采用循环流化床技术焚烧城市生活垃圾相关分析
齐铁力
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齐铁力,. 采用循环流化床技术焚烧城市生活垃圾相关分析[J]. 动力技术研究,2021.2. DOI:10.12721/ccn.2021.159017.
摘要:
近些年来,伴随焚烧技术的进步,城市垃圾焚烧过程,采取循环流化床技术,保证垃圾焚烧有效性,降低对空气污染指标,实现垃圾处理减容化和无害化,提升垃圾焚烧能源利用效率,本文对垃圾焚烧循环流化床技术进行探究。
关键词: 循环流化床技术焚烧技术垃圾焚烧
DOI:10.12721/ccn.2021.159017
基金资助:

伴随社会经济增长,人们生活模式发生转变,在推动经济发展同时,生态环境造成严重破坏,人类每年产生的垃圾,造成海洋环境不断污染,海洋生物生命受到威胁,为稳定生态系统的平衡,相关技术人员对生活垃圾焚烧技术改进,采用新型的循环流化床焚烧技术,实现垃圾焚烧无害环境,提升能效利用效率,推动经济可持续发展。

1概述

当今世界,环境污染成为全球问题,生活垃圾充斥人们生活环境中,现有的垃圾焚烧厂,无法负荷城市每天垃圾的产量,造成环境污染越加的严重,土壤、水质、空气受到严重污染,影响人体简况状况,阻碍经济可持续发展,应用循环流化床焚烧技术,减少垃圾空间面积,焚烧进行无害处理,减少垃圾细菌滋生,对垃圾资源进行有效处理,提升燃烧热能发电效率。以前的城市垃圾采取填埋方式,垃圾堆积,造成细菌滋生,引起垃圾自燃,垃圾占用大量用地,影响经济发展。

2城市生活垃圾焚烧发电工艺流程

城市生活垃圾的焚烧发电是利用焚烧炉对生活垃圾中可燃物质进行焚烧处理,通过高温焚烧后消除垃圾中大量的有害物质,达到无害化、减量化的目的,同时利用回收到的热能进行供热、供电,达到资源化。

垃圾焚烧发电系统中关键是焚烧炉型,目前国内应用的焚烧炉型有两种,一是进口的炉排炉,如上海江桥垃圾焚烧厂进口的西班牙马丁炉,投资费用极高,日处理垃圾1000t,总投资7亿人民币,一般城市难以接受,且运行成本高;另一种是国内自主开发的循环流化床炉,它是一种适应国内垃圾低热值、高水分,难以着火问题的炉型,正在国内逐步推广应用。我公司投资2.58亿人民币,建设日处理垃圾1000T的垃圾焚烧发电厂,就是采用国产技术,该工程建设规模为三台75t/h循环流化床垃圾焚烧锅炉和配置二台15MW抽凝式汽轮发电机组。一期项目建设规模为2×75t/h循环流化床垃圾焚烧锅炉和配置2台15MW抽凝式汽轮发电机组及相应配套设施。目前一期工程二炉二机已投产,运行情况良好,可日处理垃圾800T,日发电量60万kwh。

垃圾进行焚烧,发电工艺流如下,垃圾进入循环流化床,燃烧产生蒸汽,进行蒸汽供热,汽轮机带动发电机运转,进行发电流程,提高热能利用效率。煤炭进行循环流化床,产生的煤渣进行利用,产生的煤烟进入除尘管道,进行多流体碱雾处理,经过布袋系统除尘,产生的热能发电,与垃圾焚烧热能共同作用。

3循环流化床垃圾焚烧炉

循环流化床垃圾焚烧技术,可以实现垃圾焚烧、供热、发电一体化作业,属于垃圾焚烧新型技术,该技术的推广,实现垃圾焚烧无害处理,适用于劣质煤炭对垃圾焚烧,提升垃圾焚烧效率,降低垃圾焚烧水分和灰分。流化床不用安装炉排,采用惰性物质,燃烧后的炉渣作为床料,在布风板处,充入定量空气,进行床料滚动和搅拌,将高温固体颗粒,通过旋风分离器,吹送会炉膛中,保证内料量的平衡,垃圾与床料混合,垃圾充分燃烧,温度把控900度,提高蒸汽效率,该技术优势表现为以下几点。

