试析生活垃圾焚烧发电系统优化技术
陈友坍
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陈友坍,. 试析生活垃圾焚烧发电系统优化技术[J]. 发电技术与研究,2022.4. DOI:10.12721/ccn.2022.157114.
摘要:
经济的迅速发展,城镇化进程加快,使得城镇中的生活垃圾也大幅度增加,不仅影响空气环境,还大量占据土地使用空间。因而,社会各界开始探讨如何处理城市中的生活垃圾,使之既能够不污染空气环境,同时还能够处理生活垃圾。对此,就我国目前能源短缺现状而言,将生活垃圾作为焚烧发电的基础原料,探究焚烧发电技术,既能够让生活垃圾有处理途径,同时还能够为我国提供大量发电能源,既有利于解决生活垃圾污染环境、不便处理的问题,又有利于改善我国经济社会发展中能源短缺的问题。
关键词: 生活垃圾;焚烧;发电系统;优化;技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157114
基金资助:

生活垃圾一般包括可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。以往对生活垃圾的处理方式通常是填埋、焚烧和堆肥处理,但针对不同类型的生活垃圾处理方式也有所不同。对于可回收垃圾可以进行综合回收处理,使其资源再利用。餐厨垃圾以剩菜、剩饭等食品类的垃圾为主,可以作为有机肥料。而有害垃圾则是废电池等,需要对其进行特殊处理,防止有害垃圾污染土地资源。对于生活垃圾当中无法进行回收利用和生物制造的,可以依托垃圾焚烧技术,进行电能源的生产与制造,能够大幅度减少垃圾数量。

1 生活垃圾焚烧发电技术主要的工艺流程

生活垃圾焚烧焚烧炉温度应控制在850℃~1200℃之间,高温下有害有毒物质进行破坏,从而使生活垃圾达到无害化、减量化、资源化。目前。我国生活垃圾焚烧发电主要流程包括垃圾接收和储存、垃圾焚烧处理系统、余热回收系统、热能利用系统、烟气处理及检测系统、自动化仪表系统、电气系统、灰渣收运系统和自动控制系统。其中,垃圾焚烧处理系统是垃圾焚烧技术的关键之处,在焚烧过程当中是否垃圾燃烧充分,是否会产生大量废气,都与该环节息息相关。除此之外,烟气处理及检测系统是保障生活垃圾焚烧不产生废气污染的重要环节,通常由信息管理系统、分散控制系统、焚烧炉,燃烧控制系统组成。各个工艺环节相互配合、共同作用,对生活垃圾进行综合处理。下图为生活垃圾焚烧处理的工艺流程图。

2 垃圾接收与贮存系统

2.1 在垃圾接收的过程中对垃圾进行有效的分类

由于生活垃圾来源并不十分稳定,生活垃圾的成分相对复杂,不同的生活垃圾也存在很大的热值差距,因此需要在垃圾接收的过程当中对其进行分类。针对不同垃圾采取不同的燃烧方式,通常情况下煤油、柴油是辅助燃烧垃圾的燃料。可以提高垃圾焚烧的温度。同时,垃圾分类政策的推行,有助于垃圾焚烧厂进行垃圾分类接收,从而使环保工作得到进一步改善,垃圾焚烧所产生的电力也会逐步增多。在垃圾焚烧厂当中,需要率先将无法焚烧垃圾从中排除,可以利用风力设备或光电设备,提高垃圾分类效率。   

2.2 对垃圾坑进行分格化处理

生活垃圾焚烧与空气湿度、温度、季节息息相关,例如在阴雨天气,由于空气湿度过大,生活垃圾湿度加大,会给垃圾焚烧带来很大困难。因此,垃圾焚烧厂需要对垃圾进行分格化管理,能够一定程度上稳定垃圾热值。垃圾焚烧厂可以将第一天垃圾、第二天垃圾、第三天垃圾等进行分区放置,以先进先出原则处理垃圾,进行垃圾焚烧。除此之外,在垃圾发酵后,垃圾热值的稳定性大大提高,更有助于生活垃圾的焚烧。

3 生活垃圾焚烧发电系统技术

3.1 垃圾焚烧处理系统

就目前生活垃圾焚烧发电厂使用的系统而言,一般以多耦合多输出非线性系统为基础。在焚烧的过程当中,需要以复杂的化学反应为基础,进行垃圾焚烧。其中在焚烧处理系统当中需要着重关注焚烧温度、燃烧停留时间、燃料与空气混合状态这三个系数。同时,需要着重加强焚烧炉的整体性质,从而把控好燃烧过程中安全性与稳定性。在进行焚烧的过程中,垃圾填料的速度与进气的量需要协调、平衡,并且对于燃料与空气的结合程度也需要认真把控。燃烧炉内温度需要根据相关规定进行温度控制,从而提高燃烧效率。    

3.2 自动化控制系统

生活垃圾焚烧发电需要以自动化控制系统为基础,联合各个子系统共同完成垃圾焚烧与发电。以自动化控制系统控制填料时间以及燃料在焚烧炉当中的停留时间。以信息管理系统为基础进行数据处理与指令发送。分散控制系统维持各子系统的独立运行也使垃圾接收与贮存、烟气处理及检测步骤能够以子系统为基础进行运作。同时,发电厂人员可以利用辅助车间控制系统以及电视监视系统,对厂区的运转情况进行远程监督,在此过程中,焚烧燃烧控制系统、烟气连续监视系统、汽轮机控制系统都逐渐运用在生活垃圾焚烧发电厂当中。

4 生活垃圾焚烧发电系统优化技术分析

4.1 焚烧控制系统优化技术

焚烧控制系统需要针对焚烧温度、燃烧停留时间、燃料与空气混合状态进行针对性优化。燃烧炉温度应该控制在850℃以上,同时通过对通风量以及燃料进炉时间把控,控制好垃圾焚烧的温度。在控制垃圾燃烧时间方面,需要对焚烧炉液压传动系统进行控制。通过把控给料的速度,控制好垃圾在焚烧炉内所停留的时间。在针对燃料与空气混合状态进行优化时,需要对阻燃空气进去焚烧炉的速度、数量、时间进行控制,用以稳定燃料与空气混合状态。在此过程中,通过一次风机进行送风,提高炉内温度,在二次风机送风时,对加强其对烟气的影响。   

4.2 分散控制系统优化技术

分散控制系统能够实现对各个子系统进行实时控制,因而在垃圾焚烧的过程当中,能够的发挥统筹优化的作用。该系统能够针对各项参数数据进行调节,并对数据进行采集、存储,并生成监视图。同时,对各个环节进行周期控制,提高垃圾在焚烧炉内的焚烧程度。并且利用分散控制系统,加强对中央控制室的各项设备进行操控与调配,安装紧急按钮,在系统出现故障时,能够立马进行停炉,提高焚烧安全性。

5 结束语

综上所述,生活垃圾焚烧发电系统技术在我国运用较为成熟,通过对系统升级与技术优化,能够实现生活垃圾转为能源储备进行发电的结果。通过对技术的优化,提高生活垃圾的发电率,减少焚烧过程中产生的废气,既能够达到节能环保的效果,又能够使生活垃圾变废为宝。

参考文献:

[1]刘剑晔.生活垃圾焚烧发电系统优化技术研究[J].化工设计通讯,2020,46(06):231+273.

[2]魏波.生活垃圾焚烧发电系统优化技术探讨[J].中国战略新兴产业,2018(44):261-262.DOI:10.19474/j.cnki.10-1156/f.007199.

[3]林仞.生活垃圾焚烧发电系统优化技术探讨[J].福建农机,2014(04):32-35.

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