摘要:目前,我國城市生活垃圾不斷增多,生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用提高了生活垃圾利用水平,緩解當(dāng)前供電緊張,從整體情況來看具有較好的環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益。文章結(jié)合生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,探討焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:生活垃圾;垃圾焚燒;焚燒發(fā)電;發(fā)電技術(shù)
引言
焚燒發(fā)電作為建設(shè)部在“十三五”期間優(yōu)先推行的生活垃圾處理技術(shù),可大幅減少原生垃圾填埋量,節(jié)約城市用地,對城市發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、實現(xiàn)節(jié)能降耗和溫室氣體減排具有積極意義,尤其適用于平原地區(qū)、土地資源短缺、人口基數(shù)較大的城市。然而當(dāng)前大多生活垃圾焚燒發(fā)電項目為孤立項目],無產(chǎn)業(yè)耦合、項目協(xié)同,無法實現(xiàn)資源的綜合利用。
1城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
雖然我國垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展時間相對較晚,與西方國家的技術(shù)水平存在一定的差距,但是我國的垃圾焚燒技術(shù)已經(jīng)取得了一定的發(fā)展成果,我國首次開展垃圾焚燒廠建設(shè)工作中應(yīng)用的焚燒設(shè)備主要是日本設(shè)備,國內(nèi)設(shè)備并沒有于垃圾焚燒廠的首次建設(shè)中。在垃圾焚燒廠投建數(shù)量以及建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的前提下,垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)也越發(fā)成熟,國內(nèi)設(shè)備已實現(xiàn)自主生產(chǎn)目標(biāo),不僅降低垃圾焚燒廠的焚燒發(fā)電成本,同時也大大增加了垃圾焚燒發(fā)電廠的運作效率,給我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)提出有效保護(hù)途徑。對城市垃圾進(jìn)行焚燒發(fā)電不僅能夠有效控制城市垃圾產(chǎn)生數(shù)量,同時還能提升城市垃圾處理效率。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用可將城市垃圾最終價值充分挖掘,因此在一段時間內(nèi)國家政府部門極為支持垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,同時國家也開始出臺一系列的政策支持垃圾焚燒發(fā)電項目,為垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在我國城市垃圾處理工作中的應(yīng)用推廣奠定了堅實基礎(chǔ)。
2垃圾焚燒發(fā)電的技術(shù)
2.1流化床式焚燒爐
流化床焚燒爐爐體通常是以耐火材料為襯里的容器,豎向布置,爐底設(shè)置多孔分布板,生活垃圾從流化床上部或側(cè)部送入爐內(nèi),并伴有惰性顆粒物(一般可采用硅砂)作為流化載體,以一定比例同時進(jìn)入爐體,空氣由焚燒爐底部的通風(fēng)裝置進(jìn)入爐內(nèi),垂直上升的氣流吹動爐內(nèi)的混合顆粒物,發(fā)生激烈的翻騰燃燒和不斷的循環(huán)流動,具有流體的特性。流化床焚燒爐具有固體廢物焚燒率高、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬、污染物排放少、熱強度高、適合燃燒低熱值物料等優(yōu)點,在中小城鎮(zhèn)有較大的發(fā)展前景,尤其對于熱值相對偏低的垃圾的焚燒。但是,因生活垃圾在燃燒過程中會發(fā)生激烈翻騰和循環(huán)流動,對其粒度和密度的要求較高,故需要對其進(jìn)行嚴(yán)格的粉碎、攪拌等預(yù)處理,保證較小的差異性。這樣使得生活垃圾進(jìn)入流化床式焚燒爐之前的預(yù)處理步驟較為繁瑣,增加了時間、空間和經(jīng)濟(jì)成本,很大程度上影響了其發(fā)展和使用。
2.2爐排焚燒技術(shù)
爐排焚燒技術(shù)的工作原理是由垃圾先進(jìn)入進(jìn)料斗,向下傾斜后進(jìn)入爐排中,待氧氣與燃油充分混合后進(jìn)行燃燒,燃燒過程中還要對其進(jìn)行混合攪動,確保垃圾能夠與氧氣全面接觸,使垃圾能夠充分燃燒。爐排作為爐排爐的基礎(chǔ)構(gòu)件,其作用是將垃圾向下推動,讓其能夠“游走”至爐排各個位置。垃圾在爐排上運送之間,能夠接受來自爐排下方高溫輻射熱量后產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。垃圾儲存池上方設(shè)置的抽氣裝置能夠?qū)⒎贌隣t內(nèi)部分高溫一次性排出。排出的氣體經(jīng)過蒸汽空氣加熱處理過程,排入爐膛之中能夠達(dá)到干燥垃圾的作用。垃圾在爐膛內(nèi)干燥處理期間能夠獲得充足的氫氣,二次熱風(fēng)進(jìn)入廠房底部時也能對氧氣進(jìn)行再次補充,對燃燒的煙氣進(jìn)行攪動處理后,能夠確保垃圾燃燒更為充分。機械爐排鍋爐可焚燒城市垃圾的規(guī)模相對較高,其垃圾焚燒處理效果要優(yōu)于流化床爐,但是爐排鍋爐的運營成本相對較高,資金投入水平高。
2.3余熱回收和利用系統(tǒng)技術(shù)
一臺焚燒爐配備一臺余熱鍋爐,用于吸收垃圾及干化污泥焚燒產(chǎn)生的熱量,以實現(xiàn)余熱的有效利用。