3.1适合焚烧低热值的垃圾

有关资料表明,我国生活垃圾具有热值低、水分高的特点,为使焚烧炉内保持850℃以上的温度,需要添加辅助燃料。炉排炉一般加轻柴油,运行成本高,而循环流化床焚烧炉可用煤作为辅助燃料,加上焚烧炉内含有一定量的炉料,炉内气固流体强烈混合,垃圾入炉即和炽热炉料充分混合,垃圾从加热、干燥到燃烧全过程完成迅速,床内蓄热量大,着火条件好,燃烧稳定性好。

3.2环保且节能

温度控制在900度,氮氧化物的排放率降低。在垃圾焚烧中产生有毒气体,对于二恶英有毒气体而言,燃烧温度不低于800度,燃烧均匀充分,燃烧温度相对稳定,烟气在炉内停留时间加长,避免燃烧环境受到破坏,降低有毒气体的产量,提升供电效率。

3.3垃圾减量化程度高

利用灰渣作为床料,提升焚烧效率,灰渣中不含可燃物,垃圾进行焚烧,进行减量化处理,减量达到80%以上,产生的残渣无异味,可进行直接掩埋。

3.4运行稳定可靠

该技术运行稳定,没有炉排转动部件,故障率较低,维修工作量少,控制维修成本,减少维修费用,进行连续焚烧,温度把控稳定,进行高效运行,提升经济回报率。

4垃圾焚烧的烟气处理

垃圾焚烧带来的新污染问题同时也受到社会各界的广泛关注,特别是尾气排放污染问题突出,其中危害最严重的是二恶英,二恶英被称为是“地球上毒性最强的物质”,它是一种含氯的强毒性有机化合物,其它还有粉尘、SO2、HCL等有害物质,因此烟气处理系统的合理选择是焚烧辅助设备的重点。

传统的脱硫、脱酸方法有湿法、干法、半干法,针对垃圾成分的复杂性,综合考虑经济性,我公司以传统半干法为基础,采用上海交通大学的多流体碱雾发生器脱硫。

从垃圾焚烧炉尾部排出烟气首先通过机械除尘器,除去烟气中大部分的烟尘颗粒,降低烟气中的粉尘浓度,以利于提高吸收剂的利用率。

多流体碱雾发生器烟气脱硫(酸)方法是一种简易、紧凑、高效的半干法烟气脱硫(酸)方法,它能够有效克服或避免常规半干法烟气脱硫(酸)方法复杂的浆液制备系统和雾化喷嘴堵塞与磨损等一系列问题,而且能够大幅度提高脱硫(酸)吸收剂颗粒与雾化水滴的碰撞活化效率和脱硫(酸)吸收剂的反应活性以及脱硫(酸)效率,大大减小净化吸收塔的体积。

该烟气处理系统工艺基本原理如下:根据锅炉烟道尺寸和烟气量设置多个前置碱雾发生器,在其中通过双流体喷嘴雾化的水滴与脱硫(酸)吸收剂颗粒在较高的浓度下碰撞活化,完成湿式脱硫(酸)剂碱雾的在线制备;然后,在线制备的湿式脱硫(酸)剂碱雾连续均匀地混合入具有一定停留时间的锅炉烟道烟气中,在烟道内完成快速脱硫(酸)反应,脱除烟气中的二氧化硫和氯化氢等酸性气体。

干法反映塔出来的烟气最后通过布袋除尘器,根据GB18485-2018《生活垃圾焚烧污染控制标准》生活垃圾焚烧尾部除尘装置必须采用布袋除尘器,其净化效率不受颗粒物比电阻的影响,可以对烟气中亚微米级的固体粒子高效净化,同时添加活性炭还可捕集烟气中二恶英、重金属等有毒物质。

5结束语

综上所述,对于城市垃圾的处理,传统采取掩埋技术,污染空气和土壤,威胁生态环境,采取该技术,提升垃圾焚烧效率,保证环境空气质量,该设备不安装炉排,减少零部件数量,降低维修费用,减轻企业经济负担,提升经济效益。我国垃圾焚烧技术起步较晚,面对垃圾日益的增长,对该技术进行改造和优化,有效控制垃圾焚烧质量,做到垃圾减量化处理,产生无害气体,进行循环利用。
参考文献
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