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        化廢為寶的黃金能源
        ——垃圾發(fā)電

        2018-12-21 19:22:42
        商品與質(zhì)量 2018年40期
        關(guān)鍵詞:焚燒爐爐渣垃圾焚燒

        中國(guó)電建集團(tuán)重慶工程有限公司 重慶 400000

        就目前來說,城市生活垃圾的處理方式主要有填埋、焚燒和堆肥這三種方式。相對(duì)于其他兩種方式來說,焚燒發(fā)電是最具有優(yōu)勢(shì)的,它能夠再次為人們提供電能,使資源得到第二次的利用。同時(shí)焚燒發(fā)電還能夠減少生活垃圾的容量,節(jié)約土地,也不會(huì)對(duì)生活用水和土壤產(chǎn)生危害。由于焚燒發(fā)電沒有危害,還能產(chǎn)生可利用的資源,所以利用焚燒來處理生活垃圾成為了主要的方式。

        1 垃圾焚燒發(fā)電的基本原理

        垃圾經(jīng)過三個(gè)階段干燥,燃燒和焚燒,垃圾在850-1100度的高溫下完全燃燒。DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)燃燒控制系統(tǒng)可以即時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)窯內(nèi)燃燒碎屑的狀況,及時(shí)調(diào)整電網(wǎng)速度和燃燒空氣量。通過燃燒垃圾產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠跓徨仩t中與過熱蒸汽的形成進(jìn)行交換,這通過安裝蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)有助于產(chǎn)生電能。電能通過電網(wǎng)傳輸?shù)蕉ň狱c(diǎn),實(shí)現(xiàn)廢物的循環(huán)利用。垃圾通過車輛運(yùn)輸?shù)椒贌隣t。稱重橋后,它打開卸貨門并卸載到垃圾坑。垃圾公雞將垃圾送入沙坑并將其送到焚燒爐進(jìn)行焚燒。鼓風(fēng)機(jī)的入口連接到垃圾箱,使得垃圾的氣味可以被送到燃燒溫度為850-1100℃的焚燒爐中,以便熱分解成無味的氣體。燃燒的火焰和高溫?zé)煔馔ㄟ^自然循環(huán)鍋爐產(chǎn)生高溫蒸汽,以提供用于安裝蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)的蒸汽源。鍋爐和蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組由中央控制室集中監(jiān)控。燒成的爐渣進(jìn)入爐渣卸料器,冷卻的爐渣被轉(zhuǎn)移到磚廠進(jìn)行復(fù)雜的使用。由預(yù)處理靜電除塵器系統(tǒng)收集的飛灰不是危險(xiǎn)廢物,并且被收集并運(yùn)輸?shù)剿鄰S或混合設(shè)備以供復(fù)雜使用。由半干法煙氣凈化裝置收集的飛灰是危險(xiǎn)廢物,其被運(yùn)輸?shù)侥虖S,用水泥固化和固化并運(yùn)輸?shù)嚼盥駡?chǎng)以安全處理廢物。浸出在處理后卸載。經(jīng)處理的煙氣指數(shù)符合環(huán)保要求,并使用注入風(fēng)機(jī)送至煙道[1]。

        2 垃圾處理現(xiàn)狀

        改革開放以來,中國(guó)城市化進(jìn)程的速度引起了全世界的關(guān)注,2011年的城市化水平比1978年高2.8倍,隨著城市的擴(kuò)大,農(nóng)民工數(shù)量的增加,自由市場(chǎng)的開放和消費(fèi)模式的變化,城市垃圾量迅速增加,種類也多樣化。據(jù)統(tǒng)計(jì),2011年,中國(guó)城市生活垃圾總產(chǎn)量超過2.9億噸,年均增長(zhǎng)8%至15%。中國(guó)的垃圾處理設(shè)施非常稀缺,大量的生活垃圾無法妥善處理,不僅占用土地,而且嚴(yán)重危害居民的健康。由此引起的環(huán)境污染也是無法估量的。目前,發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)常使用能源燃燒,發(fā)展中國(guó)家通常使用簡(jiǎn)單的垃圾填埋處理,中國(guó)垃圾處理的主要方法是:簡(jiǎn)單的垃圾填埋,焚燒發(fā)電,生態(tài)清潔煤能源設(shè)計(jì)用于在1200℃~1500℃的高溫鍋爐中燃燒高熱量廢物,然后通過鍋爐裝置吸收熱量以獲得一定溫度和壓力的飽和熱蒸汽,然后通過汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。把它變成電。