余熱鍋爐為中溫次高壓鍋爐,額定連續(xù)蒸發(fā)量70.04t/h,額定蒸汽出口溫度450℃,額定蒸汽出口壓力6.5MPa。經(jīng)余熱鍋爐加熱的中溫次高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機的汽缸內(nèi)部,通過噴嘴膨脹做功,推動汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),而汽輪機轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電,通過上網(wǎng)線路對外輸出電能。汽輪機額定功率30MW,額定進(jìn)汽量150t/h,進(jìn)汽壓力6.2MPa,進(jìn)汽溫度440℃;發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速3000r/min,額定功率30MW,額定電壓10.5kV。
2.4煙氣凈化技術(shù)
垃圾焚燒的主要污染物有:二噁英、HCL、SO2、NOx、DUST。針對這些大氣污染物,垃圾焚燒廠實行的控制技術(shù)是“SNCR+半干法(干法)+活性炭噴射+布袋除塵器”。除二噁英:二噁英是一種毒性很大被引起普遍關(guān)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的統(tǒng)稱。是爐膛煙氣溫度高于850℃,煙氣停留時間不小于2S,并在尾部煙道噴入活性炭吸附,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,通過尾部煙道的旋轉(zhuǎn)霧化器,與煙氣充分混合,控制酸性氣體。除NOX:在850℃~1050℃條件下,將還原劑氨水噴入高溫?zé)煔庵?,把NOX還原成水和氮氣。在一定溫度范圍內(nèi)、有氧的情況下,還原劑氨水的還原性在所有其他的化學(xué)反應(yīng)中占主導(dǎo),表現(xiàn)出選擇性。
2.5垃圾滲濾液處理技術(shù)
垃圾存儲池內(nèi)的垃圾在發(fā)酵處理后不可避免地會產(chǎn)生垃圾滲透液,這種液體的重金屬含量極高,其中氨氮成分極高,因此垃圾滲透液的氣味刺激性極強。多數(shù)情況下,垃圾滲濾液在垃圾存儲池內(nèi)的占比為10%,因此大多數(shù)的垃圾發(fā)電站內(nèi)部都會建立相應(yīng)的污水處理點,在城市垃圾燃燒殆盡后,對燃燒后的垃圾處理也需要進(jìn)行再次處理排放。現(xiàn)階段我國對于垃圾處理液的處理排放標(biāo)準(zhǔn)要求相對較高,以膜生物反應(yīng)器為代表的新型處理技術(shù)在對垃圾滲濾液進(jìn)行處理后可完全滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
3垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)展前景
要想有效保證垃圾焚燒技術(shù)實現(xiàn)較好的減量化、資源化以及無害化,為人們創(chuàng)造出更加和諧健康的生活環(huán)境,通過垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的有效應(yīng)用,是我國垃圾焚燒處理工作的一個非常重要的發(fā)展方向。依照現(xiàn)階段我國垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的使用狀況來看,我國在垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)展前景上非常廣闊,并且隨著我國科技技術(shù)的不斷向前發(fā)展,垃圾焚燒技術(shù)將會得到進(jìn)一步的優(yōu)化,同時垃圾焚燒過程當(dāng)中的相關(guān)燃燒設(shè)施以及污染源處理設(shè)施的技術(shù)水平也會提高。政府方面會不斷加大環(huán)境保護(hù)和宣傳工作力度,努力號召社會大眾遵循節(jié)能減排以及綠色環(huán)保的生活發(fā)展要求,充分保證垃圾焚燒發(fā)電市場的健康穩(wěn)定發(fā)展。垃圾焚燒發(fā)電屬于一項公益性事業(yè),在實際的應(yīng)用過程中必須要受到國家政策方面的支撐,在后續(xù)的市場競爭過程中這一問題仍然會不斷進(jìn)行升級。同時還會有更多的企業(yè)充分參與到垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)內(nèi)部在我國未來的垃圾焚燒發(fā)電方向上,必將會實現(xiàn)全面國產(chǎn)化大型化以及專業(yè)化的管理工作模式,將社會更多優(yōu)秀的投資企業(yè)融入其中,提高垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用層次。在21世紀(jì)之前,我國垃圾焚燒廠在焚燒垃圾過程當(dāng)中,所使用的關(guān)鍵性設(shè)備基本都依賴于國外進(jìn)口,只有部分的配套設(shè)施由我國自主生產(chǎn),針對垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的核心設(shè)備進(jìn)行了深入性的研究和探索,依賴進(jìn)口的設(shè)備量也越來越少,可以看出我國在垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的良好發(fā)展前景。
結(jié)語
綜上所述,在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中,城市垃圾產(chǎn)量在不斷增加,現(xiàn)如今我國城市垃圾分類以實現(xiàn)細(xì)化管理,垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠有效解決土地占用問題,滿足我國綠色生態(tài)保護(hù)規(guī)定,從而發(fā)揮垃圾焚燒發(fā)電的作用和價值,實現(xiàn)資源科學(xué)化處理。
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