李治強

（內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限公司責任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國每年能夠產(chǎn)生4億噸以上的生活垃圾，且年增長率為6%～7%。而對于這些生活垃圾的處理，能夠?qū)崿F(xiàn)無害化處理還不到10%，剩余的垃圾基本會運送至城市郊區(qū)中裸露堆放，導致我國將近有2/3的城市是在城市垃圾包圍中。除了生活垃圾處理問題較嚴重以外，工業(yè)生產(chǎn)中的固體廢物處理也尤其突出。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，也使得固體廢棄物的數(shù)量不斷增加，在工業(yè)生產(chǎn)中每年大約能產(chǎn)出33億噸工業(yè)固體廢棄物，其中危險廢物占了5%左右。然而，從工業(yè)固體廢棄物綜合利用的情況來看，其利用率僅為45%，剩余的大部分均在城市工業(yè)區(qū)和河灘荒地上裸露堆放，在外界環(huán)境的作用下成為嚴重的污染源，進而導致許多污染事件發(fā)生。由此可見，固體廢棄物對環(huán)境的危害程度較大，如果不能夠有效進行固體廢棄物的處理，則勢必會帶來嚴重的后果。因此，當務之急便是要有效進行固體廢棄物的處理。

1 循環(huán)流化床鍋爐固廢處理的概述

針對固體廢棄物的處理，最理想的處置方式便是通過焚燒方式將其高溫燃燒時產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為電能，從而進行發(fā)電。目前，在電廠中主要采用的是爐排爐方式和循環(huán)流化床方式這兩種焚燒技術(shù)。其中在循環(huán)流化床爐膛中，由于物料能夠充滿整個爐膛，熱容量較大，因此，燃燒燃料的速度比較快，尤其適合水分高、熱值低的生活固廢。相比爐排爐方式，循環(huán)流化床鍋爐焚燒的投建和運行費用較少，且隨著科學技術(shù)的不斷進步，逐漸減少了助燃燃料煤，甚至不需要添加助燃燃料煤。而也正因為其具有良好的燃料適應性、成本費用低的特點，目前在固廢焚燒發(fā)電領(lǐng)域中廣泛應用。

在循環(huán)流化床鍋爐固廢處理過程中，當固廢著火時，首先析出揮發(fā)分，氣體物質(zhì)首先著火燃燒。隨著這些熔點較低的揮發(fā)分著火燃燒，使得固廢中其他物質(zhì)在揮發(fā)分釋放的熱量影響下也相繼進行燃燒，此時，整個循環(huán)流化床鍋爐為劇烈燃燒的狀態(tài)。而當大量熱量在燃物質(zhì)、爐膛中已燃盡的物質(zhì)和剛進入爐膛中的固廢在風力的作用下，三者之間相互攪拌，劇烈擾動的結(jié)果便是相互之間傳質(zhì)和傳熱，又再次帶動新進入鍋爐的固廢揮發(fā)分析出，如此循環(huán)反復，爐膛中的燃燒持續(xù)進行。因此，采用循環(huán)流化床鍋爐焚燒技術(shù)，可將固廢有效燃盡，燃燒率可達99%。

2 電廠循環(huán)流化床鍋爐固廢處理技術(shù)應用實例分析

通過上述可得知，目前我國工業(yè)固廢綜合利用率并不高，仍然有較大提升空間。當前在工業(yè)固廢資源化處理上，主要采用的焚燒處理、熱裂解綜合利用、衛(wèi)生填埋處理等技術(shù)，其中焚燒處理多為垃圾焚燒爐處理，但是對于電廠循環(huán)流化床鍋爐固廢處理的報道并未見。由于煤炭市場價格較高，加之受到轉(zhuǎn)運價等因素的影響，導致許多煤電企業(yè)日益虧損，經(jīng)營舉步艱難。為解決經(jīng)營困境，許多發(fā)電公司積極探索新的發(fā)電技術(shù)，其中便有發(fā)電公司提出了利用循環(huán)流化床鍋爐燃料適應性范圍廣的特點，充分利用該技術(shù)進行工業(yè)固廢的處理，并做了大量的試驗，取得了良好的固廢無害化處理效果。