        3 生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)

        3.1 垃圾焚燒處理系統(tǒng)

        目前生活垃圾焚燒發(fā)電廠所采用的焚燒處理系統(tǒng)為一個(gè)多耦合多輸出非線性的系統(tǒng),需要經(jīng)過一個(gè)繁復(fù)的化學(xué)反應(yīng)過程。只有提高焚燒爐的整體性質(zhì),才可以實(shí)現(xiàn)燃燒過程的安全控制和穩(wěn)定性控制。在垃圾焚燒處理系統(tǒng)中有三個(gè)“T”的控制至關(guān)重要。①焚燒溫度(temperature);②燃料停留時(shí)間(time);③燃料與空氣混合狀態(tài)(turbulance)這三個(gè)參數(shù)指標(biāo)簡(jiǎn)稱焚燒處理系統(tǒng)的3t。整體來說,在焚燒處理系統(tǒng)中,3t的主要發(fā)生過程為在燃料的給料過程中控制好給料速度和進(jìn)氣的數(shù)量的協(xié)調(diào)性,改變?nèi)剂虾涂諝庵g的結(jié)合程度,控制好燃料的停留時(shí)間,確保焚燒溫度達(dá)到焚燒爐的既定溫度達(dá)到規(guī)定狀態(tài),從而控制焚燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高燃燒效率,控制好焚燒污染物的排放指標(biāo)符合我國(guó)焚燒項(xiàng)目的環(huán)保閾值[2]。

        3.2 城市成活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)流程

        (1)集中處理。城市生活垃圾將那些不能燃燒或者有毒有害的物質(zhì)剔除后,其他的可燃物質(zhì)和無毒的物質(zhì)由專門的運(yùn)輸車運(yùn)往垃圾發(fā)電廠,之后再進(jìn)行稱重工作,最后將垃圾運(yùn)入儲(chǔ)存池中。儲(chǔ)存池中的吊環(huán),可以對(duì)垃圾進(jìn)行搬運(yùn)、攪拌等處理,保證燃燒爐中的垃圾較為均勻,同時(shí)還能收集垃圾滲濾液。

        (2)垃圾燃燒。垃圾可以沿著一系列的裝置進(jìn)入燃燒爐中進(jìn)行燃燒,燃燒完成之后將爐渣排出。燃燒爐可以按燃燒方式分為機(jī)械爐、排焚燒爐和氣化焚燒爐等。

        (3)焚燒發(fā)電。垃圾焚燒爐帶有余熱鍋爐和發(fā)電機(jī),垃圾焚燒就是在高溫的作用下使得有毒有害物質(zhì)進(jìn)行分解,產(chǎn)生大量的煙氣,在進(jìn)行回收利用的過程,同時(shí)還獲得一定溫度的蒸汽,再將其轉(zhuǎn)化成電能。

        (4)煙氣處理。在焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生煙氣,其中還有煙塵等其他的污染物。燃燒過程中的一個(gè)重要問題就是不能讓有毒有害的污染物造成二次污染。所以一般都會(huì)將煙塵進(jìn)行吸收凈化處理,處理掉其中的有害物質(zhì)后再將其排入空氣中。

        (5)爐渣、飛灰的處理。在燃燒之后會(huì)產(chǎn)生許多的爐渣,對(duì)這些爐渣進(jìn)行加工處理,做成鋪路和制磚的材料,再次利用。燃燒之后還會(huì)有飛灰產(chǎn)生,通過對(duì)其進(jìn)行處理,再送進(jìn)填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋[3]。

        綜上所述,當(dāng)前生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)家環(huán)保部重點(diǎn)跟蹤管理的環(huán)境項(xiàng)目。要求能夠提高生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)中的環(huán)境管理,引導(dǎo)該行業(yè)的健康有序發(fā)展,并且能夠提高焚燒的高效性和科學(xué)性。因而要求能夠從焚燒發(fā)電的工藝技術(shù)入手,從焚燒爐的性能選擇,熱發(fā)電技術(shù)中的燃燒管理等多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化控制,在焚燒用水中使用城市污水處理廠的中水,減少因?yàn)榉贌l(fā)電對(duì)社會(huì)資源的消耗情況,也要求能夠減少燃燒過程中產(chǎn)生過量的廢氣。

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