即可控制燃燒，操作簡單，焚燒均勻、速度快，運行和維護成本較低。回轉(zhuǎn)爐

7、的熱效率較低，燃燒中會伴隨著臭味，需加裝脫臭裝置或?qū)敫邷睾蠓贌?。國?nèi)外一般用于醫(yī)用垃圾的焚燒。2.3流化床技術(shù)循環(huán)流化床的原理是燃料在流化狀態(tài)下燃燒。一定顆粒燃料和脫硫用的石灰石經(jīng)給料器進入爐床，空氣通過爐床以一定速度向上吹入爐膛，粒狀燃料在爐床上翻滾和燃燒，與空氣和高溫煙氣充分接觸，呈流化狀。粗粒在下部燃燒，細粒在上部燃燒，吹出爐膛的粒子進入旋風分離器分離后，再進入爐膛中循環(huán)燃燒，燃盡后的灰渣經(jīng)冷渣器后排出爐外。循環(huán)流化床著火穩(wěn)定性很好，低負荷時燃燒穩(wěn)定性也很好;燃料適用性廣，對焚燒熱值低、水份高的城市生活垃圾有

8、很好的適用性;負荷調(diào)節(jié)范圍較大，爐效率可達95%以上。循環(huán)流化床獨特的燃燒方式和機理，其有害物質(zhì)如氮氧化物、二英等的產(chǎn)生和排放量少于其他方式，循環(huán)流化床鍋爐被公認是垃圾焚燒產(chǎn)生二英最少的鍋爐。3垃圾焚燒技術(shù)中的問題3.1二噁英二噁英是垃圾焚燒中含氯化合物產(chǎn)生的一種強致癌、毒性物質(zhì)。目前抑制二噁英生的主要技術(shù)措施是“3T”原則：溫度控制，提高爐膛