2.1 固廢摻燒發(fā)電

某電廠有2臺300MW循環(huán)流化床鍋爐機組，并配有超低排放系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由爐內(nèi)石灰石脫硫、SNCR脫銷、靜電除塵器、石灰漿噴霧干燥脫硫、布袋除塵器等構(gòu)成。2016年該電廠進行了固廢摻燒技術(shù)的升級改造，在原有的系統(tǒng)中，增設(shè)了固廢處理及運輸模塊，單日單臺鍋爐能夠處理竹木邊角料200噸、工業(yè)固廢物400噸、生活垃圾衍生料50噸和污泥200噸，大大提升了固廢物綜合利用率。

實踐表明，在運用循環(huán)流化床鍋爐固廢處理技術(shù)后，不僅能夠滿足燃燒的要求，且燃燒的穩(wěn)定性良好，對鍋爐機組的安全運行也不會產(chǎn)生影響。另外，該廠針對該系統(tǒng)對環(huán)境的影響也進行了環(huán)保檢測，具體的檢測結(jié)果可見表1。

表1 環(huán)境影響檢測結(jié)果

通過表1可得知，該電廠在運行循環(huán)流化床鍋爐固廢摻燒系統(tǒng)后，可綜合農(nóng)林廢棄物、工業(yè)廢棄物及城市污泥等固廢，實現(xiàn)了城市固廢處置減量化、資源化及無害化處理。同時，由于該廠采用的鍋爐機組為高參數(shù)大機組，相比普通的垃圾焚燒鍋爐，燃燒效率更高。

2.2 生物質(zhì)摻燒發(fā)電

某電廠也有2臺300MW循環(huán)流化床鍋爐機組，該廠所在地為食用菌、煙葉及木材加工生產(chǎn)地，每年可產(chǎn)生數(shù)萬噸的菌棒、煙桿，其中廢棄煙桿就有3000噸，竹頭、木屑等邊角料有3萬噸。這些固廢物的處理成為人們頭疼的問題。而考慮這些固廢物為生物質(zhì)廢棄物，具有較好的燃燒性能，且不會對鍋爐燃燒產(chǎn)生影響，鍋爐燃燒過程中也不會產(chǎn)生其它多余的污染物，因此該廠利用現(xiàn)有的超低排放系統(tǒng)進行了綜合處理。在生物質(zhì)廢棄物處置之前，該電廠針對不同的生物質(zhì)原料的含水率進行了測試分析，并制定生物質(zhì)燃料水分與熱值的對應關(guān)系表，比對標準煤單價，然后根據(jù)比對結(jié)果按照燃煤和各種生物質(zhì)燃料一定比例融合在一起加入鍋爐中進行試驗。在經(jīng)過多次試驗后，明確了在摻入生物質(zhì)廢氣燃料時，若其破碎粒徑合格、水分正常，并按一定比例摻入爐中，不會對輸煤系統(tǒng)產(chǎn)生影響，因此可以替代部分原煤進行燃燒發(fā)電。同時，在合理控制水分的情況下，摻入生物質(zhì)廢棄物進行燃燒，可以有效降低燃燒成本，而且還能降低碳的排放質(zhì)量，進而達到節(jié)能減排的目的。另外，該電廠在運行循環(huán)流化床鍋爐生物質(zhì)廢物摻燒系統(tǒng)后，鍋爐燃燒效率明顯提升，主要因為燃料的改變，使得排煙熱損失率明顯增加，而固體不完全燃燒損失率大幅降低，進而大幅提高鍋爐效率。

該電廠每年可以摻燒10萬噸以上的生物質(zhì)垃圾，可替代原煤燃燒約5萬噸，不僅具有良好的經(jīng)濟效益，而且有效減少了碳排放量，具有良好的環(huán)保效益和社會效益。

3 結(jié)語

本文通過具體的循環(huán)經(jīng)濟低碳電廠示范工程，探討了循環(huán)流化床鍋爐固廢協(xié)同處理技術(shù)的優(yōu)勢，相比普通垃圾焚燒技術(shù)，該技術(shù)具有良好的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和社會效益，這對于推動清潔能源的利用也具有重要的意義。但需要明確的是，本文例舉的兩個案例主要是垃圾發(fā)電，對于工業(yè)固體廢棄物發(fā)電目前仍處于空白狀態(tài)，且生物質(zhì)固廢摻燒發(fā)電項目雖然取得了明顯的成效，但是當前還未得到相關(guān)部門的有效支持，發(fā)展前景堪憂。